La gestión de la memoria es un componente fundamental en el funcionamiento de los sistemas informáticos. En este artículo, analizaremos las características, usos y funcionamientos de dos tipos de memoria clave: la estática y la dinámica.
Tu ordenador probablemente usa ambas, memoria estática y memoria dinámica al mismo tiempo, pero las usa por diferentes razones debido al coste entre los dos tipos de memoria RAM (ram memory). Si entiendes como los chips de RAM dinámica y RAM estática funcionan internamente, es fácil ver porqué el coste es diferente, y también podrás entender su nombre.
Indice de Contenidos
1 – ¿Qué es la Memoria Estática y Dinámica?
La memoria estática y dinámica son dos tipos distintos de almacenamiento de datos en un sistema informático.
- Memoria Estática:
- La memoria estática retiene la información de manera constante. Es más rápida que la memoria dinámica pero generalmente menos eficiente en términos de espacio.
- Memoria Dinámica:
- La memoria dinámica es más flexible y eficiente en términos de espacio, pero su contenido debe actualizarse periódicamente, lo que la hace más lenta que la memoria estática.
2 – Memoria RAM dinámica
La memoria RAM dinámica es el tipo de memoria mas común utilizado hoy en día. En el interior de cada chip de RAM dinámica se encuentra un bit de información que está compuesto de dos partes: un transistor y un capacitador. Son transistores y capacitadores extremadamente pequeños por lo que millones de ellos pueden caber en un solo chip de memoria.
El capacitador mantiene el bit de información (un 0 o un 1). El transistor actúa como un conmutador que permite a los circuitos del chip leer el capacitador o cambiar su estado.
Podemos ver un capacitador, como un cubo que es capaz de almacenar electrones. Para almacenar un 1 en memoria, el cubo es llenado con electrones. Para almacenar ceros, el cubo es vaciado. El problema con el cubo del capacitador es que tiene una fuga. En cuestión de milisegundos un cubo entero se vacia.
Por ello, para que la memoria dinámica funcione, la CPU o el controlador de memoria tienen que entrar en escena y recargar todos los capacitadores que contienen unos antes de que se descarguen (vacíen). Para hacer esto, el controlador lee la memoria y la vuelve a escribir. Esta operación de refresco ocurre automáticamente miles de veces por segundo.
La operación de refresco es de donde la RAM dinámica coge su nombre. Este tipo de RAM memory tiene que ser dinámicamente refrescado todo el tiempo o si no olvida que es lo que contiene. El inconveniente de este continuado refresco, es que consume tiempo y ralentiza la memoria.
3 – Memoria RAM estática
La RAM estática utiliza una tecnología completamente diferente. Podemos entenderlo como un circuito electrónico capaz de mantener un bit de memoria. Puede llevar cuatro o seis transistores con algo de cableado, pero no tiene que ser refrescado jamás.
Esto hace que la RAM estática sea significativamente más rápida que la memoria dinámica. Sin embargo, al tener más partes, una celda de memoria estática ocupa mucho más espacio en un chip que una celda de memoria dinámica. Por este motivo se consigue menos memoria por cada chip, y hace que la memoria estática sea más cara.
4 – ¿Qué Significa que una Memoria sea Dinámica?
La dinámica se refiere a la capacidad de cambiar y adaptarse. En el contexto de la memoria, esto implica la posibilidad de asignar y liberar espacio de almacenamiento durante la ejecución del programa.
Cómo Funciona la Memoria Estática y Cuándo se Usa la Memoria Dinámica:
- Memoria Estática:
- La memoria estática asigna espacio de almacenamiento en el momento de la compilación. Es adecuada para datos que no cambian con frecuencia, como variables constantes o constantes de clase.
- Memoria Dinámica:
- La memoria dinámica se asigna y libera durante la ejecución del programa. Es ideal para datos cuyo tamaño no se conoce de antemano o cambia dinámicamente.
5 – ¿Qué es la Memoria Estática en Estructura de Datos?
En estructuras de datos, la memoria estática se refiere a la asignación de espacio fijo en tiempo de compilación para estructuras como arreglos. Esta asignación estática simplifica el acceso a los datos pero puede ser limitante.
6 – Partes Donde se Asigna la Memoria Estática y Dinámica
- En la memoria estática, la asignación se realiza en la sección de datos durante la compilación.
- En la memoria dinámica, la asignación ocurre en el montículo (heap) durante la ejecución del programa.
La elección entre memoria estática y dinámica depende de la naturaleza y requisitos de los datos. Comprender estas diferencias permite a los desarrolladores tomar decisiones informadas para optimizar el rendimiento y la eficiencia de los programas.