¿Qué es la memoria en una computadora o en cualquier otro dispositivo? ¿Cuál es el componente físico donde podemos almacenar los ceros y los ceros de datos?

Hay muchas formas posibles de almacenar datos, y muchos de ellos se usan, o se han usado, en computadoras. Las computadoras y el software están construidos en capas, con la idea de la abstracción, para que no tenga que saber cómo se hace para usar algo de la siguiente capa hacia abajo. La implementación de hardware está justo en la parte inferior. Si algo se comporta como una unidad de disco y tiene un conector SATA o USB como una unidad de disco, eso es lo suficientemente bueno.

La memoria en un disco duro consiste en dominios magnéticos en una capa delgada de material ferromagnético depositado en la superficie de un disco de aluminio. Al menos, en 2016 lo hace. Un bit es un “0” si el dominio está magnetizado en un sentido, y un “1” si está magnetizado en el otro.

La memoria en un CD o DVD es agujeros quemados en una capa de aluminio en un disco de plástico. O un patrón de fosas presionadas en un disco durante la fabricación.

La memoria en los registros dentro de una CPU (en 2016) es flip-flops: dos transistores en un circuito de retroalimentación que tienen dos estados estables, básicamente corriente que fluye en uno o corriente que fluye en el otro. La memoria en RAM dinámica es carga eléctrica almacenada en capacitancia en conductores en un circuito integrado; se filtra y debe actualizarse constantemente, por lo que es RAM “dinámica” en lugar de RAM “estática”, que retiene los datos mientras está encendido.

La memoria en la memoria PROM (no se usa mucho ahora) es un patrón de fusibles fundidos en un chip. La memoria en las tarjetas SD es “flash”, almacenando datos como cargas eléctricas en pozos de semiconductores en un chip. Permanece allí cuando está apagado porque está atrapado detrás de una capa aislante que necesita un voltaje más alto para acceder.

En el pasado, la memoria estaba hecha de pequeños toroides de ferrita (núcleo magnético), como pulsos ultrasónicos en columnas de mercurio, como cargas depositadas en el interior de un tubo de vacío, como agujeros perforados en tarjetas de papel o cinta. Si desea más detalles sobre una tecnología en particular, puede buscarla. He pasado por alto algunas cosas.

Tu Ram usa lo que se llama circuitos flip flop para almacenar 1’s y 0’s.

Flip-flop (electrónica) – Wikipedia

Estos tipos de circuitos requieren una fuente de energía constante para mantener sus datos, y son mucho más caros. De ahí el disco duro.

El disco duro contiene datos persistentes, lo que significa que puede extraerlo, almacenarlo por un período de tiempo y aún tener la memoria allí. Este método en realidad utiliza ondas magnéticas para cambiar las propiedades físicas de un disco. Necesitas algunos conocimientos de física para entenderlo y realmente no profundizamos en esto en mis clases de informática.

¿Cómo funciona un disco duro?

Ahora, ¿cómo encaja todo lo demás? Realmente necesitará mucho tiempo para comprender completamente los componentes. Tienes el procesador, relojes, cachés, etc., etc.

Una computadora es increíblemente compleja, pero son realmente geniales cuando comienzas a despegar las capas.

La respuesta simple es que se almacenan en pequeños transistores. Todas las otras respuestas son buenas, pero la conclusión es la memoria de la computadora, como la RAM se almacena dentro de los transistores que se convierten en varias puertas lógicas o chanclas (como otros han señalado). En el caso de los discos magnéticos, los datos se almacenan como flujos magnéticos que representan un 1 o un 0.

Lo básico de cómo funciona un transistor y por qué los llamamos semiconductores es que usan silicio para controlar el flujo de electricidad. El silicio no es realmente conductivo como un metal, pero es “semiconductor”. Un transistor es un dispositivo que generalmente consta de 3 partes donde hay una capa de tipo dopado positiva en el medio intercalada entre 2 capas de tipo n. La conclusión es que al usar este material, silicio, y estas pequeñas construcciones de transistores, puede configurarlos en compuertas o unidades lógicas donde controle el flujo de electricidad a través de ellos (la ausencia de electricidad o bajo voltaje podría ser cero y 5v podría ser 1 ) Esto es lo que hace que las computadoras funcionen. La memoria es la misma. Es solo otra construcción de transistores que almacena el estado de las cosas aplicando un cierto voltaje o ausencia de voltaje para un 1 o 0. La diferencia entre la memoria y una CPU, por ejemplo, es que una CPU es una serie muy compleja de puertas lógicas que realizan “instrucciones” (realiza acciones). Un dispositivo de memoria es un dispositivo más simple que almacena el estado de algo pero no “hace cosas” (como una CPU). Pero todo se basa en el transistor. Los transistores son extremadamente pequeños. Es posible que tenga 30 millones en estos días en una pulgada cuadrada de un dado de silicio. De hecho, se están volviendo tan pequeños que están bajando a un nivel de barrera atómica. Actualmente tenemos manufacturas de tan solo 14nm. La distancia entre los átomos es de ~ 5 nm. Lo que significa que en ese momento no podemos ir más allá (sin usar esa tecnología). Aquí es donde algunas técnicas más nuevas entrarán en juego y la computación cuántica también. Sin embargo, probablemente todavía tenga al menos 10 años de descanso.

En última instancia, lo físico es un montón de electrones que se mueven de un material a otro. Suficientes electrones en un lado y es un 1, suficientes electrones en otro lado y es un 0.

Este video es una forma tonta y simple de entender

En realidad, respondí esta pregunta hace solo unos días, aunque la pregunta que respondí fue mucho más vaga (por lo que no creo que pueda fusionarse). Debería haber esperado este, que es exactamente la pregunta que respondí.

La respuesta de David Rutter a ¿Cómo almacena números una computadora?