banco de memoria

Un banco de memoria es un bloque contiguo de ubicaciones de almacenamiento direccionables en un sistema digital, típicamente organizado como una unidad física o lógica que puede ser accedida, leída o escrita como un grupo. En el diseño de microcontroladores y microprocesadores, la memoria total disponible se divide en bancos para simplificar el direccionamiento, gestionar las limitaciones físicas o segregar diferentes tipos de datos. Cada banco ocupa un rango definido de direcciones de memoria, y el procesador selecciona qué banco acceder a través de señales de selección de banco o líneas de dirección dedicadas.

Los bancos de memoria se ven más comúnmente en sistemas embebidos y controladores industriales con espacio de direcciones limitado. Un microcontrolador de 8 bits podría tener 256 bytes de RAM total divididos en dos bancos de 128 bytes, requiriendo un pin o bit de registro de selección de banco para alternar entre ellos. En sistemas más grandes, los bancos pueden representar diferentes módulos físicos: RAM estática (SRAM) en un banco, almacenamiento flash en otro o memoria externa en un tercero. Esta segmentación permite a los diseñadores usar decodificadores de dirección más simples y gestionar el consumo de energía activando solo los bancos necesarios para una tarea determinada.

Organización y acceso

Cada ubicación dentro de un banco se identifica por su dirección de desplazamiento dentro de ese banco. El procesador genera una dirección de banco (qué banco usar) y una dirección de desplazamiento (qué celda dentro de ese banco). Cambiar entre bancos introduce una pequeña penalización de latencia; el código que se ejecuta en un banco y necesita leer datos de otro debe ejecutar primero una instrucción de selección de banco. En sistemas con arquitecturas de memoria de doble puerto o multipuerto, diferentes bancos pueden ser accedidos simultáneamente por diferentes circuitos o núcleos de procesador.

La corrupción o el uso indebido de la lógica de selección de banco causa una clase común de errores de firmware: leer o escribir en el banco de memoria incorrecto porque el registro de selección de banco se dejó en un estado inesperado. En aplicaciones industriales, este modo de fallo puede ser particularmente peligroso si un error de cambio de banco hace que los parámetros de control almacenados en un banco sean sobrescritos por datos no relacionados de otro banco. La inicialización cuidadosa de las señales de selección de banco durante el arranque del sistema y la conmutación explícita de bancos antes del acceso entre bancos son prácticas defensivas estándar.

El término también aparece en sistemas más grandes: los chips de memoria dinámica (DRAM) se organizan internamente en bancos para soportar el entrelazado de solicitudes de memoria y reducir la sobrecarga de actualización. En DRAM, los bancos son subdivisiones físicas dentro de un solo chip que pueden ser accedidas en paralelo; un módulo DDR4 moderno puede tener 8 o 16 bancos por chip. Los equipos industriales que utilizan módulos DRAM estándar rara vez necesitan gestionar los bancos directamente, pero los controladores embebidos con limitaciones de memoria sí lo hacen.