Existem vários tipos de chips de memória, mas, basicamente,
eles entram em duas categorias: RAM e ROM.
RAM vem de Random Access Memory - Memória de acesso aleatório. Qualquer bit
de uma RAM pode ser lido e escrito a qualquer momento.
A ROM (Read Only Memory - Memória de Apenas Leitura) somente podem ser
lidas. Não se pode escrever novas informações em uma ROM (Prom). Elas são imutáveis
para proteger as informações importantes nelas gravadas, tipicamente programas,
salvo as Eprom e EEprom abaixo descritas.
APLICAÇÕES DAS ROM's:
FIRMWARE (MICROPROGRAMA)
Programas que não estão sujeitos a mudança.
Sistemas Operacionais, Interpretadores de linguagem, etc.
MEMÓRIA DE PARTIDA FRIA (BOOTSTRAP)
Programa que leva o processador a inicializar o sistema, fazendo com que a parte
residente do sistema operacional seja transferida da memória de massa para a
memória interna.
TABELAS DE DADOS
Exemplos: funções trigonométricas e de conversão de código.
CONVERSORES DE DADOS
Recebem um dado expresso em determinado tipo de código, e produzem uma saída
expressa em outro tipo de código.
Por exemplo, quando o microprocessador está dando saída a dados em binário
puro, e precisamos converter tais dados para BCD de forma a excitar correctamente
um display de 7 segmentos.
GERADORES DE CARACTERES
Armazena os códigos do padrão de pontos de cada caracter em um endereço que
corresponde ao código ASCII do caracter em questão.
Por exemplo: Endereço 1000001 ( 41H ) corresponde a letra "A".
Os discos são considerados memória não volátil, ou seja,
mantém a informação fisicamente armazenada mesmo quando o computador é desligado da
corrente eléctrica.
Muitos chips de memória, por outro lado são voláteis, perdem a informação
no instante em que perdem a corrente eléctrica. Este é um factor a considerar na gestão da memória.
As RAM comuns são voláteis, perdem sua informação logo que
se desliga a energia do computador. Mas alguns PC's utilizam chips RAM do tipo CMOS
(Complementary Metal Oxide Silicon - está mais à frente), que não consomem
muita força enquanto ligados.
Esses chips são tão frugais quanto ao consumo de energia que podem manter sua
informação mesmo quando alimentados por apenas uma bateria. Como a RAM CMOS é
mais cara do que a RAM comum, ela só é usada em:
- Pequenas memórias de configuração em PC's desktop - quando se deseja que a
informação continue, armazenada mesmo quando a energia é desligada.
- Memória de computadores portáteis - onde todo o sistema pode precisar
funcionar como baterias.
Existem vários tipos de chips de RAM. O mais comum é a DRAM
ou RAM Dinâmica.
Esse tipo de RAM é a que pode armazenar mais bits num único chip, e a menos
cara, apesar de ser a mais lenta.
As DRAM levam algo em torno de 80 a 150 ns (nano segundos - é um
bilionésimo de segundo) para cada
"acesso" (leitura ou escrita) pelo computador. As DRAM perfazem a maioria dos chips de memória de
qualquer PC. Os chips mais comuns hoje em dia são os de 1 Mbit (leia-se megabit,
e não megabyte) de tamanho.
O PC usa 8 destes para compor 1 MB de memória. (Na realidade ele usa 9, sendo o
extra para a verificação de "paridade", isto é, para saber se os
outros 8 apresentam algum erro. A paridade será explicada mais à frente)
Alguns PC's ainda usam chips mais antigos de 64K e 256Kbit.
Alguns já estão usando chips mais modernos de 4Mbit. Chips com capacidade de
memória de 16 a 64 Mbits estão a caminho. Cada nova geração de chips trás
consigo mais bits, significando mais memória em menos espaço e consumindo
menos energia eléctrica que antes.
As SRAM (RAM Estática - cache) são mais rápidas que as DRAM, mas não podem
armazenar tantos bits de informação. São também mais caras que as DRAM. As
SRAM podem ler ou escrever informações em 30ns ou menos. Actualmente, uma SRAM
típica armazena 256Kbits. Elas tendem a estar uma geração atrás das DRAM em
capacidade de memória.
As VRAM (RAM de Vídeo) são mais rápidas que as DRAM para operações de vídeo,
porque nelas pode-se escrever e ler ao mesmo tempo. Existe uma aparente contradição
nos nomes dos tipos de memória. A RAM lenta é conhecida como DRAM, sigla em
que o D é abreviatura de Dynamic. Estranhamente, a RAM mais rápida é
conhecida como SRAM, com o S significando Static.
O chip de processamento central em um computador define o
ritmo da interacção processador / memória. Há dois aspectos a considerar: a
velocidade do clock (relógio) e o número de bits que cada instrução implica.
Secções da CPU:
Aquisição/Descodificação: Recebe a informação, descodifica-a e envia-a
para as outras secções.
Controlo: Controla a informação através de sinais de controlo.
Registos: Recebe e guarda temporariamente alguns dados que irão ser
enviados à ULA.
ULA (Unidade Lógica Aritmética): Destina-se ao cálculo de operações
lógicas e aritméticas.
Ver mais acerca dos Processadores
Um sistema popular de cache é utilizado a memória dos chips
como uma cache para a memória de disco. A informação de disco mais frequentemente
utilizada é memória de chips. Isso pode acelerar tremendamente o trabalho em
disco.
Em todas as cache, tanto de RAM como de disco, a eficiência
é medida em "hit rate" (taxa de acerto). Esta taxa é o percentual das vezes em
que o programa procura por informação e a encontra na cache.
Uma baixa taxa de acerto significa operação mais lenta, porque o programa
teria frequentemente que esperar enquanto novas informações fossem copiadas
para a cache. Taxas de 90% a 95% são excelentes. São também as que a maioria
dos fabricantes de cache dizem ter, apesar de que essas afirmações devem ser
vistas com desconfiança, porque a taxa de acerto dependerá, predominantemente,
dos procedimentos de teste.
A taxa de acerto será afectada por:
- O tipo de programa usado (alguns programas se restringem a uma pequena porção
de memória, enquanto outros tendem a variar mais). Os programas de banco de
dados e de contabilidade são os que mais a aumentam.
- A operação testada (algumas operações, dentro de um mesmo programa ficam
mais do que outras numa pequena área de memória).
- O tamanho da cache (uma cache maior pode conter mais informações e,
portanto, pode, mais provavelmente, ter a que se deseja). Uma vez que a cache
seja grande o suficiente para seu aplicativo e utilização, fazê-la maior não
aumentará muito a taxa de acerto.
Memória cache é uma área reservada de memória que possui
duas funções aumentar o desempenho do computador e aumentar o tempo de vida
das unidades de disco. Basicamente há dois tipos de memória cache:
A que vem incorporada à máquina e a que é implementada via software na memória
RAM do sistema.
A memória cache dos micro é um tipo muito mais rápido do que a memória RAM
convencional. Por isso ela é usada para armazenar tabelas muito usadas pelo
sistema operacional ou para executar parte de programas que necessitam de maior
velocidade de processamento.
A memória cache criada via software é usada para aumentar o desempenho do
acesso ao disco do sistema, guardando as informações mais acedidas na memória,
ou seja, quando for preciso aceder uma nova informação, ela já está
armazenada em memória, que possui um tempo de acesso muito mais rápido do que
o disco. Com isso, o número de vezes que a unidade de disco é acedida
diminui, reduzindo o desgaste físico do disco e da cabeça de leitura e gravação.
As cache devem lidar também com a questão da escrita.
Quando há um novo valor a escrever na memória, o computador
escreve-o simplesmente na cache? Escreve ao mesmo tempo na memória mais lenta? Se não
escrever na memória mais lenta a cache e ela terão valores diferentes
para o mesmo endereço.
Isto não pode acontecer nunca, o novo valor deve ser escrito
naquela memória mais lenta. Uma cache write-through (de escrita através) fá-lo
imediatamente, cacheando somente as requisições de leitura, deixando, então,
as escritas levarem tempo extra para se escrever na cache e na memória lenta,
ambos ao mesmo tempo.
Prefira ajustar o Cache para Write-Back.
Os 384K de endereços de memória acima do limite de 640 do
DOS são chamados de memória alta ou reservada.
Shadow RAM é outro elemento nos trabalhos da memória alta.
As RAM são, algumas vezes, bem mais lentas que os chips RAM e, por isso alguns
PCs copiam o conteúdo de suas ROM, como as dos adaptadores gráficos, para os
chips RAM nos mesmos endereços.
Então, eles redireccionam o endereçamento para que, sempre que o sistema
precise de instruções de programa do adaptador gráfico, os pedidos sejam
enviados aos chips shadow RAM que contém os programas, ao invés das ROM
originais. Isto acelera o trabalho do computador, mas não funciona com todo o
software ou hardware.
O primeiro grande esquema idealizado para se superar o limite
de 640K de memória no DOS foi a memória expandida; e é ainda um dos mais
importantes. A memória expandida ainda força os programas a lidar, somente a
lidar, somente, com a memória convencional, ou com partes emprestadas da memória
alta, mas permuta informação de outra memória para dentro e para fora desses
endereços convencionais.
Memória estendida é a memória nos endereços directamente acima de 1MB. Ou
seja, é a memória acima da convencional e da alta. Ela não é o mesmo que a
memória expandida. A memória
expandida permuta informações para dentro e para fora da convencional; a
estendida mantém sua própria informação.
A memória expandida funciona em qualquer PC, com os devidos acréscimos de
hardware e software; e estendida somente em PC, PS/2, e compatíveis desses
sistemas são feitos com chips de memória suficiente para perfazer 2MB, 4MB, ou
mais.
Os primeiros 64K de memória estendida, os endereços de
1024k a 1088K, às vezes são chamados de HMA ou High Memory (Área de Memória
Alta), numa semelhança aos 384K de memória alta entre 640K e 1024K.
A Microsoft descobriu um truque com o endereçamento do chip 8088 (que também
funciona com os chips processadores mais novos) que permite atingir na realidade
mais que 1MB em modo real. Com o software de driver de High Memory adequado, os
aplicativos DOS podem usar 64K como se fossem um acréscimo aos 640 inferiores.
Mantém registros de quanta memória
cada programa e arquivo de informação necessita, e onde eles estão.
Cada vez que o software requer um programa ou informação da memória, o
software de memória virtual intercepta o pedido. Aí o software de memória
virtual faz uma verificação das coisas necessárias na RAM real. Se lá estiverem
serão usadas. Se não estiverem, o software de memória virtual procurará no disco.
Quando acha o programa ou arquivo necessário, copia na RAM real que estiver
disponível, abrindo espaço, movendo alguma outra coisa para o disco. Então, distribui a informação requisitada da RAM. Há virtualmente mais RAM do
que existe de facto no computador.
A memória virtual pode parecer semelhante à cache de disco, mas, na
verdade, é bem diferente. Na memória virtual o espaço de disco mantém
informações que se supõe estar na RAM, reavendo-a quando necessário. Para o
programa, a memória virtual em disco assemelha-se à RAM. Na cache de
disco, a informação em disco mais utilizada é mantida na RAM, e é usada
somente, quando o computador está a aceder ao disco o nome VDISK de
"virtual disk".
A memória pode ser de diferentes tipos de "Pinos"
( tamanho do chip de memória ).
As memórias SIMM, podem ser de 32 ou 72 pinos (número de contactos com o
"socket" da board).
A diferença entre a memória SIMM de 30 e 72 pinos, é que o de 30 pinos opera
com 8 bits de endereços, enquanto que o de 72 trabalha em 32 bits, ou seja, com
mesmo número de bits do microprocessador. Desta forma, com um módulo de 72
vias se forma um banco de 32 bits, enquanto que o de 30 pinos é necessário um
grupo de 4 módulos.
Nas placas mais modernas como a do Pentium, o uso dos módulos de 72 vias é
predominante pela facilidade de instalação e pela necessidade de 2 módulos
para formar um banco de 64 bits, enquanto que em 30 vias exigiria 8 módulos.
As memórias DIMM têm 168 pinos, são mais rápidas e eficientes que as SIMMS.
As memórias RIMM ou RAMBUS são ainda mais rápidas (atingem os 250 MHZ) e
actualmente foram adoptadas pela Intel na arquitectura do Pentium 4.
Memória Principal
RAM (Random Access Memory)
Random Access Memory - Memória de Acesso Aleatório.
ROM (Read Only Memory)
Read Only Memory - Memória de Apenas Leitura.
DRAM (DYNAMIC RAM)
A memória RAM dinâmica é a memória principal de um computador. Nas DRAM
a informação é armazenada sob a forma de uma série de cargas de condensador.
Os condensadores descarregam-se um milisegundo após terem sido carregadas
electronicamente e têm de ser refrescados para manterem a carga. Esta renovação
permanente é a razão da utilização do termo “dinâmico”.
SRAM (STATIC RAM)
SRAM é um tipo de RAM que retém os bits em memória enquanto estiver
alimentada electricamente. Ao contrário da DRAM, não necessita de ser
constantemente actualizada e é bastante mais rápida, mas também bastante mais
cara. É normalmente utilizada como memória Cache.
VRAM (VIDEO RAM)
VRAM refere-se a todos os tipos de RAM usados para armazenar informações
gráficas de uma placa
gráfica.
SDRAM (SYNCHRONOUS DRAM)
Tipo de DRAM que utiliza um relógio para sincronizar os sinais que entram e
saem da memória. Este relógio está sincronizado com o relógio do CPU por
forma a evitar tempos de espera na transferência de dados. PC66, PC100 e PC133
são designações de memórias SDRAM que funcionam a 66MHz, 100MHz e 133MHz
respectivamente.
RDRAM (RAMBUS DRAM)
Arquitectura de memória desenvolvida e patenteada pela Rambus, Inc. Utiliza um
canal de comunicações (bus) especifico com 2 bytes (16 bits) de largura de
banda que consegue transmitir dados a uma velocidade máxima de 800MHz, podendo
atingir taxas de transferência de 1.6 GBytes por segundo. Esta memória
consegue trabalhar a 250 MHz.
Ver
Mais detalhes sobre a RAMBUS.
CMOS- Complementary Metal Oxide
Silicon - Ligada à ROM-BIOS.
FPM DRAM (FAST PAGE MODE)
Um dos primeiros tipos de DRAM. Foi utilizada desde os primeiros PC’s até aos
486. Permitia um acesso a endereços de uma mesma linha de memória, sem ter de
repetidamente especificar o mesmo endereço de linha, acelerando o acesso.
EDO DRAM (EXTENDED-DATA-OUT)
A EDO é um tipo de DRAM que reduz o tempo de leitura entre o CPU e a memória.
Essencialmente reconhece que, na maior parte das vezes em que o CPU pede um
determinado endereço à memória, vai pretender aceder a alguns endereços
vizinhos adicionais. Em vez de obrigar cada acesso de memória a começar do
zero, a memória EDO mantém-se nas imediações do endereço pedido
anteriormente, o que acelera o acesso dos endereços vizinhos.
A EDO melhora os tempos de acesso à memória em cerca de 10% a 20% em relação
à FPM DRAM.
DMA- Acesso Directo à Memória.
HMA- High Memory - Área de Memória Alta.
Encapsulamento
DIP - Dual Inline Package
Encapsulamento Duplo em Linha.
SIP - Single Inline Package
Encapsulamento Simples em Linha.
SIMM - Single-Inline Memory Module
Módulo de Memória Simples em linha.
DIMM (DUAL IN-LINE MEMORY MODULE)
Módulo cujos pinos que estão nos lados opostos da placa não estão ligados
(ao contrário dos SIMMs) constituindo assim dois contactos distintos. Os DIMMs
mais usuais possuem 168 pinos dourados e suportam transferência de dados a 64
bits.
SODIMM – Small Outline Dual In-Line Memory Module – É um DIMM mais
pequeno (2,35” em vez de 4 _”), criado essencialmente para computadores portáteis.
Possuem normalmente 72 pinos (32bits) ou 144 pinos (64bits).
RIMM – Rambus In-Line Memory Module – Módulos semelhantes aos DIMMs
mas com contagem de pinos (contactos) diferente. Estes módulos possuem 184
pinos e os chips estão cobertos por 2 placas de alumínio com vista a dissipar
o calor.
MÓDULO DE MEMÓRIA
Um módulo de memória é uma pequena placa de circuito impresso com vários
circuitos integrados soldados na sua superfície. Estes módulos encaixam em
sockets situados na placa-mãe da máquina e são construídos/fabricados com
configurações diferentes consoante a sua capacidade, velocidade de
processamento e tipo de memória. Comunicam com a placa-mãe através de
contactos eléctricos que passam dos seus Pinos (Leads) para o respectivo socket
em que se encontram.
A configuração dos sockets que suportam as memórias varia de sistema para
sistema. A configuração de um módulo de memória define a posição dos seus
contactos e tamanho do módulo.
