Memórias

Artigo voltado mais para conhecimento de hardware, uma das coisas que aprecio bastante. Muito pelo motivo de minha formação acadêmica (Tecnólogo em Sistemas Eletrônicos).

Retirado do site Viva o Linux.

Nos dias de hoje temos muitos tipos de memórias que equipam nossos computadores. Este artigo tem a intenção de falar um pouco sobre cada uma. As memórias desempenham papel importante para nossos computadores, pois mesmo tendo um processador (CPU) rápido, se não possuirmos memória eficiente, isto é, veloz e em grande quantidade, o CPU não terá um bom desempenho. É como se caminhassem juntos. Quando a quantidade de memória é pouca, o sistema se obriga a utilizar a memória de HD como memória auxiliar tornando o desempenho baixo.

Memória ROM

As memórias ROM ou Read Only Memory, são memórias apenas para a leitura de informação, isto é, o fabricante grava a informação uma única vez e depois essa informação só pode ser lida, não pode ser apagada ou alterada, o conteúdo é gravado permanentemente. Existem vários tipos de memórias ROM e falaremos um pouco sobre alguns destes tipos.

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PROM

A PROM ou Programmable Read Only Memory, é um dos primeiros tipos de ROM. Os fabricantes gravam seus programas por meio de processos físicos e por meio de elementos elétricos. Após gravado, o processo é irreversível, não se pode mais apagar ou alterar os dados gravados na PROM.

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EPROM

As EPROMs ou Erasable Programmable Read Only Memory, podem ter informações gravadas e apagadas. Após gravadas ela tem o mesmo comportamento de uma ROM comum, isto é, segura os dados gravados nela mesmo sem energia elétrica, permitindo processos de leitura. Este tipo de memória, conforme dito antes, pode ser apagada com raios ultravioleta. As EPROMs possuem uma janela de vidro que através desta, os raios podem incidir fazendo a operação de limpeza. Esta janela sempre está coberta com um adesivo para que não haja incidência de luz.

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EEPROM

As EEPROM ou Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory são similares as EPROMs, porém ao invés de serem apagados por raios ultra violetas, são apagados eletricamente. O EEPROM permite que o usuário apague apenas uma célula para que possa ser reescrito aquela parte ao invés de apagar por completo. Não precisa ser retirado do dispositivo ou computador do qual faz parte para que os dados sejam apagados. Com a EPROM os dados gravados são permanentes até que o usuário decida apagá-los, porém ela mantém o mesmo funcionamento das ROMs, isto é, os dados não se apagam caso a energia seja interrompida.

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Flash ROM

Assim como a EEPROM ,a memória Flash ROM também pode ser gravada e apagada se o usuário o desejar. A principal diferença entre a EEPROM e a Flash ROM é que na Flash ROM o usuário não tem como reprogramar partes do conteúdo gravado, isto é, não tem como apagar apenas uma célula, o usuário deve apagar todo o conteúdo e reescrevê-lo novamente.

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Memórias RAM

A memória RAM é essencial para os computadores, pois toda a aplicação executada em nosso computador é carregada nesse tipo de memória. É uma memória de leitura e escrita. O termo RAM significa Random Access Memory, ou Memória de Acesso Aleatório, sendo que a principal característica deste tipo de memória é o acesso direto aos seus endereços de forma rápida.

A memória RAM tem um tempo de acesso muito mais baixo do que o HD e trabalha com taxas de transferência muito mais altas, porém tem a desvantagem de perder os dados quando o micro é desligado. Isso também é causado pelo processo de boot que é feito a cada momento que o computador é ligado.

DRAM

Este tipo de memória é o tipo mais comum, é aquele que compramos em forma de pente nas lojas para podermos expandir encaixando-as na placa-mãe, sendo chamada de Dynamic RAM (RAM Dinâmica). Em um chip de memória DRAM cada bit é formado por 1 transistor e um capacitor. O transistor controla a passagem de corrente e o capacitor a armazena por um curto tempo. A placa-mãe fica responsável por dar um “refresh” nos dados, regravando o conteúdo na memória DRAM através de um circuito. Este processo faz com que a memória DRAM se torne mais lenta, pois existe perda de energia pelo aquecimento, já que o processo de “refresh” consome energia.

SRAM

A memória SRAM, ou Static RAM (RAM Estática), tem sua célula formada por quatro ou seis transistores em vez de um. Dois deles controlam a leitura e escrita de dados, enquanto os outros formam a célula que armazena o impulso elétrico. A célula continua armazenando um bit. As SRAM são muito rápidas e não exigem “refresh”, o que faz com que elas não consumam energia. Esse tipo de memória é utilizado em memórias cache, em palms e celulares onde o consumo de energia é critico. O ponto mais crítico dessa memória é o seu custo elevado, tornando assim a DRAM, de menor custo, um padrão de memória para os PCs.

FPM DRAM

FPM ou Fast Page Mode é um pouco mais rápido do que a DRAM convencional. A DRAM exige o envio de uma linha e uma coluna por acesso enquanto a FPM envia uma fila de endereços de uma vez para muitos acessos a locais próximos uns dos outros.

EDO

EDO ou Extended Data Out, é mais rápida que a FPM, pois teve uma evolução em como trabalha seu modo de acesso. A memória EDO teve seus circuitos de timing modificados para que um acesso à memória pudesse começar antes que o outro acesso tivesse terminado, dando uma diferença de desempenho de três a cinco porcento em relação a FPM. Esse tipo de memória tinha que trabalhar aos pares pois trabalhavam com 32 bits por vez, enquanto os PCs trabalhavam com 64 bits naquela época.

SDRAM

As memórias SRAM foram um novo tipo de memórias, as Synchronous DRAM que se diferenciam das outras, pois não são executadas assincronamente com o clock de sistemas, como os modelos convencionais o fazem. A SDRAM está vinculada ao clock de sistema e foi desenvolvida para estar hábil a ler e escrever em “burst mode” (após a primeira leitura ou gravação latente) em um clock de ciclo por acesso em cima de um barramento de memória de 100mhz ou superior.

A SDRAM suporta o sistema de timing 5-1-1-1 quando o mesmo é suportado pelo chipset. Ela também também tem seu acesso mais rápido usando um número de melhorias de performance interno, incluindo um que permite que metade do módulo inicie um acesso enquanto a outra metade é um acabamento.

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DDR SDRAM

As memórias DDR, ou Double Data Rate, possuem funcionamento similar às SDRAM antes comentadas, porém com a diferença de dobrar a largura de banda da memória pela transferência de dados duas vezes a cada ciclo, isto é, ele realiza operações na ascensão do sinal de clock e também em sua queda. A cada ciclo o sinal sai do estado zero para um e retorna a zero completando um ciclo. Normalmente apenas um desses estados é utilizado para se realizar uma operação, já na DDR SDRAM já são usados ambos os estados, fazendo com que os sinais operem na mesma frequência limite, duplicando a taxa de transmissão de dados.

DRDRAM – RAMBus

Cotado com um dos principais projetos para substituir as memórias SDRAM, é a memória chamada RAMBus, ou DRDRAM (Direct Rambus DRAM). A arquitetura dela é diferente das tradicionais SDRAM e ela tem o apoio da Intel para uso futuro em seus chipsets.

Ela funciona mais como um barramento interno (BUS) do que como subsistema da memória convencional. É baseada naquilo que chamam Direct Rambus Channel, um canal com a alta velocidade de 16 bits rodando em cima de um barramento com clock de 400 MHZ de taxa. Assim como nas DDR, as transferências acontecem nas ascensões e nas quedas de clock, resultando num tráfego de 1,6 GBytes/segundo. É totalmente diferente das memórias convencionais utilizadas hoje, no qual trabalham em um canal de 64bits. Pode parecer um engano estreitar a banda e conseguir alcançar velocidades superiores, porém mesmo o processador lendo apenas 16 bits, utilizando a RAMbus que trabalha em cima de barramentos de alta velocidade, o tempo de espera entre uma informação e outra é menor.

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SLDRAM – Link-Synchronous DRAM

A SLDRAM é a principal concorrente da memória RAMBus, porém ao contrário da RAMBus ela tenta melhorar o sub-sistema da SRAM ao invés de recriar um novo projeto como a RAMBus. A especificação inicial dela é a chamada de 64 bits rodando em cima de um barramento de 200 MHZ de velocidade de clock. Assim como ocorre na DDR, as transferências são feitas duas vezes por ciclo de clock para velocidade de 400 MHZ, gerando assim uma banda de 3,2 Gbytes/segundo, sendo o dobro da RAMBus. SLDRAM é um padrão aberto, o que significa que não precisam ser pagos royalties a ninguém para fazer uso dele.

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VRAM – Video RAM

As placas de vídeo modernas utilizam seus próprios módulos de memória, que são separados da memória convencional do computador. As demandas de memória para vídeo são extremamente superiores as da memória do sistema principal. Além da imagem de vídeo ser acessada e alterada várias vezes pelo processador (por exemplo quando executamos um jogo), a memória acessa entre 50 e 100 vezes a memória convencional para tomar informações do monitor. As tecnologias para esse caso avançaram a ponto de permitir que a memória autorize o acesso pelo processador e seja lida pelo circuito de “refresh” da placa de vídeo simultaneamente.

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Bibliografia

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