Arquitetura de Computadores

1. Memória - 2 Waldemiro Arruda Arquitetura de Computadores

2. Memória Memória RAM Evolução - DRAM DIP

3. Memória Memória DRAM Evolução - Formato SIMM 30 vias

4. Memória Memória DRAM Evolução - Formato SIMM 72 vias

5. Memória Memória DRAM Evolução - Formato DIMM 168 vias (Dual In Line Memory Module)

6. Memória Memória DRAM Evolução - Formato DIMM 184 vias (Dual In Line Memory Module)

7. Memória Memória DRAM Evolução - Formato DIMM 240 vias (Dual In Line Memory Module)

8. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia Regular Acesso lento; XT e 286 (DIP e SIMM 30 vias); Ciclo de leitura RAS CAS Leitura dos Dados

9. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia RAS RowAddressStrobe Linha onde o dado se encontra; Controlador gera o valor RAS; A linha inteira é ativada;

10. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia CAS ColumnAddressStrobe Coluna onde o dado se encontra; Controlador gera o valor CAS; A procura pelo endereço apontado ocorre somente na linha ativada;

11. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia

12. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia RAS/CAS Entre a ativação do da linha determinada pelo RAS e o envio do CAS para leitura da coluna é necessário um delay; O delay é configurável (em algumas BIOS); Quanto menor o delay, mais rápidas são as leituras, contudo o risco de erro é maior;

13. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia Rápida paginação Fast-Page-Mode- FPM; Modo de paginação rápida; 386, 486 e Pentium (SIMM 30 ou 72 vias) Ciclo de leitura 1 RAS CAS Leitura dos Dados;

14. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia Rápida paginação Ciclo de leitura 2 Leitura dos Dados; Ciclo de leitura 3 Leitura dos Dados; Ciclo de leitura 4 Leitura dos Dados;

15. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia Rápida paginação Ciclo Regular 1 = Ciclo Rápido 1 Ciclo Regular 2 = Ciclo Rápidos 2, 3, 4 Ganho de 30 a 35% Tempo de espera configurável (Timing Memory)

16. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia Saída Estendida EDO Extended Data Output O envio do endereço é feito antes do término da leitura anterior; Mais dados em menos ciclos de leitura; SIMM 72 vias (486 e Pentium)

17. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia Síncrona SDRAM SynchoronousDynamic RAM Primeiro modelo de memória que trabalha sincronizado com o ciclo da placa-mãe; Uma leitura por ciclo; 168 vias;

18. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia Síncrona Full Page (Envio de até 512 endereços sequencialmente); 60% de ganho na velocidade; Vários bancos de memória; Enquanto lê de um, refresh em outro;

19. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia Tempos de ciclo 6-2-2-2 -> 4 endereços / 12 ciclos 4-3-3-3 -> 4 endereços / 16 ciclos 6-3-3-3-3-3-3-3 -> 8 endereços / 27 ciclos 6-1-1-1-1-1-1-1 -> 8 endereços / 13 ciclos

20. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia Síncrona Frequências 66 Mhz 100 Mhz 133 Mhz 1 Mhz = 1 milhão de leituras por segundo; 10 leituras = 1 ns (PC-100);

21. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia Síncrona CAS Latency Início da Leitura até o envio do valor CAS CL3 – 3 ciclos CL2 – 2 ciclos 6-1-1-1-1-1-1-1 e 5-1-1-1-1-1-1-1

22. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia Síncrona SPD – Serial PresenceDetect Especificações módulo Frequência Latência CAS Utilizado por programas (Everest, Sandra)

23. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia Síncrona

24. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia Síncrona

25. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia DDR Diferença principal: Duas transferências por ciclo Double Data Rate Frequências iguais a SDR, mas duplicada DDR 266 -> Frequência de 133 DDR 333 -> Frequência de 166

26. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia DDR

27. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia DDR SPD – Serial PresenceDetect Especificações módulo Frequência Latência CAS Utilizado por programas (Everest, Sandra)

28. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia DDR Mesma frequência da placa-mãe Reduzir frequência Aumentar frequência Problemas Tela azul Travamentos / resets

29. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia DDR

30. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia DDR Dois pentes diferentes, menor frequência; DDR 500 DDR 266 as duas trabalharam a 266.

31. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia DDR CAS Latency Início da leitura até o envio do valor CAS CL3 – 3 ciclos CL2 – 2 ciclos 6-1-1-1-1-1-1-1 6-0,5-0,5-0,5-0,5-0,5-0,5-0,5

32. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia DDR 2 Diferença principal: 4 transferências por ciclo Frequências iguais a SDR, mas quadriplicada DDR2 800 -> Frequência de 200 DDR2 533 -> Frequência de 133 DDR2 533 mais lento que DDR 400

33. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia DDR 3 Diferença principal: 8 transferências por ciclo Chanfro mais próximo ao início/final do módulo; Frequências iguais a SDR, mas octuplicada DDR3 1066 -> Frequência de 133 DDR3 1600 -> Frequência de 200

34. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia DDR 3

35. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia DDR 4 Diferença principal: 16 transferências por ciclo Frequências iguais a DDR3, mas duplicada DDR4 2133 -> Frequência de 133 DDR4 4266 -> Frequência de 266

36. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia DDR 4

37. Memória Memória DRAM Evolução - Tecnologia DDR 4, DDR 5, DDR 6 GDDR4, GDDR5, GDDR6

38. Memória Memória DRAM Timings (Tempos de acesso – Sincronização) A partir do DDR2, a latência para o envio do CAS é medido pelos ciclos do controlador DDR2 533 Latência 4 = DDR 266 Latência 2

39. Memória Memória DRAM Timings (Tempos de acesso – Sincronização) tCL -> Latência CAS/ CAS Latency -> tempo desde o início da leitura até o envio da coluna do endereço tRCD -> RAS to CAS delay -> tempo entre o acesso a uma linha e a uma coluna; tRP -> RAS Precharge Time -> tempo entre duas instruções RAS -> tempo entre acessos a linhas; tRCT -> RAS Active Time -> tempo de acesso a uma linha;

40. Memória Memória DRAM Timings (Tempos de acesso – Sincronização) Quanto menores os valores, mais rápidas as leituras; Quanto menores os valores, maior probabilidade de erro (quando alterado pelo usuário);

41. Memória Memória DRAM Timings (Tempos de acesso – Sincronização) DDR2 800 – 4-4-4-12 Primeiro 4 -> tCL Segundo 4 -> tRCD Terceiro 4 -> tRP 12 -> tRAS -> valor da leitura completa -> normalmente soma dos 3 anteriores;

42. Memória Memória DRAM Capacidade 640 Kb Memória estendida Memória EMS Memória Virtual

43. Memória Memória DRAM Capacidade 286 1Mb RAM 486 4 Mb RAM 32 Bits 3 Gb/ 4Gb 64 bits 128Gb

44. Memória Memória DRAM Capacidade Limite de 640Kb – Memória Convencional XT, 286, 386, 486, Pentium MS-DOS, Windows 3.1, 3.11, 95, 98

45. Memória Memória EMS Memória Expandida Páginas de 64 Kb mapeadas em memória reservada entre os 640Kb (antigo limite) e o 1024 Kb Até o Windows 98;

46. Memória Memória Estendida Memória acima dos 1024 Kb; Até o Windows 98;

47. Memória Memória DRAM Capacidade Módulos de 128 Mb Módulos de 256 Mb Módulos de 512 Mb Módulos de 1 Gb Módulos de 4 Gb

48. Memória Memória DRAM Unbuffered Memória para desktop Registered Memória para servidores Um pouco mais lenta Mais confiável Maior controle de erro (ECC)