Memórias

1. Memórias RAM, ROM E CACHE

2. 1 - INTRODUÇÃO • São estruturas físicas (chips ou discos) responsáveis pelo armazenamento de dados de forma temporária ou permanente. • De maneira análoga ao funcionamento do corpo humano, atuaria sendo responsável pelo “fôlego” do computador.

3. 2 – TIPOLOGIA • Memórias Primárias(Reais): São memórias que o processador endereça diretamente. Sem elas o PC não funcionará corretamente.Ex.: RAM, ROM, Registradores e CACHE. • Memórias Secundárias: São memórias que não podem ser endereçadas diretamente. Todas as informações deverão ser mandadas para uma memória intermediária antes (primária).Ex.: HD, CD-ROM, DVD-ROM e Disquetes

4. 2.1 – TIPOLOGIA(GRAVAÇÃO) • Memórias voláteis: Os dados são “apagados” após a re-inicialização do PC ou quando este é desligado. • Volátil = capacidade que certas substâncias têm de mudar o estado físico em curto espaço de tempo.Ex.: Álcool. • Memórias não-voláteis: Uma vez armazenado o dado, este não é perdido.

5. 2.2 – MEMÓRIAS VOLÁTEIS • RAM • ROM • CACHE

6. 3 – MEMÓRIAS RAM • Memória de Acesso Aleatório (Random Access Memory) • O termo: acesso aleatório, identifica a capacidade de acesso a qualquer posição em qualquer momento em oposição ao acesso seqüencial. • Pode ser feita por circuitos integrados ou DIP.

7. 3 – MEMÓRIAS RAM • DRAM (Ram Dinâmica): Necessidade de atualização (refresh) dos dados. • Mais novas! • SRAM (Ram Estática): Não necessitam de atualização (refresh) dos dados. • Mais antigas!

9. 3.1 – Divisões Internas • BASE: Divisão da Ram responsável por armazenar as instruções internas do sistema operacional. Ex.: Load do Win • ALTA: Responsável por armazenar as instruções dos programas/aplicativos. Ex.: Load do MS Word 2003 • EXPANDIDA: Área de memória onde serão armazenadas o restante das informações.

10. 3.2 – Tipos de RAM • Vão ser diferenciadas pela conexão com o soquete, podendo ser: • SIMM (Single InLine Memory Module)

11. 3.2 – Tipos de RAM • Vão ser diferenciadas pela conexão com o soquete, podendo ser: • DIMM (Double InLine Memory Module)

12. 3.3 – COMPONENTES DE UMA RAM • Vias(contatos) • Por onde ocorrerão as trocas de informações. VIAS

13. 3.3 – QUANTIDADE DE VIAS • SIMM • 30 VIAS PARA A MEMÓRIA MAIS ANTIGA; • 72 VIAS PARA A MEMÓRIA MAIS NOVA. • ATENÇÃO: AS SIMM JÁ SAÍRAM DE LINHA! • DIMM • A PARTIR DE 168 VIAS

14. PERGUNT@ RELÂMPAGO • (Concurso 2003, Nossa-Caixa/SP) Abaixo temos duas memórias, simm e dimm. Quantas vias temos em cada face das memórias, respectivamente?

15. 3.4 – TECNOLOGIAS DE RAM • Memórias SIMM • FPM • FPM (Fast Page Mode) opera com tempos de acesso de 70/80ns (nano-segundos) • Têm em 90% dos casos, 30 vias. • EDO • EDO (Extended Data Out) é o padrão antigo de memória RAM de computador. • Têm em 90% dos casos, 72 vias.

16. Como diferenciá-las?

17. 3.4 – TECNOLOGIAS DE RAM • Memórias DIMM • SDRAM • Os ciclos da memória sincronizados com os ciclos da placa-mãe (maior desempenho) • DDR-SDRAM • O dobro da informação, no mesmo intervalo de tempo.

18. MEMÓRIAS DUAL-CHANNEL • Dois canais de comunicação, teoricamente o dobro de desempenho. • Depende da placa-mãe (chipset). • Veio antes da DDR2.

19. DDR2 • DDR 266, 333 e 400MHZ. • DDR2  400, 533, 667 e 800MHZ. • AMBAS TRANSMITEM DOIS DADOS POR CICLO DE CLOCK, PORTANTO, A FREQÜÊNCIA SERÁ A METADE. DDR2 400MHZ(NOMINAL) = 200MHZ(REAIS)

20. DDR(184) X DDR2(240)

21. Tecnologias em ordem cronológicas • FPM • Fast Page Mode RAM • Antigos 486 / Pentium / K5 • Módulos de 30 pinos (SIMM e SIP) • Enviada o endereço de uma linha e em seguida enviava apenas os endereço das colunas. • 60 a 70 nS / trabalhava no modo “burst” • 5-3-3-3 / FBUS 66MHz e 64 bits => 151MB/s

22. Cont. Tecnologias • EDO • Extended Data Output RAM • Pentium e superiores • Ciclo semelhante a FPM, ativa-se a linha e a cada transição (subida e descida) de CAS (coluna) o dado é lido no latch adicional. • 50 a 70 nS / burst / 66 MHz • 5-2-2-2 / FBUS 66 MHz e 64 bits => 192 MB/s • 27 % mais rápidas que as FPM, máximo.

23. Cont. Tecnologias (BEDO) Velocidade: 40% mais que FPM e 25% mais que EDO

24. Cont. Tecnologias • SDRAM • Synchronous Dynamic RAM • Semelhante a BEDO, porém com menos WAIT STATES. • O endereço e os sinais de controle são armazenados e após alguns períodos de clock FSB começa a disponibilizar os dados a cada pulso de clock. • Trabalha com FSB 100 MHz (PC100-10nS) e FSB 133 MHz (PC133 – 7nS), com transferências de 400 e 532 MB/s. • Temos agora rajadas de 1, 2, 4, 8 endereços ou uma página completa.

25. Cont. Tecnologias (SDRAM 16Mx16)

26. Cont. Tecnologias • DDR SDRAM • Double Data Rate • Taxa de dados dobrada: duas memórias SDRAM em paralelo, sincronizado na subida com um bloco e na descida com o outro bloco. • Atualmente utilizada com algumas placas para o processador ATHLON. • Comparativamente um K7 trabalhando com FSB 100 MHz, com memórias PC100 atingem 800 MB/s e com DDR pode atingir 1,6 GB/s. • São caras e difíceis de ser encontradas

27. Cont. Tecnologias • RDRAM • Direct Rambus DRAM • Proprietárias: Intel / Rambus Inc • Utilizado inicialmente em placas de vídeo nos jogos do NITENDO. • FSB de até 800 MB/s e barramento de dados de 132 e 144 bits • Atingem até 6,4 Gb/s • Soquete especial: RIMM de 184 pinos

28. Cont. Tecnologias • VRAM • Vídeo RAM ou RAM com porta dual • Atendem a dois processadores diferentes: da placa de vídeo e o processador principal. Permitindo que o DAC atualizem os monitores, e ao mesmo tempo a CPU faz atualizações. • Isto garante uma imagem limpa na tela do monitor.

29. Soquetes para memórias • SIPP : 30 pinos / 8 bits • Terminais semelhantes aos dos CI’s em forma de pente. • SIMM30: 30 pinos / 8 bits / 8,9 cm de largura • Single In Line / 256K, 1, 4 e 16MB. • Terminais de encaixe. Não é possível encaixar invertido • SIMM72: 72 pinos / 32 bits / 10,8 cm de largura • Criados para 486, Pentium e superiores • Acham: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 e 128 MB=>4 MB = 1M x 32 • DIMM: 168 pinos / 64 bits / 13,3 cm de largura • Inicialmente FPM e EDO, atualmente somente SDRAM • DIMM: 200 pinos • DDR 2 • RIMM: 184 pinos / 128 bits (Rambus Inline Memory Module)

30. Memórias p/ Portáteis • Câmeras fotográficas e Pen driver: • Memory Stick (Sony): Até 1 GB • Memória CF (Compact Flash) - Kingston : Até 1GB • Memória Multimedia Card (MMC) - LG: Até 512KB • Memória SD (Secure Digital) - Kingston : Até 1 GB • xD Picture card (Olympus): Até 1 GB

31. Cont. soquetes

32. Banco de memória • conjunto de módulos de memória, suficientes para fornecer os bits que o microprocessador exige: • 286 e 386SX: 16 bits • 386DX e 486: 32 bits • Pentium e superiores: 64 bits • Para um Pentium: • 8 simm30 ou 2 simm72 ou 1 dimm

33. Paridade de memória e ECC • Aumenta a confiabilidade • Antigamente dava muito erros • Atualmente este recurso não é tão importante • A paridade é usada apenas nas memórias DRAM. A memória de vídeo, cache e as ROMs operam sem paridade, pois são muito mais confiáveis que as DRAMs. • A velocidade do sistema COM e SEM paridade é exatamente a mesma. • Qdo o número de chips de memória existentes em um módulo é múltiplo de 3 => tem paridade

34. O QUE DEVE-SE EVITAR • Erros grosseiros: • Uso de módulos com a capacidade errada • Uso de módulos do tipo errado (FPM / EDO) • Pode funcionar, porém deve ser evitado: • Mistura de memórias com paridade e sem paridade no mesmo banco • Mistura de memórias de fabricantes diferentes no mesmo banco • Mistura de memórias mais lentas e mais rápidas no mesmo banco • Tocar nos chips do módulo durante a instalação

35. Como instalar memórias

36. RAM ESTÁTICA • Utilizadas para construir os bancos de memórias cache que suavizam a diferença de velocidade entre a CPU e a memória principal. Atualmente temos SRAM de 3 a 5 nS

37. Tempo de Acesso • Tempo de Acesso é o período de tempo transcorrido desde o instante em que se aciona a memória até o instante em que a transferência do dado seja efetivada. • Por que são utilizados memórias cache ou estáticas e dinâmicas (principal) no computador?

38. Memórias: cache e principal Os códigos e dados com grande freqüência ficam na cache.

39. Confusão sobre memórias • Baixa e Convencional (até 640 KB) • Memória Superior (640K – 1 MB) • Memória Estendida (XMS) – Modo Protegido • Memória HMA (High Memory Area) • Modo Real / carga do DOS / 64 KB • Memória Expandida – Modo Real • UMA (Unified Memory Architecture) • Interface de vídeo incorporada ao chipset • Usa parte da memória principal para vídeo

40. Mapa de memória

41. Mapeamentos Típicos

42. Termos utilizados – Fontes: 1/2/3 DDR667 E DDR800 Não disponível

43. DDR Dual Channel DDR Dual Channel deve ser suportado pelo processador e pela placa mãe.

44. DDR Dual Channel na AMD

45. Taxa de Transferência (AMD) • clock real x número de dados transferidos por clock x 64 / 8; • 64 qtde que a CPU utiliza p/ acessar a memória • 8 resultado em bytes • Todos os processadores Athlon 64 trabalham externamente a 400 MHz

46. Taxa de Transferência (Intel) clock real x número de dados transferidos por clock x 64 / 8. Os processadores da Intel utilizam uma técnica chamada QDR ou Quad Data Rate (Taxa de Transferência Quadruplicada), onde conseguem transferir quadro dados por pulso de clock. Com a utilização dessa técnica o desempenho do barramento externo dos processadores da Intel é quatro vezes maior do fosse se ele estivesse transmitindo apenas um dado por pulso de clock.

47. DDR3 e FB-DIMM • DDR3 • 800 e 1067 MHz (nominalmente, a metade ) • 1333 e 1667 MHz no futuro • FB-DIMM • Os módulos FB-DIMM utilizam um chip extra, chamado AMB (Advanced Memory Buffer). Por conta do uso desse chip, que precisa ser validado individualmente, é que os módulos FB-DIMM ainda não chegaram ao mercado. • estão no momento em fase de validação, que é a última fase antes de o produto começar a ser fabricado em larga escala e chegar ao mercado. • No momento a Intel está validando módulos FB-DIMM usando chips DDR2-533 e DDR2-667

48. 4 – ROM • Memória Somente para Leitura (Read Only Memory). • Independentemente de se desligar o computador os dados não são perdidos. Alguém sabe porque? • Resp.: A .................

49. ROM (Read Only Memory) • PROM • Queima de fusíveis • EPROM • Programável e apagável via luz ultravioleta • EEPROM • Idem eprom, porém eletricamente e com escritas lentas • FLASH ROM • Meio eprom e meio eeprom: paginação • FLASH BIOS • Flash rom com BIOS atualizável (vírus !!!!)

50. 5 - CACHE • Estática • Função de mediar o uso da memória RAM • Mais cara e difícil de atualização • CACHE L1: Utilizada pelo processador, armazena trabalhos do processador. • CACHE L2: Armazena dados mais simples.