Conheça suas memórias

Neste texto iremos abordar os vários tipos de memórias, dando enfoque principal à memória RAM, porém dando também importância para a VRAM (memória usada nas placas de vídeo) e à ROM (memória somente de leitura) Será que a memória RAM que você está usando no seu micro é a mais indicada? Onde é usada e pra que serve a memória ROM? Você sabia que as placas de vídeo também usam memórias? Continue lendo nosso tutorial e você não irá se arrepender.

Tipos de memórias RAM

RAM significa "Random Acess Memory" esta é a memória usada pelo processador para executar programas e armazenar dados. Essa pode ser de vários tipos. Quanto ao formato físico temos:

Módulo DIP (Dual in Parallel) A memória RAM usada na época do XT, também utilizada em alguns micros 286. Eram pequenos chips que eram encaixados na placa mãe. Trata-se de módulos de memórias de 8 bits, fabricados em velocidades de acesso de 150 e 120 ns (bilhonésimos de segundo). A instalação destes módulos era muito trabalhosa, e para facilitar a vida dos usuários (e aumentar as vendas) os fabricantes desenvolveram placas de circuito impresso onde os circuitos integrados de memória se encontravam soldados.

Módulo SIPP (Single in Line Pin Package) - Os primeiros módulos de memória usados em micros 286 e nos primeiros micros 386, eram também módulos de 8 bits. Esse tipo de memória foi fabricado com velocidades de acesso entre 100 e 120 ns.

Módulo SIMM (Single in Line Memory Module) de 30 pinos - Memória utilizada em alguns micros 286 mais modernos, nos micros 386 e em muitos 486. Eram pentes de memória com 30 terminais ou vias, com barramento de 8bits. Este modulo podia ser encontrado em varias capacidades, os mais comuns eram os de 256 kB, 1MB e 4 MB, existindo também módulos de 512 kB, 8 MB e 16 MB. Por ser um modulo de 8 bits, era necessário usar um par de módulos em cada banco (um banco era composto de dois soquetes para encaixe dos módulos, e em geral haviam dois bancos, totalizando 4 soquetes) nos micros 286 para que fornecesse o mesmo números de bits usados pelo processador (16bits). Já nos micros 386 DX que tinham processadores que se comunicavam com a memória em 32 bits, eram necessários que dois bancos (ou os 4 soquetes) estivessem preenchidos, totalizando 32 bits. Foram fabricados com velocidade de acesso entre 100 e 70 nanosegundos.

Módulo SIMM de 72 pinos- Com o uso dos processadores de 32 bits, os fabricantes criaram um novo tipo de pente de memória de 32 bits que ao contrário dos módulos antigos possuía 72 pinos. Esse tipo de memória foi usado nos micros 486 mais modernos e largamente utilizados nos micros Pentium, neste caso sendo necessário o uso em pares já que esses processadores trabalhavam em 64 bits. Os módulos SIMM de 72 pinos são encontrados com velocidades entre 80 e 50 ns (no caso das EDO).

Módulo DIMM de 168 pinos - Ao contrário das memórias SIMM, esse módulos possuem contatos em ambos os lados do pente, sendo por isso chamados de DIMM (Double in Line Memory Module) são módulos de 64 bits, sendo usados em micros Pentium e posteriores.

Quanto à tecnologia usada:

Dynamic RAM (DRAM) : É a tecnologia usada na fabricação dos pentes de memória de 30, 72 e 168 pinos. Este tipo de memória precisa ser constantemente reenergizado para não perder os dados gravados. Se divide em:

Fast Page Mode RAM (FPM RAM) - É o mais velho e menos sofisticado tipo de RAM, usada em micros 486 e Pentiums mais antigos, esse tipo de memória é encontrado em velocidades de 80, 70 e 60 ns. Os intervalos de espera desse tipo de memória (Wait States) não podem ser menores do que 5-3-3-3. E pode ser utilizada em velocidades de barramento de até 66 MHz.

Extended Data Output RAM (EDO RAM) - É o tipo de memória mais usado atualmente, é encontrado em velocidades de 70, 60 e 50 ns. A diferença entre a memória FPM e a EDO, é que a EDO consegue trabalhar com Wait States de 5-2-2-2 sendo cerca de 20% mais rápida do que a FPM. Este tipo de memória foi usado em pentes de 72 vias e em alguns modelos de pentes de 168 vias. Ao contrário do que se costuma dizer, as memórias EDO de 60 e 50 ns (desde que de boa qualidade) suportam trabalhar com barramento de 75 MHz. Em muitos casos se consegue que esse tipo de memória suporte barramento de 83 MHz aumentando os Wait States para 5-3-3-3.

Burst Extended Data Output RAM (BEDO RAM) - É um tipo melhorado de memória EDO, suportando trabalhar com Wait States de 5-1-1-1 sendo levemente mais rápida do que as memórias EDO convencionais. Este tipo de memória, porém, é suportado apenas por alguns modelos de placa mãe.

Synchronous Dynamic RAM (SDRAM) - Encontrada em Pentes de memória DIMM, utiliza Wait States de 5-1-1-1, sendo por volta de 10% mais rápida do que as memórias EDO. São encontradas com velocidade de 10, 8 e 7 ns, teoricamente funcionaria à 124 MHz, mas na prática, dificilmente passam de 83 MHz. Não sendo adequadas para placas que usaem barramento de 100 MHz.

Memórias PC-100 (ou memórias de 100 MHz) - São memórias SDRAM com vários aperfeiçoamentos, o que as permite funcionar estavelmente com bus de 100 MHz. A maioria das placas mãe com chipset BX (que suportam bus de 100 MHz) só aceitam funcionar com memória PC-100, recusando memórias SDRAM comuns. Muitos vendedores desinformados vendem memórias SDRAM de 8 ou 7 ns como memórias de 100 MHz, o que é mentira, além do tempo de acesso de 7 ns, as memórias PC-100 possuem várias diferenças de arquitetura.

Double Data Rate-Synchronous DRAM (DDR-SDRAM) - Um tipo de SDRAM que suporta transferências de dados duas vezes por ciclo de clock, dobrando a velocidade de acesso. Este tipo de memória consegue suportar velocidades de barramento de cerca de 200 MHz (!). A transferência de dados entre o processador e esse tipo de memória é de cerca de 2.4 gigabytes por segundo (!!!) . Também chamada de SDRAM II.

Non-Volatile Random Access Memory (NVRAM) - Também conhecida como Flash RAM, é um tipo de memória RAM que não perde os dados quando desligada, sendo largamente usadas para armazenar os dados da BIOS, permitindo a futura alteração destes por meio de um upgrade de BIOS.

Paridade: Antigamente, as memórias RAM não eram muito confiáveis, freqüentemente os dados depositados voltavam alterados, o que causava efeitos imprevisíveis. Para solucionar esse problema, foi criado o bit de paridade, assim ao invés de trabalharem com 8 bits por byte, as memórias passavam a ter 9, sendo o último o bit de paridade. A função desse bit era confirmar que os dados que haviam sido depositados na memória eram os mesmos que estavam sendo devolvidos para o processador. Este processo não tornava o sistema mais lento, pois os circuitos encarregados de controlar a paridade funcionavam à parte do restante do sistema. O uso da paridade só é necessário nas memórias mais antigas, pois as memórias EDO e SDRAM possuem um nível de confiabilidade tal que dispensa o uso de paridade, sendo raros os fabricantes que ainda fabricam memórias com o 9º bit, pois isto encarece o preço final das mesmas. Caso esteja disponível nas memórias, a paridade pode ser ativada ou desativada no Setup. Como o seu uso não prejudica em nada o desempenho do sistema, recomenda-se mantê-la ativada caso suas memórias sejam compatíveis.

Speculative Leadoff: Alguns chipsets oferecem esse recurso, que pode ser ativado ou desativado no Setup. Quando ativado, ele aumenta a velocidade do primeiro acesso à memória de cada ciclo, conseguindo-se um pequeno aumento de performance.

Interleaving: É uma técnica usada em alguns chipsets mais recentes para melhorar a performance das memórias, esta função pode ser ativada no Setup das placas compatíveis. Com esse recurso o processador pode transferir mais dados para a RAM no mesmo espaço de tempo, aumentando a performance.

Static RAM Este tipo de memória é usada no cache L2 (cache externo) dos micros, esta é muito mais rápida e muito mais cara do que a Dynamic RAM, e por isso é usada apenas uma pequena quantidade dela - normalmente 256, 512 ou 1024 kbytes - para agilizar a troca de dados entre o processador e a memória DRAM. Esse tipo de memória quase sempre usa um encapsulamento DIPP (Dual In-line Pin Package) que são aqueles chips retangulares que existem em um dos cantos da sua placa mãe, geralmente em 8, existindo também em forma de pentes, com formato similar aos pentes de memória DRAM de 168 pinos, que são encaixados na placa mãe num slot especial.

Esse tipo de memória começou a ser utilizado a partir dos micros 386, sendo utilizado na grande maioria dos micros 486 e ítem obrigatório nas placas mãe mais modernas. Pra se ter uma idéia, um micro com 256 kB de cache L2, chega a ser 30% mais rápido à nível de processamento do que um com a mesma configuração porém sem cache.

O cache armazena os dados que são acessados com mais freqüência pelo processador, evitando assim que ele tenha que recorrer à lenta memória DRAM. O índice de cache-hit em um micro com 512 kB de cache e 16 MB de RAM, é de mais de 98% (!), ou seja, só em 2% dos casos o processador vai ter que acessar dados diretamente da memória RAM. Mesmo em micros com 64 MB de DRAM, o nível de Cache-hit supera os 90%.

Atualmente são usados dois tipos de memória cache:

Write Through - Esse tipo de memória cache funciona apenas no modo de leitura, ou seja, quando o processador vai consultar os dados contidos na RAM. Quando é preciso escrever os dados, é usado o processo convencional, ou seja, envolvendo os eventuais estados de espera da DRAM principal. É um tipo mais antigo.

Write Back - Usado nas placas de melhor qualidade, esse cache funciona tanto no modo de leitura quanto no modo de escrita, ou seja, além de guardar os dados mais requisitados pelo processador, ele funciona também nas operações de escrita, ou seja, o processador escreve os dados tanto na DRAM quanto no cache, pois este dado tem grande chance de ser requisitado logo em seguida. Assim, quando o processador ordena a escrita de um determinado dado, o circuito que controla o cache intercepta esse comando, e ao invés de usar a memória DRAM, escreve na memória cache que é muito mais rápida, e assim fica livre para a próxima ordem. Depois, quando houver uma pausa no acesso à memória, o dado é escrito para a memória DRAM, ganhando-se tempo.

Limite de cacheamento da memória RAM - O mais comum nas placas mais recentes, é oferecer cacheamento a apenas 64 MB de memória, não tendo esse valor relação nenhuma com a quantidade de cache L2 encontrado na placa. Para piorar essa situação, o acesso à memória DRAM pelo Windows 95, é feito do final para o começo, ou seja, se você usar 128 MB de RAM no seu micro, primeiramente o Windows vai acessar os 64 MB que não estão cacheados e somente depois que estes estiverem ocupados vai começar a usar os primeiros 64 MB que estão cacheados, ou seja: A NÃO SER QUE VC VÁ USAR APLICAÇÕES PESADAS QUE FAÇAM USO INTENSO DE TODA A DRAM DISPONÍVEL, O USO DE MAIS DE 64 MB VAI PIORAR O DESEMPENHO DO MICRO AO INVÉS DE AUMENTAR. Algumas placas oferecem cacheamento a 128 MB de DRAM, porém não são muito comuns. Apenas as equipadas com chipset HX, e com expansão da TAG RAM fazem isso, porém estas palcas são muito caras, e por isso usadas apenas em servidores. Isso não se aplica porém se você estiver usando um processador Pentium 2, pois nesse caso, o cacheamento da memória é feito diretamente pelo processador, que pode cachear até 4 gigabytes de memória.

Memória de Vídeo

As placas de vídeo também usam memória RAM, de modo que foram criados tipos de memória RAM otimizados para o uso em placas de vídeo. Esses podem ser de vários tipos:

Vídeo RAM (VRam) Tipo especial de memória utilizada em placas de vídeo, ao contrário dos tipos convencionais de DRAM, pode ser acessada simultaneamente por dois componentes. Isso permite que a placa de vídeo use os dados contidos na VRAM para atualizar a exibição das imagens, ao mesmo tempo que o processador inclui novos dados. O uso de memórias VRAM, proporciona uma qualidade de vídeo muito superior. Porém é muito mais cara que os tipos de DRAM tradicionais.

Windows RAM (WRAM) - É um outro tipo de VRAM, porém oferece uma performance melhor e é mais barata, oferecendo endereçamento de grandes blocos da memória de vídeo.

Rambus DRAM (RDRAM) - Desenvolvida pela Rambus Inc., é um tipo de memória EDO melhorada. é usada em muitas aceleradoras de vídeo, sendo o tipo de memória de vídeo mais rápida e cara que existe atualmente.

Synchronous Graphic Random Access Memory (SGRAM) - Um tipo de memória SDRAM otimizada para o uso em placas de vídeo. Ao contrário dos outros tipos de VRAM, ela possui apenas uma entrada de dados, porém, pode abrir duas páginas de memória ao mesmo tempo, simulando uma dupla entrada de dados.

Memória ROM

Read-Only Memory (ROM) - Tipo de memória não volátil que não pode ser reescrita, servindo apenas para leitura. É muito usada em calculadoras e em algumas impressoras que guardam suas fontes em chips de ROM.

Programmable Read-Only Memory (PROM) - É um tipo de memória ROM, que é fabricada "em branco", sendo programada posteriormente.

Erasable Programmable Read-Only Memory (EPROM) - EPROM é um tipo de PROM que pode ser apagada se submetida a um certo tipo de luz ultravioleta, podendo assim ser reprogramada varias vezes. Este tipo de memória foi muito usada em BIOS antigas, além de outros dispositivos.

Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM) - É um tipo de PROM que pode ser desgravado simplesmente com uma carga elétrica, podendo também ser reprogramada.

Bhagavata

Hard&Cia - 2001
Dúvidas, sugestões e críticas gerais? Hard&Cia Mail