Memórias
MIB
MIB
Memórias
Principal componente de
qualquer computador
Processador
Sua principal
ferramenta de trabalho
memória RAM
Desde uma calculadora xing-ling, até um grande mainframe, não
existe nenhum tipo que computador que não utilize memória
RAM.
Processador
• Utiliza a memória RAM para armazenar programas e dados que
estão em uso
• Não trabalhar sem ter pelo menos uma quantidade mínima dela.
Nos computadores atuais, A VELOCIDADE DE ACESSO À
MEMÓRIA RAM é um dos principais determinantes da
PERFORMANCE, daí a vital importância do uso da memória cache.
Memórias
MIB
Existem diferentes tipos de memória, mas todos com um certo
conjunto de princípios básicos de operação .
• Selecionar o endereço que está sendo acessado para uma
operação de leitura ou escrita.
• Selecionar a operação a ser realizada, leitura ou escrita.
• Fornecer os dados de entrada para a operação de escrita.
• Manter estáveis as informações de saída da memória
resultantes de uma operação de leitura, durante um tempo
determinado.
• Habilitar (ou desabilitar) a memória, de forma a fazê-la (ou não)
responder ao endereço na entrada e ao comando de
leitura/escrita.
Memórias
MIB
MEMÓRIAS DE LEITURA - ROM
• Usadas para guardar instruções e dados que não vão
mudar durante o processo de operação do sistema.
• São não-voláteis, os dados nela armazenados não se
perdem quando o equipamento é desligado.
Principais aplicações :
• Armazenamento de alguns programas do sistema
operacional dos microcomputadores
• Armazenar informações em equipamentos controlados
por microprocessadores (caixas registradoras eletrônicas,
sistemas de segurança industrial e aparelhos
eletrodomésticos)
MIB
Memórias
Em relação aos dados que estão armazenados temos os
tipos de ROM :
• Gravados durante o processo de fabricação da memória.
• Gravados eletricamente.
Processo de gravação de dados
programação, ou queima, da ROM.
é
chamado
de
Algumas podem apagar e regravar seus dados quantas
vezes forem necessárias
Memórias
MIB
TIPOS DE MEMÓRIAS DE LEITURA - ROM
ROM PROGRAMADA POR MÁSCARA - MROM
• Posições de memória escritas (programadas) pelo fabricante de
acordo com as especificações do cliente.
• Negativo fotográfico (máscara) : usado definir as conexões elétricas
do chip. Uma máscara diferente p/ cada conjunto de informações a ser
armazenado na ROM.
• Máscaras são caras, só será viável o uso se for produzido grande
quantidade
• Desvantagem : NÃO podem ser apagadas e reprogramadas
Memórias
MIB
ROMs PROGRAMÁVEIS - PROMs
• Aplicações : projetos mais modestos em termos de quantidades de
chips a ser produzidos (PROMs a fusível)
• Programáveis pelo usuário, não são programadas durante o
processo de fabricação
• Depois de programada, torna-se uma MROM, (não pode ser
apagada e novamente programada)
ROM PROGRAMÁVEL APAGÁVEL - EPROM
• Pode ser programada pelo usuário
• Pode ser apagada e reprogramada quantas vezes forem necessárias
• Depois de programada, comporta-se como memória não-volátil
• Se uma célula tenha sido programada, é possível apaga-la expondo à
radiação ultravioleta, aplicada através da janela do chip (15 a 30
minutos aos raios ultravioletas) e apaga-se todas as células ao mesmo
tempo
• As mais comuns : Capacidade de 128k x 8 Tempo de 45 ns
Memórias
MIB
ROM PROGRAMÁVEL APAGÁVEL ELETRICAMENTE - EEPROM
• Desenvolvida no início dos anos 80
• Aperfeiçoamento da idéia da PROM.
• Vantagem sobre a EPROM :
• Possibilidade de apagamento e reprogramação de palavras
individuais
• Totalmente apagada em 10 ms, no próprio circuito, (30 minutos
para uma EPROM que é retirada do circuito para ação da luz
ultravioleta)
• Programada mais rapidamente : um pulso de programação de 10
ms para cada palavra (EPROM necessários 50 ms para se
programar uma palavra)
Memórias
MIB
Memórias
MIB
APLICAÇÕES DAS ROMs
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
Memórias
MIB
CONVERSORES DE DADOS
Recebem um dado expresso em determinado tipo de código, e
produzem uma saída expressa em outro tipo de código.
Exemplo : Microprocessador fornece saída de dados em binário
puro, e precisa-se converter para BCD (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”
Memórias
MIB
MEMÓRIAS DE ACESSO RANDÔMICO - RAM
Memória com igual facilidade de acesso a todos os endereços, no
qual o tempo de acesso a qualquer um deles é constante
Usada pelo processador para executar programas e armazenar
dados
Desvantagem : São voláteis
Algumas RAMs, com a CMOS
Operam em standby (pouco consumo) quando não estão
sendo acessadas
Alimentadas por baterias
Mantem seus dados armazenados na ocorrência de eventuais
interrupções de energia
Memórias
MIB
Acesso a dados
Circuito Controlador de Memória (faz parte do chipset)
Usado para ler e gravar dados, e controlar todo o trânsito de
dados entre a memória e os demais componentes
Dividide-se os módulos de memória em linhas e colunas
RAS (Row Address Strobe), nº da linha da qual o transístor faz
CAS (Collum Address Strobe), que corresponde à coluna.
Memórias
MIB
Tipos de RAM (formato físico)
Módulo DIP (Dual in Parallel)
• Encapsulamento em plástico ou cerâmica. Também usado em vários
componentes
• Soldados diretamente à placa mãe (alguns casos, encaixados
individualmente em soquetes)
• Dificultar upgrades de memória ou a substituição de módulos com
defeito.
• Usada na época do XT e em alguns micros 286
• Eram encaixados na placa mãe (pequenos
chips)
• Módulos de 8 bits
• Velocidades de acesso de 150 e 120 ns
Memórias
Módulo SIPP (Single in Line Pin Package)
•Usados em micros 286 e nos 1ºs 386
•Módulos de 8 bits
•Velocidades de acesso entre 100 e 120 ns.
MIB
Memórias
MIB
Módulo SIMM (SINGLE INLINE MODULE MEMORY)
• Utilizados em micros 386 e 486
• Capazes de transferir 8 bits (30 vias) e 32 bits (72 vias) por ciclo
• Pinagem:30 ou 72 (reflete a capacidade)
• Capacidade : 256 Kb até 16 Mb (mais comuns 512 KB, 1MB e 4 MB)
• Velocidade: 70 a 100 ns (30 vias) 60 a 80 ns (72 vias EDO)
• Chip de Paridade : CI que calcula a paridade da informação
armazenada (se ocorrer algum erro é acionada)
Memórias
•Chip de Paridade
MIB
Memórias
Bancos de Memória
MIB
Memórias
MIB
Módulo DIMM de 168 pinos
"Double In Line Memory Module" ou
"módulo de memória com duas linhas de contato".
• Possuem contatos em ambos os lados do módulo
• Trabalham com palavras binárias de 64 bits
• 1 módulo é suficiente para preencher um banco de memória em
Pentium ou superior, dispensando seu uso em pares
• Possuem 168 vias
Memórias
MIB
Tipos de RAM (tecnologia)
Dynamic RAM (DRAM) :
• Usada na fabricação dos pentes 30, 72 e 168 pinos
• Precisa ser constantemente reenergizado para não perder os
dados gravados
Tipos de DRAM :
Fast Page Mode RAM (FPM RAM)
• Mais velho e menos sofisticado tipo de RAM
• Usada em micros 486 e Pentiums mais antigos
• Velocidades de 80, 70 e 60 ns.
• Velocidades de barramento de até 66 MHz
• Encontrada em Modulos SIMM de 30 e 72 vias
Memórias
MIB
Extended Data Output RAM (EDO RAM)
• Foi um dos tipos mais usado
• Velocidades de 70, 60 e 50 ns
• Diferença com a FPM : A EDO é cerca de 20% mais rápida
•Usado em pentes de 72 vias e em alguns modelos de pentes de
168 vias.
• EDO de 60 e 50 ns (de boa qualidade) suportam barramento de
75 MHz.
• Alguns casos suporta barramento de 83 MHz ... (se vc fizer uma
gambi... hehehe)
Identificação
Memórias
MIB
Memórias
MIB
Burst Extended Data Output RAM (BEDO RAM)
• EDO melhorado
• Mais rápida ( 30 %)
• Suportado em alguns modelos de placa mãe (chipsets Intel)
• Nunca foram utilizadas em larga escala
Synchronous Dynamic RAM (SDRAM)
• Trabalham sincronizadas com os ciclos da placa mãe
•Encontrada em Pentes de memória DIMM
• 10% mais rápida que as EDO
• Velocidade de 10, 8 e 7 ns,
• Teoricamente funcionaria à 124 MHz
• Prática dificilmente passam de 83 MHz
• Não são adequadas para placas c/ barramento de 100 MHz.
Memórias
MIB
Memórias PC-100 (ou memórias de 100 MHz)
• São SDRAM com aperfeiçoamentos
• Funciona estável com bus de 100 MHz
• ALERTAS :
• Placas mãe com chipset BX (suportam bus de 100 MHz) só
aceitam funcionar com memória PC-100, recusando SDRAM
comuns.
• Vendem-se SDRAM de 8 ou 7 ns como de 100 MHz “mentira”
• As PC-100 possuem várias diferenças de arquitetura.
PC-133
•São utilizadas pelas versões de 133 MHz do Pentium III e do AMD
Athlon
•Funcionam em placas de 66 e 100 MHz
• Já estão produzindo PC-150
Memórias
MIB
Double Data Rate-Synchronous DRAM (DDR-SDRAM)
• SDRAM que suporta 2 transferências de dados/ciclo clock
(dobrando a velocidade de acesso)
• Suportar velocidades de barramento de 200 MHz
• Também chamada de SDRAM II.
• Bastante utilizada em placas de vídeo 3D
• Preço Acessível, produção larga escala
Memórias
MIB
RDRAM "Rambus Inline Memory Modules" ou RIMMs
• Barramento de dados 16 bits (contra 64 bits da SDRAM),
• Freq. de barramento de até 400 MHz (2 transferências/ciclo)
(na prática = freq. de 800 MHz)
• Taxa de 1.6 GB/s
• Arquitetura completamente nova
Exige modificações muito maiores nos chipsets
Maiores custos de desenvolvimento e produção. Bem + cara!!
• Únicas suportadas pelos chipsets para processadores Pentium 4
• Problema : 16 bits => diminui a velocidade do acesso
•Aquecem bastante devido à alta frequência de operação
•Proteção de metal sobre os chips de memória
•Facilitar a dissipação de calor
•Especialistas acham que esse tipo de memória não vai pegar
Memórias
MIB
Non-Volatile Random Access Memory (NVRAM)
• Conhecida como Flash RAM
• RAM que não perde os dados quando desligada
• Usadas para armazenar os dados da BIOS
• Permite um upgrade de BIOS.
Static RAM:
• Usada no cache L2 (cache externo)
• Muito mais rápida e muito mais cara do que DRAM
Usada em pequena quantidade (256, 512, 1024 e 2048 kB
• Agilizar a troca de dados entre o processador e a DRAM
• Encapsulamento DIPP (Dual In-line Pin Package)
Exemplo : Micro com 256 kB de cache L2, chega a ser 30% mais
rápido a nível de processamento do que um com a mesma
configuração porém sem cache.
Memórias
MIB
CACHE
• Armazena dados que são acessados com mais freqüência pelo processador
• Evitando que acesse DRAM (mais lenta)
Exemplos de índice de cache-hit :
• Micro com 512 kB de cache e 16 MB de RAM Cache-hit = 98%
• Micros c/ 64 MB de DRAM Cache-hit supera os 90%.
• Cache trabalha na velocidade do processador
• DRAM depende da inclusão de wait states
Pode ser de três formas:
• Soldada na própria placa-mãe,
• Soquete especial (possibilitando a expansão com a troca do módulo),
• Nas duas configurações simultaneamente.
•Cache também em HD, Controladoras, etc
•2 Tipos de cache: Write Through e Write Back
Memórias
MIB
Memórias
MIB
Memórias
MIB
Memórias
Wait States
MIB