Memórias
Faculdade de Ciências Aplicadas e Sociais de Petrolina - FACAPE
Ciência da Computação
Professora: Cynara Carvalho
E-mail: [email protected]
Memórias
Em informática, memória são todos os dispositivos
que permitem a um computador guardar dados,
temporariamente ou permanentemente. Memória é
um termo genérico para designar componentes de um
sistema capazes de armazenar dados e programas.
As memórias podem ser classificadas como:
• Memórias Somente de Leitura
• Memórias de Leitura e Escrita
Memórias Somente de Leitura –
Read Only Memory (ROM)
São chips de memória que guardam os dados por um
longo período de tempo (por isso são chamadas de
não-voláteis), os dados contidos nela são de difícil
modificação. Normalmente os dados nessa memória
não podem ser apagados pela CPU.
Memórias Somente de Leitura –
Read Only Memory (ROM)
As principais razões pelas quais as memórias ROM
são usadas em sistemas de computação.
• Persistência: os dados permanecem mesmo
quando não alimentada com energia elétrica.
• Segurança: a modificação dos dados gravados
em uma memória ROM é possível, mas de difícil
execução.
Tipos de Memória ROM
• Mask-ROM: memória ROM na qual os dados
armazenados são gravados diretamente pelo
fabricante e não podem ser alterados.
• PROM (Programmable ROM): é um tipo de
memória ROM que pode ser programada usando
equipamentos especiais. É possível gravar dados
apenas uma vez, depois só é possível ler o seu
conteúdo.
Tipos de Memória ROM
• EPROM (Erasable Programmable ROM):
memória ROM que pode ser apagada e regravada. Para
isso são utilizados equipamentos especiais.
• EEPROM (Eletrical Erasable Programmable
ROM): esse tipo de memória ROM pode ser apagado por
impulsos elétricos comandados por softwares.
• FLASH – ROM: é um tipo de memória EEPROM,
mas com um tempo para apagar o seu conteúdo. Mas na
Flash ROM todo conteúdo é apagado enquanto na
EEPROM é possível apagar apenas um único endereço.
Memórias de Leitura e Escrita –
Random Access Memory (RAM)
A memória que pode ser alterada chama-se RAM
(Random Access Memory – Memória de Acesso
Aleatório), memória que pode sofrer operações de leitura
e escrita. O propósito da memória RAM é armazenar
programas e dados durante o processamento, pois o seu
conteúdo é perdido quando a alimentação de energia
elétrica é retirada.
Memórias de Leitura e Escrita –
Random Access Memory (RAM)
É usado o termo acesso aleatório pois a CPU acessa
a RAM usando um endereço para chegar
diretamente aos dados, sem necessidade de passar
por todos os outros. É considerada a mesa de
trabalho da CPU, na qual ela realiza as operações
muito mais rápida que a memória ROM.
As memórias RAM podem ser:
• Estáticas (SRAM)
• Dinâmicas (DRAM)
RAM Dinâmica – Dynamic RAM (DRAM)
São memórias que utilizam para cada bit armazenado apenas
um transistor e um capacitor. Devido a esse tipo de circuito os
dados armazenados vão sendo perdidos com o tempo, para que
esse dados permaneçam armazenados as memórias DRAM
possuem circuitos especiais que acessam milhares de vezes por
segundo todas as células da memória e atualizam (refresh) o
seu conteúdo. Sem esse processo os dados seriam perdidos, por
este motivo as memórias DRAM são mais lentas, em
compensação são mais baratas(garantindo ser usadas mais
que as estáticas) e menores.
Ainda podemos ter DRAMs Síncronas (operam sincronizadas
com o clock do sistema) e DRAMs Assíncronas (Operam sem
sincronização).
Memória RAM Estática – Static RAM (SRAM)
São memórias que utilizam para cada bit
armazenado de quatro a seis transistores integrados,
a memória estática não necessita ser analisada ou
recarregada a cada momento, guardam a informação
por todo o tempo em que estiver a receber
alimentação. São mas rápidas que as dinâmicas,
mas por possuírem mais componentes integrados são
mais caras e maiores, o que tornam seu uso inviável
nos sistemas de computação.
Memória Virtual
A quantidade de memória em um sistema de
computação afeta seu desempenho, além disso a
quantidade de memória faz o sistema processar os dados
mais rapidamente.
A Memória Virtual ou arquivo de paginação, é um
aplicativo que permite ao sistema operacional obter mais
memória RAM do que o computador possui, ou seja, se
o computador possui pouca memória, o sistema utiliza
um arquivo chamado Arquivo de Paginação que é um
pequeno arquivo, alocado no HD, utilizado como
memória RAM.
Memória Poder Computacional
Este processo, evita que em horários de pico, o sistema
trave ou fique extremamente lento. Com tudo, porém,
como o arquivo fica alocado no HD, o sistema não vai
ficar tão rápido quanto utilizando a memória real do
computador, já que a leitura do HD é muito mais lenta
do que a leitura da memória RAM. Assim se o
computador ficar por muito tempo neste estado
(utilizando o arquivo de paginação) é recomendável
aumentar a memória RAM, pois aumentar a
quantidade de memória instalada no sistema significa
que o computador pode utilizar programas maiores ou
acessar arquivos de dados processados maiores.
Memória Cache
A memória cache é uma pequena quantidade de memória
localizada perto do processador. Surgiu quando a memória
RAM não estava mais acompanhando o desenvolvimento do
processador. A memória RAM é lenta, e faz o processador
“esperar” os dados serem liberados. Para tentar minimizar este
problema é empregada uma técnica conhecida como Cache de
Memória que coloca um bloco de memória rápida entre o
processador e a memória principal, baseando-se no princípio
chamado Posição de referência que diz:
• Se a CPU utilizou determinado dado no momento,
provavelmente vai necessitar desse mesmo dado nos próximos
instantes.
• Se uma instrução foi lida , provavelmente a CPU necessitará
ler a instrução armazenada na posição seguinte.
Funcionamento da Cache de Memória
Para entender melhor esta situação, deve-se entender como o computador trabalha
internamente. Quando o usuário clica para abrir um arquivo, o processador envia
uma “requisição” para a memória RAM.
A memória RAM procura o dado que o usuário quer acessar no HD. Quando o
arquivo é encontrado, é copiado para a memória RAM e enviado para o processador.
O processador exibe o arquivo no monitor, mandando as informações para a placa de
vídeo.
Quando o processador envia a informação para a memória RAM, e também quando
a memória RAM manda esta informação novamente para o processador, há uma
demora, devida a velocidade limitada da memória RAM.
A memória cache entra ai. Esta memória, embora seja bem menor em capacidade de
armazenamento, é super rápida. Ela guarda alguns dados mais importantes, e
usados mais frequentemente, ou por determinados programas, quando são
executados. Sem esta memória, o desempenho dos computadores atuais cairia em
mais de 95%, devido a limitação de velocidade da memória RAM. Estes dados
importantes, e se fosse necessária a memória RAM para passar estes dados repetidas
vezes, o processador iria ficar muito tempo esperando os dados chegarem, e não
usaria sua capacidade total.
...Inviabilidade da Cache
Mas pelo fato dela ser muito cara e ocupar muito
espaço fisicamente ela geralmente é reduzida a
alguns KB (Kilobytes) em processadores de baixo
custo e em processadores top ela tem no máximo 12
megabytes.
Fixando na mente...
1- Quais as principais características da ROM?
2- Destaque 1 tipo de ROM.
3- Compare RAM Dinâmica e Estática.
4- O que significa memória virtual?
5- O que é cache de memória?
6- Explique o funcionamento da memória cache com
suas palavras.