Memórias M I B

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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.

Principal componente de qualquer computador

Processador

Sua principal ferramenta de trabalho

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• 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.

Existem diferentes tipos de memória, mas todos com um certo conjunto de princípios básicos de operação .

Memórias M I BMEMÓRIAS 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)

Em relação aos dados que estão armazenados temos os tipos de ROM :

• Gravados durante o processo de fabricação da memória. • Gravados eletricamente.

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Processo de gravação de dados é chamado de programação, ou queima, da ROM.

Algumas podem apagar e regravar seus dados quantas vezes forem necessárias

Memórias M I BTIPOS 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 M I BROMs 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 M I BROM 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)

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Memórias M I BAPLICAÇÕES 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 DADOSExemplos: funções trigonométricas e de conversão de código

Memórias M I BCONVERSORES DE DADOSRecebem 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 CARACTERESArmazena 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 M I BMEMÓRIAS 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 constanteUsada pelo processador para executar programas e armazenar dadosDesvantagem : São voláteisAlgumas RAMs, com a CMOS

Operam em standby (pouco consumo) quando não estão sendo acessadas

Alimentadas por bateriasMantem seus dados armazenados na ocorrência de eventuais

interrupções de energia

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 colunasRAS (Row Address Strobe), nº da linha da qual o transístor fazCAS (Collum Address Strobe), que corresponde à coluna.

Acesso a dados

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Memórias M I BTipos 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

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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.

Memórias M I BMódulo 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 M I B•Chip de Paridade

Memórias M I BBancos de Memória

Memórias M I BMódulo 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 M I BTipos 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

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

Tipos de DRAM :

Memórias M I BExtended 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

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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.

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

Memórias M I BMemórias 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

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

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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 novaExige modificações muito maiores nos chipsets Maiores custos de desenvolvimento e produção. Bem + cara!!

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• 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

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Static RAM: • Usada no cache L2 (cache externo) • Muito mais rápida e muito mais cara do que DRAMUsada 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)

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.

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 M I BCACHE• 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

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Memórias M I BWait States