Memória SIMM

O módulo SIMM (SingleIn lineMemory Module ou Módulo de Memória em Linha Simples) foi o primeiro tipo a usar um slot (um tipo de conector de encaixe) para sua conexão à placa-mãe. Existiram pentes no padrão SIMM-30 (30 pinos), com capacidade de armazenamento de 1 MB a 16 MB, e o SIMM- 72 ( com 72 pinos), com capacidade de 4 MB a 64 MB.O SIMM-72 foi muito utilizado em placas-mãe de processadores 486, Pentium.

4.2.3 Memória DIMM

O módulo DIMM (Double In lineMemory Module – Módulo de Memória em Linha Dupla):Esse é o padrão de encapsulamento que surgiu após o tipo SIMM, muito utilizado em placas-mãe de proces- sadores Pentium II, Pentium III e em alguns modelos de Pentium 4. O padrão DIMM é composto por módulos de 168 pinos. Além disso, possuíam um recurso chamado ECC (Error Checkingand Correction – detecção e correção de erros)e com capacidade de 16 a 512 MB.

4.2.4 Memória RIMM

Memória RIMM (RambusIn-LineMemory Module – Módulo de memória em Linha da Rambus): Formado por 168 vias, esse módulo é utilizado pelas memórias Rambus. Estas memórias não tiveram muito espaço no mercado, mas podem ser encontradas no Nintendo 64.

Fig. 120 - Módulos de memória DIP Fonte: http://www.hardware.com.br/

Ao falarmos de memória, ela não se resume ao seu encapsulamento, mas também temos de dar importância às diversas tecnologias de memórias criadas com o passar do tempo e graças a isso que, periodicamente, encontramos memórias mais rápidas, com maior capacidade e até memórias que exigem cada vez menos energia. Farei uma breve descrição dos principais tipos de memória RAM quanto à tecnologia:

4.2.5 Memórias FPM

As memórias FPM (Fast-Page Mode, ou “modo de paginação rápida”) foram utilizadas em micros 386, 486 e nos primeiros micros Pentium, na forma de módulos SIMM de 30 ou 72 vias (vias é o número de contatos elétricos, ou seja, esta memória tem de 30 a 72 contatos elétricos com a placa-mãe), com tem- pos de acesso de 80, 70 ou 60 nanosegundos (ou ns, equivalem a 1 segundo dividido por 1.000.000.000), e trabalhavam na frequência de 30 a 66 Mhz.

4.2.6 Memórias EDO

As memórias EDO (Extended Data Output ou algo comosaída de dados ampliado) foram introduzidas a partir de 1994 e trouxeram mais uma melhoria significativa no modo de acesso a dados. Nas memórias FPM, uma leitura não pode ser iniciada antes que a anterior termine. O con- trolador precisava esperar que os dados referentes à leitura anterior chegassem, antes de poder ativar o endereço CAS seguinte.

Nas memórias EDO, o controlador faz a leitura enviando o endereço RAS (como de costume) e em seguida enviando os 4 endereços CAS em uma frequência predefinida, sem precisar esperar que o acesso anterior termine. Os sinais chegam às células de memória na sequência em que foram enviados e, depois de um pequeno espaço de tempo, o controlador recebe de volta as 4 leituras solicitadas.

Os módulos de memória EDO foram produzidos em versões com tempos de acesso de 70, 60 e 50 ns e foram usados nos micros 486 e Pentium fabricados a partir de 1995. Devido a sua peculiaridade, possuíam tempo de resposta maior que o modelo anterior.

4.2.7 Memória SDRAM

– SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory – memória de acesso aleatório dinâmica síncrona): as memórias FPM e EDO são assíncronas, o que significa que não trabalham de forma sincronizada com o processador. O problema é que, com processadores cada vez mais rápidos, isso começou a se tornar um problema, pois muitas vezes o processador tinha que esperar demais para ter acesso aos dados da memória. As memórias SDRAM, por sua vez, trabalham de forma sincronizada com o processador, evitando os problemas de atraso. A partir dessa tecnologia, passou-se a considerar a frequência com a qual a memória trabalha para medida de velocidade. Surgiam então as memórias SDR SDRAM (Single Data Rate SDRAM ou memória de acesso aleatório dinâmica síncrona de taxa simples de transferência), que podiam trabalhar com 66 MHz, 100 MHz e 133 MHz (também chamadas de PC66, PC100 e PC133, respectivamente). Muitas pessoas se referem a essa memória apenas como “memórias SDRAM” ou, ainda, como “memórias DIMM”, por causa de seu módulo. No entanto, a denominação SDR é a mais correta.

4.2.8 Memória SDR SDRAM

Chegando um pouco mais perto da atualidade, veremos as caracteristicas das memórias atuais. O SDR SDRAM (Singlee Data Rate SDRAM ou memória de acesso aleatório dinâmica síncrona de taxa simples de transferência, ou seja,transmite um dado por ciclo de clock) não é um tipo, mas sim um padrão do SDRAM.

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM ou memória de acesso aleatório dinâmica síncrona de dupla taxa de transferência, ou seja,transmite dos dados por ciclo de clock). As memórias DDR apresen- tam evolução signifi cativa em relação ao padrão SDR, isso porque elas são capazes de lidar com o dobro de dados em cada ciclo de clock (memórias SDR trabalham apenas com uma operação por ciclo). Assim, uma memória DDR que trabalha à frequência de 100 MHz, por exemplo, acaba dobrando seu desem- penho, como se trabalhasse à taxa de 200 MHz.

- DDR2 SDRAM: Como o nome indica, as memórias DDR2 são uma evolução das memórias DDR. Sua principal característica é a capacidade de trabalhar com quatro operações por ciclo de clock, portan- to o dobro do padrão anterior.

- DDR3 SDRAM: As memórias DDR3 correspondem à evolução das memórias DDR2. Novamen- te, aqui dobra-se a quantidade de operações por ciclo de clock, desta vez de oito com cerca de 30% de economia e energia.

As memórias DDR3 são identifi cadas por valores como: DDR3-1066 (133 MHz) ou DDR3-1600. Na verdade, esse valor corresponde a DDR3 conseguir fazer 8 transferências de dados por ciclo de clock. Basta dividir o número 1066 por 8 (1066/8 = 133Mhz) ou seja, esta memória trabalha, na verdade, com

Perceba que toda hora falamos em tempo de acesso e trabalho sincronizado. Pois bem, o que signifi ca isso tudo? Até então, o processador trabalhava numa frequência e a memória em outra. Assim, não havia um sincronismo na velocidade, fazendo com que o processador tivesse de esperar o tempo certo para obter os dados da memória. Com a sincronização, o tempo de espera diminuiu bastante, permitindo um maior desempenho.

Fig. 121 Ilustração da Transferencia de dados por ciclo de clock. Na primeira imagem, cada transferencia é feita em cada ciclo, na segunda são realizadas duas transferencias por ciclo de clock.

uma frequência interna de 133 Mhz, mas com a desempenho correspondente trabalha-se com 1066 Mhz se transferisse apenas um dado por ciclo de clock. Dessa forma, podemos também usar o mesmo raciocínio com o outro tipo que fi z referência, DDR3 1600. Sua frequência interna seria de 200Mhz, pois 1600/8 = 200 Mhz.

Outra forma de descrição que podemos encontrar nas memórias é o tipo: DDR3-1600, PC3- 12800. PC3, corresponde à placa-mãe que suporta tecnologia DDR3, e 12800 corresponde a taxa máxima de transferência que esta memória pode suportar, no caso, 12800 MBs ou 12.8 GBs.

Como achar esses valores? TMTM = VIMx NPpC x LFSB /8

Logo, DDR3-1600, PC3-12800 corresponde: TMTM = VIM * NPpC * LFSB /8

12800 MBs = 200 Mhz * 8 * 64b / 8

Basicamente, além da legenda nos componentes indicando o seu tipo de memória, a posição do “corte” no pente de memória se diferencia um do outro.

Pouco se falou sobre tamanho das memórias RAM. Estes valores variam de acordo com o tipo de placa-mãe, o número de slots disponíveis, a tecnologia usada e também o preço. Até há pouco tempo, ter 1 GB de RAM era um luxo. Hoje em dia, ter mais que 4 GBs é quase que normal.

Outra fator que nos limitavam aos 4GBs era a tecnologia usada. Os processadores, há pouco tempo, eram fabricados com tecnologia de 32 bits. Assim, da mesma forma, tudo era baseado neste valor, inclusive a memória RAM. Com 32 bits (11111111 11111111 11111111 11111111) e usando o sistema binário, temos até 2³². O limite máximo, segundo informações do suporte da Microsoft, é de 3.12 GB.

Perceba que, ao dividirmos por 8, pois 1B = 8b, convertemos o valor em bytes, pois a trans- ferência de informação da memória para o processador é feita de bit a bit.

Fig. 122 – Diferença entra as memórias DDRs. Fonte: http://commons.wikimedia.org

Para ultrapassar essa barreira, não foi só necessário alterar a tecnologia, que passou a ser de 64 bits, mas também mudar os padrões de acesso e manter a compatibilidade com os sistemas de 32 bits. Desse modo, de acordo com o sistema operacional, por exemplo, nas versões de 64 bits do Vista, os limites são estendidos, mas ainda existem limitações. O Vista Home Basic está limitado a 8 GB, o Home Premium a 16 GB e as demais versões (Business, Enterprise e Ultimate) a 128 GB.

Percebeu agorao motivo de usarmos hoje sistemas baseados em 64 bits?

4.2.9 Memória Virtual

Lembram quandofoi explicado sobre como os programas são carregados na memória RAM, para que sejam executados? E também que falamos que a memória tem um tamanho limitado e, caso tenhamos muitos programas e arquivos sendo executados ao mesmo tempo, o S.O. daria um jeito de ex- ecutá-los, porém a velocidade de resposta seria bem alta, fazendo com que o sistema ficasse mais lento? Pois bem. Imagine que tenho um computador com 2 GB de memória RAM, e eu desejo abrir vários arquivos ao mesmo tempo e que totalizaria uns 3 GBs de dados no total. E, agora, o que vai acon- tecer? Antigamente, o computador simplesmente dava um aviso de“memória insuficiente”. Ele simples- mente não abria o arquivo ou programa, até ter memória suficiente, ou seja, nós tínhamos de fechar os programas para criar espaço para abrir um outro.

Pensando nisso, foi criado o recurso de memória virtual. A memória virtual é um recurso criado para expandir a memória RAM, permitindo que possamos abrir arquivos maiores que o suportado pelo tamanho da RAM.

Como o próprio nome diz, virtual. Logo, para simular que existe mais memória RAM, o S.O. cria um arquivo no próprio HD, para deixar lá os dados que não irá usar de imediato e, assim, liberar RAM com o objetivo de abrir um arquivo que não caberia a princípio nela, ou por falta de espaço ou por ela estar cheia. Mas vocês se lembram que o processo de acessar o HD é lento. Então, imagine o trabalho que o computador tem de selecionar o que não será usado de imediato pelo processador; salvar uma cópia na memória virtual que se encontra no HD; executar o programa ou arquivo grande que quero usar e, claro, como não estamos satisfeitos, chamar aquele programa que o S.O. deixou na memória virtual e agora nos queremos usá-lo e da mesma forma não temos espaço na RAM... Que trabalhão... O S.O. iria descarregar o necessário na memória virtual e recarregar aquele programa deixado na memória virtual. Como sabemos que esse processo de acessar o HD é lento. Todo esse processo será muito mais ainda e, adivinhe, o culpado não é o computador e sim o usuário, pois deseja executar processos além do supor- tado pelo computador.

Para ver as configurações da memória virtual de seu computador, se estiver no Windows XP, siga o procedimento abaixo, iniciando em meu computador, propriedades etc.

Observe que, na janela da memória virtual, existe também o recurso de tamanho gerenciado pelo sistema, onde ele especifica o tamanho de acordo com os recursos disponíveis e suas necessidades.

4.2.10 Memória Cachê

Por último e também muito importante, temos a memória cache. Apesar dos avanços tecnológi- cos das memórias RAM, o acesso a elas ainda é muito demorado, levando bastante tempo para os dados saírem da RAM e chegarem ao processador. A memória cache foi projetada para acumular momentanea- mente os dados a serem executados de imediato pelo processador, a fim de diminuir o tempo de espera no processamento dos dados e nos periféricos. Basicamente, damos muita importância ao valor de cache do processador, seu tamanho, velocidade, número de caches, L1, L2 e L3, desempenho e metodologia de acesso. Tudo isso faz diferença no desempenho final do computador.

A memória cache encontra-se dentro do processador e trabalha na mesma velocidade, ou seja, possui o mesmo clock interno do processador.

Devido a essas características, ela é muito cara, chegando a ser centena de vezes mais cara que as RAM, por isso a sua quantidade reduzida. O ideal seria que todas as memórias tivessem a mesma tec- nologia das caches, porém o custo de produção seria muito elevado.

Antigamente, as cachês eram nomeadas de acordo com o seu nível de acesso, L1, do inglês “level 1” ou nível 1. Assim L1 significa que é o primeiro local de armazenamento que o processador irá procurar uma informação.

Com o tempo, houve a necessidade da L2, ou nível 2, que ficava na placa-mãe, ou seja, fora do processador. Hoje em dia, todos os dois tipos, L1 e L2, encontram-se dentro do processador.

A cache L1 trabalha na mesma velocidade do processador e possui um número pequeno de memória, tendo em média de 128 KB a 512 KB. Esta quantidade varia de acordo com o modelo e ar- quitetura do processador. A cache L2, foi criada devido à necessidade de ter uma quantidade maior de

memória bem próximo ao processador, mas não necessariamente com a mesma característica da L1. Desse modo, poderíamos ter uma maior quantidade de memória cachê com um valor menor se com- parado a L1. Em média, a L2 tem de 256 BK a 2 MB. Este valor também varia com o modelo e arquitetura do processador.

Por fim, com o advento dos processadores core, houve a necessidade de ter um outro nível de acesso ao processador, a L3. Da mesma forma, a L3 está no nível 3 de acesso, e possui uma quantidade bem maior de memória, de 2 a 16 MB em média. Geralmente, esta memória é compartilhada aos núcleos, diferente da L1 e L2, que são dedicadas ao seu núcleo no processador.

Perceba na imagem acima, que os núcleos (core) estão delimitados pelo retangulo na cor branca. No core 1, vemos a memória cache L1, dentro do nucleo em menor quantidade. A L2 ao lado, também delimitador na cor vermelha, e é perceptível sua quantidade maior em relação a L1. Vejam que cada core possui sua L1 e L2.

Mais à esquerda, a L3, com um tamanho bem maior, também de- limitado na cor amarela.A cache L3, nesta arquitetura, é unica, e é compar- tilhada com todos os núcleos. Este recurso serve principalmente quando uma informação tem de ser acessada por mais de um core, e. como a L3 é compartilhada com todos os núcleos, o tempo de acesso é menor.

O controlador de memória memory controller é o responsável por gerenciar o acesso do proces- sador às informações. Ele define onde armazenar e onde localizar uma informação ou instrução, especifi- cando se vai acessar a L1, L2 , L3 ou a RAM.

Agora que vimos as características de cada tipo de memória, vamos exercitar a nossa mente, respondendo às atividades da unidade.

01 - Quais são as características da memória ROM? a) Memória volátil, permite a leitura e a escrita de dados. b) Memória não volátil, permite a leitura e a escrita de dados. c) Memória não volátil, permite só a leitura de dados.

d) Memória não volátil, permite só a escrita de dados.

02 - Quais dos tipos de tecnologia abaixo não é um tipo de memória ROM? a) EEPROM, EAPROM e RAM.

b) EPROM, PROM e Flash. c) EAPROM, EPROM e PROM. d) EAPROM, PROM e CDROM.

Fig. 124–Imagem interna do processador e a divisão por cachê. Fonte: http://www.hardware.com.br

03–Onde ficam armazenados no computador a BIOS e o SETUP? a) Na memória RAM.

b) No HD.

c) Na memória ROM. d) No Processador.

04 - Quais são as características da memória RAM?

a) Memória não volátil, permite a leitura e a escrita de dados. b) Memória volátil, permite só a leitura de dados.

c) Memória volátil, permite a leitura e leitura de dados. d) Memória volátil, permite só a escrita de dados. 05 - Quais são as características da memória ROM? a) Memória volátil, permite a leitura e a escrita de dados. b) Memória não volátil, permite a leitura e a escrita de dados. c) Memória não volátil, permite só a leitura de dados.

d) Memória não volátil, permite só a escrita de dados.

06 - Quais dos tipos de tecnologia abaixo não é um tipo de memória RAM? a) DIP, DIMM e SIMM.

b) PROM, EDO e DDR. c) SIMM, EDO e SDRAM. d) FPM, EDO e SDRAM.

07 - Quais são as características da memória DDR SDRAM?

a) Possui taxa simples de transferência de dados por duplo ciclo de clock. b) Possui taxa dupla de transferência de dados por metade do ciclo de clock. c) Possui taxa simples de transferência de dados por ciclo de clock.

d) Possui taxa dupla de transferência de dados por ciclo de clock. 08 - Quais são as características da memória DDR2 SDRAM?

a) Possui taxa dupla de transferência de dados por duplo ciclo de clock.

b) Possui taxa quadrupla de transferência de dados por metade do ciclo de clock. c) Possui taxa dupla de transferência de dados por ciclo de clock.

09–O que é memória virtual? a) É a memória destinado ao S.O..

b) É a simulação de um HD na memória RAM . c) É a soma de todas as memórias do computador.

d) É um recurso criado para expandir a memória RAM, do computador, utilizando para isso o HD. 10– Qual a função da memória cache no processador?

a) Armazenar as instruções e dados mais utilizados ou que serão utilizados pelo processador. b) Armazenar somente os resultados de cálculos feito pelo processador.

c) Armazenar somente as instruções que serão utilizados pelo processador. d) Funciona como memória reserva da memória RAM.

Voltando ao assunto da unidade 2 sobre placa-mãe onboard e offboard e sua principal dife- rença, que está relacionado aos circuitos de vídeo, falaremos, nesta unidade, pouco mais sobre esses dispositivos.