ORGANIZAÇÃO EM REDES
DE COMPUTADORES
Prof André Fernando Treff
Processadorores – Relembrando
A evolução dos computadores tem sido caracterizada
– pelo aumento na velocidade do processador; – Pela diminuição no tamanho dos componentes;
– Aumento na capacidade de armazenamento de dados; – Aumento na velocidade dos componentes;
Verdadeiros ganhos devido a organização do computador
– Técnicas pipeline, execução paralela e especulativa; – Manter o processador ocupado o máximo de tempo.
Introdução a Memória
Em se tratando de computador, entendemos
que memória são dispositivos que armazenam
dados com os quais o processador trabalha.
Memória
• Décadas de 50 e 60 – Memória magnética
• Cara, volumosa e destrutiva
Memórias magnéticas tem um papel de destaque no mundo da tecnologia. Os HDs são o exemplo clássico, ainda em pleno uso e bastante comuns.
Dentre as diversas tecnologias de memórias e armazenamento, o uso de um meio magnético sempre foi um conceito importante. Além dos HDs, outras mídias que se baseiam em armazenamento magnético são os Floppy Discs e as fitas K7 e VHS, todos já em desuso.
Memória Década de 70
– Primeira memória semicondutora • 256 bits
O primeiro passo no fabrico de qualquer dispositivo semicondutor é a obtenção de materiais semicondutores, tais como germânio, silício, selênio ou arseneto de gálio, com o nível de pureza desejado.
O semicondutor é basicamente um material de condutividade intermediária entre isolantes e condutores.
Memória
Sob altas temperaturas, sob luz ou ainda com adição de impurezas, a condutividade dos semicondutores pode ser dramaticamente aumentada, alcançando valores próximos aos dos metais.
Isto deve-se ao aumento do número de elétrons de condução, que são os portadores da corrente elétrica.
Memória
Necessariamente existe dois tipos de
memórias:
-Memória ROM
Memória
Necessariamente existe dois tipos de
memórias:
-Memória ROM
Memória
No inicio, a memoria era o componente mais
caro do computador, não passando de 640
KB.
Memória ROM
➢ Serve somente como leitura;
➢ Uma vez seus dados gravados, não pode mais ser
alterado, apenas através de procedimentos especiais; ➢ Suas informações são lidas pelo computador;
➢ São memórias não-voláteis, ou seja, quando o computador for desligado ela não perde suas informações.
Tipos de Memória ROM
MASK-ROM
As primeiras ROMs a serem desenvolvidas são as
chamadas Mask-ROM, e são nada mais do que circuitos integrados que guardam o software ou os dados gravados durante a sua criação.
Podemos compará-las com os CD-ROMs: o usuário acessa aquilo que comprou e não pode gravar outros dados na mídia ou chip.
Tipos de Memória ROM
PROM
A gravação nesses dispositivos é feito por meio de reação física através de equipamentos que impulsionam
elementos elétricos;
Uma vez ocorrido isso, suas informações não podem ser alteradas;
Tipos de Memória ROM
EPROM
As memórias EPROM têm como principal característica a capacidade de permitir que dados sejam regravados no
dispositivo.
Para isso, tem um auxílio de um componente que emite luz ultravioleta.
Nesse processo, os dados gravados precisam ser apagados por completo. Somente depois disso é que uma nova
Tipos de Memória ROM
EPROM
O conteúdo do chip pode ser apagado expondo-o à luz ultravioleta por cerca de 10 minutos.
Já o processo de reescrita dos dados requer uma voltagem cada vez maior e, com isso, a número de reprogramações acaba sendo limitado.
Tipos de Memória ROM
Outros exemplos de memória ROM: ➢ CD, DVD
Memória RAM
Memória de acesso aleatório;
Umas das principais partes dos computadores;
É nessa memória onde fica armazenado os dados que o processador quer trabalhar, ou está trabalhando;
Sua forma de armazenamento de dados é bastante rápido em comparação a memória ROM;
Memória RAM
Suas informações são perdidas quando não há energia elétrica, por isso é chamada de memória volátil.
Importante: As memórias RAM são responsáveis por
armazenar as informações que estão em uso no computador, fazendo com que o acesso aos dados seja mais rápido.
Memória RAM
Suas informações são perdidas quando não há energia elétrica, por isso é chamada de memória volátil.
Importante: As memórias RAM são responsáveis por
armazenar as informações que estão em uso no computador, fazendo com que o acesso aos dados seja mais rápido.
Tipos de Memória RAM ➢ SIMM ➢ DIMM ➢ DDR ➢ DDR2 ➢ DDR3 ➢ DDR 4
Memória SIMM
➢ Entre 1992 e 1994, usou-se muito os módulos de memória SIMM pequenos, de 30 pinos.
➢ Operam com 8 bits cada um.
➢ Os módulos 30 pinos conseguiam compor no máximo 4MB em um único módulo.
➢ • Para completar um banco de memória num 80386, eram necessários 4 desses módulos, pois 4 x 8 bits
Memória SIMM
Mais tarde, surgiram os módulos SIMM de memória de 72 vias, operando a 32 bits, que os últimos 486 fabricados
usavam muito, também, algumas vezes, em conjunto com os de 30 vias.
Esses módulos de memória de 72 vias podem ter até 32MB e um único módulo. Como esses módulos são de 32 bits, para poder completar um banco num Pentium, que é de 64 bits, são necessários 2 módulos.
Memória DIMM
Em 1997 surgiram as memórias no encapsulamento DIMM (Dual In-Line Memory Module), que é uma módulo de
memória com um encaixe igual ao do SIMM, mas que é de 168 pinos, praticamente o dobro do tamanho de um SIMM. Essa memória é de 64 bits. Assim, para um Pentium, basta um desses módulos de memória para funcionar.
Memória DDR
double data rate, ou dupla taxa de transferência.
Quando o padrão DDR surgiu dobrou a taxa de transferência de dados de então.
Depois do DDR, vieram o DDR 2 e o atual DDR 3 - cada número indica que houve a multiplicação por dois da taxa de transferência em relação à geração anterior. Memória com padrão DDR 4 já é uma realidade.
Memória DDR
-DDR - 182 pinos , 266Mhz ,333 Mhz ,400MHz
Memória DDR 2
A nova tecnologia veio com a promessa de aumentar o
desempenho, diminuir o consumo elétrico e o aquecimento.
-São esperados módulos de até 4GB de memória.
-DDR2 - 240 pinos - 400MHz , 533Mhz , 667Mhz ,800Mhz ,1066Mhz
Memória DDR 3
DDR3 SDRAM é uma melhoria sobre a tecnologia precedente DDR2 SDRAM.
O primeiro benefício da DDR3 é a taxa de transferência duas vezes maior que a taxa da DDR2.
Memória DDR 4
Em termos técnicos, os módulos de DDR4 são mais
eficientes no quesito energia, utilizando 1,2 volts, enquanto a DDR3 usa 1,5 volts na alimentação.
Essa pequena diferença pode gerar uma economiza de até 40% no consumo de energia, o que ajuda a prolongar a vida da bateria para os notebooks, por exemplo.
Memória DDR 4
Além do baixo consumo, outras vantagens das memórias da nova geração são a capacidade e a frequência de operação. A DDR3 está disponível com capacidades de 512 MB até 8 GB. Já a DDR4, de 4 GB a 16 GB.
Em relação a frequência, a DDR3 trabalha com uma taxa de 800 a 2.400 MHz, enquanto que a DDR4 opera com valores de 2.133 até 4.266 MHz. É uma grande diferença, que
permite mais transferências em um mesmo intervalo de tempo.
Memória DDR 4
Além do baixo consumo, outras vantagens das memórias da nova geração são a capacidade e a frequência de operação. A DDR3 está disponível com capacidades de 512 MB até 8 GB. Já a DDR4, de 4 GB a 16 GB.
Em relação a frequência, a DDR3 trabalha com uma taxa de 800 a 2.400 MHz, enquanto que a DDR4 opera com valores de 2.133 até 4.266 MHz. É uma grande diferença, que
permite mais transferências em um mesmo intervalo de tempo.
Velocidade da Memória RAM
A eficiência da memória RAM está ligada à quantidade de dados que ela consegue enviar para o processador: quanto mais dados, num menor espaço de tempo, melhor.
Essa velocidade tem a ver com a frequência (quanto maior a frequência, mas vezes a memória está enviando dados), e tem a ver com largura de banda - ou seja, quantos dados é possível transmitir de uma só vez.
Velocidade da Memória RAM
Velocidade, ou frequência: quanto maior for a velocidade (medida em Mhz – Mega Hertz) maior será o desempenho, no entanto, é o principal fator que origina incompatibilidade quando se faz upgrade, como já dissemos deve ser sempre igual à que lá está e também deve obedecer aos requisitos da motherboard.
Padrão Dual Channel
Apesar da evolução do padrão DDR, as memórias ainda não conseguem atingir a mesma velocidade do processador.
Para tentar diminuir essa distância os computadores mais modernos lançam mão do recurso Dual Channel, ou canal duplo.
Padrão Dual Channel
O Dual Channel permite ao processador comunicar em
simultâneo com duas memórias, tornando assim o processo de transferência e processamento de dados mais rápido.
Existe também o Triple Channel, cujo o principio de
funcionamento é igual mas com três memórias, mas existe apenas nas motherboards mais recentes.
Padrão Dual Channel
Se um computador com quatro pentes de memória, por
exemplo, o controlador organiza a atividade das memórias para que as informações de dois pentes sejam transmitidas de uma só vez para o resto do computador, enquanto os
outros dois pentes estão recebendo informações que vêm da máquina.
Padrão Dual Channel
Por isso é importante que os pentes sejam idênticos. Já há placas que trabalha com Triple Channel, ou canal triplo.
Nesse caso, sempre são necessários múltiplos de 3 para os pentes de memória. São máquinas que trabalham com 3, 6 ou 9 slots, por exemplo.
Front Side Bus (FSB)
Os Barramentos de comunicação são responsáveis por transmitir dados entre dispositivos de hardware.
Entre os vários barramentos existentes no PC, o mais importante é o Front Side Bus (FSB), efetuando a
comunicação entre a CPU e memória, incluindo outros dispositivos.
Front Side Bus (FSB)
Os Barramentos de comunicação são responsáveis por transmitir dados entre dispositivos de hardware.
Entre os vários barramentos existentes no PC, o mais importante é o Front Side Bus (FSB), efetuando a
comunicação entre a CPU e memória, incluindo outros dispositivos.
Front Side Bus (FSB)
Por isso, é muito importante que o FSB seja rápido o
suficiente, caso contrário, muito da capacidade do CPU e da memória é esperdiçada na prática.
Front Side Bus (FSB)
Em manuais de placas-mãe e dos processadores você
certamente encontrará algum trecho fazendo referência ao Front Side Bus (FSB).
Primeiramente, vale frisar que o Front Side Bus não tem
nada a ver com um ônibus, mas de certa forma ele executa a tarefa de transporte, assim como este veículo bem comum aos cidadãos brasileiros.
O Front Side Bus, de certa forma, é um caminho que liga o processador a ponte norte (North Bridge) do chipset da
Front Side Bus (FSB) Ou seja, resumindo ...
A sua placa-mãe tem de controlar diversos dispositivos do computador, porém ela não tem um processador tão rápido como o que você instala nela.
Pensando nisso, as fabricantes de placas-mãe desenvolveram o Chipset, o qual tem como função controlar a memória, o HD, as placas onboard e todo o resto de componentes que estejam ligados a placa-mãe.
Front Side Bus (FSB) Ou seja, resumindo ...
A sua placa-mãe tem de controlar diversos dispositivos do computador, porém ela não tem um processador tão rápido como o que você instala nela.
Pensando nisso, as fabricantes de placas-mãe desenvolveram o Chipset, o qual tem como função controlar a memória, o HD, as placas onboard e todo o resto de componentes que estejam ligados a placa-mãe.
Front Side Bus (FSB)
O grande problema que ocorreu com o chipset foi que com o passar do tempo, ele ficou bem distante do processador, dificultando a comunicação.
Analisando isso, as empresas que fabricam placas-mãe separaram o chipset em duas partes: Norte e Sul. A parte Norte fica perto do processador e tem como nome “North Bridge” (Ponte Norte). A North Bridge é responsável por controlar a memória RAM do computador e manter
Front Side Bus (FSB)
O grande problema que ocorreu com o chipset foi que com o passar do tempo, ele ficou bem distante do processador, dificultando a comunicação.
Analisando isso, as empresas que fabricam placas-mãe separaram o chipset em duas partes: Norte e Sul. A parte Norte fica perto do processador e tem como nome “North Bridge” (Ponte Norte). A North Bridge é responsável por controlar a memória RAM do computador e manter
Front Side Bus (FSB)
O Front Side Bus é justamente a “trilha“ que conecta o processador com a North Bridge.
O FSB é controlado pela placa-mãe, sendo que a velocidade dele é aplicada no processador e até na memória RAM.
Por exemplo: se o seu processador funciona na frequência de 3000 MHz, ele terá de operar sobre um FSB de 200
Front Side Bus (FSB)
O Front Side Bus é justamente a “trilha“ que conecta o processador com a North Bridge.
O FSB é controlado pela placa-mãe, sendo que a velocidade dele é aplicada no processador e até na memória RAM.
Por exemplo: se o seu processador funciona na frequência de 3000 MHz, ele terá de operar sobre um FSB de 200
Como assim? Que multiplicador?
A maioria das placas-mãe possui no Setup uma área
específica voltada à configuração do processador. Nesta área você pode alterar o multiplicador, que é uma
configuração para você fazer overclock do processador.
Como o próprio nome já diz, o multiplicador é um recurso que serve para multiplicar um fator por outro. No caso do FSB, o multiplicador usa o clock do FSB e o valor que você especificar para alterar a velocidade de operação do processador.
Como assim? Que multiplicador?
A maioria das placas-mãe possui no Setup uma área
específica voltada à configuração do processador. Nesta área você pode alterar o multiplicador, que é uma
configuração para você fazer overclock do processador.
Como o próprio nome já diz, o multiplicador é um recurso que serve para multiplicar um fator por outro. No caso do FSB, o multiplicador usa o clock do FSB e o valor que você especificar para alterar a velocidade de operação do processador.
Que diferença faz o FSB operando em
uma frequência elevada?
Veja que o Front Side Bus está totalmente relacionado
com o processador e a memória RAM. Considerando isso, fica meio óbvio que qualquer 1 MegaHertz acrescentado no FSB, pode ser um valor muito alto para o processador e a memória RAM. Se o Front Side Bus opera a 200 MHz, por exemplo, ele será capaz de rodar um jogo com uma
quantidade de quadros por segundo bem maior do que o FSB configurado para operar em 190 MHz.
Não
tente
configurar
valores
absurdos
Qualquer tarefa que você vá realizar com seu computador deve ser muito bem pensada, sendo que muitas devem ser executadas após uma boa leitura do manual (ou até
mesmo por técnicos).
O FSB é um valor utilizado em vários componentes de Hardware e ele tem efeito direto sobre o processador, o que pode ser um perigo.
Não
tente
configurar
valores
absurdos
Caso você esteja pensando em aumentar o Front Side Bus de 200 MHz para 300 MHz, pode ir parando de exagerar.
O FSB é controlado pela placa-mãe, a qual possui um
valor máximo (que em geral não chega a mais do que 10% do que o FSB suporta).
Não
tente
configurar
valores
absurdos
Outro detalhe importante a citar, é que caso você tente fazer overclock aumentando o FSB ou o multiplicador, tenha certeza primeiramente que o cooler de seu
processador é adequado para tal façanha.
Tais tarefas são arriscadas e não são recomendadas, pois em geral elas geram mais dores de cabeças do que ganhos significativos em desempenho.
Slot para as memórias
Os soquetes de memória são numerados: 1, 2 e 3.
Instale memória primeiro no 1, depois no 2, depois no 3.
Normalmente não é permitido deixar o 1 vazio e instalar memórias no 2 e/ou 3.
O 1 pode ser o mais próximo do processador, mas nem sempre, às vezes o 1 é o mais distante.
Slot para as memórias
É preciso respeitar a ordem da instalação dos módulos de memória.
Se instalarmos, por exemplo, um módulo de memória no soquete 2, deixando o soquete 1 vazio, é possível que o computador não funcione, mas isso depende muito da placa de CPU em questão.
Para não ter problemas, é bom sempre começar pelo soquete 1.
Slot para as memórias
Os módulos de memória possuem pequenos cortes (chanfros) que se alinham em saliências existentes no soquete.
Os chanfros servem para alinhar corretamente o módulo sobre o soquete. Eles impedem que o módulo seja
encaixado na posição invertida.
Também impedem que o tipo de memória errado seja instalado, pois cada tipo possui chanfros diferentes
Slot para as memórias
Observe sempre a posição dos chanfros antes de encaixar um módulo de memória.
Slot para as memórias
Observe sempre a posição dos chanfros antes de encaixar um módulo de memória.
Slot para as memórias
Os tipos mais comuns de memória são:
SDRAM: seu módulo é chamado DIMM/168. Note que possui dois chanfros na parte inferior, e um chanfro em cada lateral.
DDR: seu módulo é chamado DIMM/184. Possui um chanfro na parte inferior e dois chanfros em cada lateral.
