Memórias Conceito

1. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Conceito Um dos componentes mais importante em um sistema computadorizado é a memória, pois tanto a CPU quanto os dispositivos de E/S (entrada e saída) dependem e interagem com a ela. Cada dado, cada byte, possui um endereço na memória, e a interação é feita a partir da escrita e leitura desses endereçamentos.

2. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Histórico Na década de 50, quando o projeto UNIVAC substituiu as grandes válvulas por um sistema de cartões em módulos que formavam uma memória de ferrite, deu-se início ao sistema de memória existente até hoje. Neste método, ainda primitivo, cada memória de ferrite tinha pequenos fios entrelaçados com pequenas anilhas magnéticas onde os fios se entrelaçavam. No meio, pequenos fios de cobre, eram magnetizado juntamente com a anilha, sinalizando “1”, quando magnetizados, ou “0” quando desmagnetizados.

3. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Histórico Em cada memória, havia 1024 dessas “rosquinhas” magnéticas. Cada uma representava um bit de informação. Essa foi literalmente a última vez que poderia se observar a localização de um bit na informação binária, isto porque um pouco depois circuitos integrados fizeram essa linda estrutura desnecessária e uma tecnologia obsoleta. Hoje em dia milhões de bits de informação em um pequeno chip. O UNIVAC tinha 8 níveis juntos dentro de um stack, um tipo de stack de memória, onde se encaixa as memórias

4. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Histórico

5. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Histórico Em 1970, a recém criada INTEL publicou o lançamento do 1103, o primeiro chip DRAM (DynamicRandom Access Memory) chip (1k PMOS dynamic RAM ICs), e em 1972 já era o melhor chip de memória semicondutor no mundo, acabando com a memória de ferrite. O primeiro computador disponível usando o 1103 foi o HP 9800.

6. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Histórico Os primeiros módulos de memória criados são chamados de módulos SIMM, sigla que significa "Single In LineMemory Module", justamente porque existe uma única via de contatos, com 30 vias.

7. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Histórico Os processadores 386 e 486 utilizavam um barramento de 32 bits para o acesso à memória, o que tornava necessário combinar 4 módulos de 30 vias para formar um banco de memória. Os 4 módulos eram então acessados pelo processador como se fossem um só. Era preciso usar os módulos em quartetos: 4 módulos ou 8 módulos, mas nunca um número quebrado.

8. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Histórico Em vez de quatro módulos, é preciso apenas um módulo SIMM de 72 vias para formar cada banco de memória nos micros 486. Como o Pentium acessa a memória usando palavras de 64 bits, são necessários 2 módulos em cada banco. É por isso que nos micros Pentium 1 precisamos sempre usar os módulos de memória em pares.

9. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Histórico Finalmente, temos os módulos DIMM, usados atualmente. Ao contrário dos módulos SIMM de 30 e 72 vias, os módulos DIMM possuem contatos em ambos os lados do módulo, o que justifica seu nome, "Double In LineMemory Module" ou "módulo de memória com dupla linha de contato".

10. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Histórico Todos os módulos DIMM são módulos de 64 bits, o que eliminou a necessidade de usar 2 ou 4 módulos para formar um banco de memória. Muitas placas-mãe oferecem a opção de usar dois módulos (acessados simultaneamente) para melhorar a velocidade de acesso. Esse recurso é chamado de dual-channel e melhora consideravelmente o desempenho, sobretudo nas placas-mãe com vídeo onboard, onde a placa de vídeo disputa o acesso à memória RAM com o processador principal.

11. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Tipos de memória RAM Existem três formatos de memória DIMM. Os mais antigos são os módulos de memória SDR, de 168 vias, que eram utilizados há até poucos anos. Em seguida, temos os módulos de memória DDR, que possuem 184 contatos e os módulos DDR2, que possuem 240.

12. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Tipos de memória RAM Além das mudanças na forma de acesso, os módulos DDR2 utilizam tensão de 1.8V, enquanto os módulos DDR usam 2.5V. Se fosse possível instalar um módulo DDR2 em uma placa antiga, a maior tensão queimaria o módulo rapidamente. Como os módulos DDR2 trabalham a freqüências mais altas, o uso de dissipadores se tornou mais comum.

13. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Tipos de memória RAM Existem também os módulos SODIMM (SmallOutline DIMM), destinados a notebooks. Eles são basicamente versões miniaturizadas dos módulos destinados a desktops, que utilizam os mesmos tipos de chips de memória. Os módulos SODIMM SDR possuem 144 pinos, enquanto os módulos DDR e DDR2 possuem 200 pinos.

14. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Tipos de memória RAM Os módulos RIMM são bem semelhantes aos módulos DIMM, mas em geral eles vêm com uma proteção de metal sobre os chips de memória, que também serve para facilitar a dissipação de calor, já que os módulos RIMM aquecem bastante devido à alta freqüência de operação.

15. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Tipos de memória RAM Os módulos de memória que usamos nos micros domésticos são chamados de unbuffered. Eles usam um layout simples e eficiente, onde o controlador de memória tem acesso direto aos chips de memória, garantindo tempos de latência mais baixos. Essa simplicidade tem um custo, que é uma limitação no número de chips por módulo e também no número de módulos que podem ser instalados na mesma placa-mãe. Salvo raras exceções, os módulos unbuffered possuem no máximo 16 chips de memória e é possível projetar placas-mãe com suporte para até 4 módulos.

16. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Tipos de memória RAM Os módulos registered incluem chips adicionais (registradores) que funcionam como uma interface adicional entre o controlador e os chips. Eles permitem que o controlador suporte um número maior de módulos de memória e também que sejam usados módulos com mais chips, permitindo a instalação de quantidades muito maiores de memória.

17. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Memória RAM na prática Ao contrário do que muitos usuários acreditam, adicionar memória RAM nem sempre aumenta o desempenho do computador. Para entender melhor esta ideia, imagine que seu computador já conta com 1 GB de memória. Com base neste valor, pense que o sistema operacional consome cerca de 300 MB para rodar, que o navegador aberto ocupa mais 120 MB e que a sua planilha de Excel adiciona mais 100 MB na conta.

18. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Memória RAM na prática Em outra situação, mantenha o computador com 1 GB de RAM, mas imagine que o sistema operacional, navegador, planilha e mais alguns programas abertos consomem cerca de 900 MB de RAM.

19. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Memória RAM na prática Talvez a instalação da memória RAM seja uma das etapas mais simples na montagem de um computador, até mesmo para quem nunca teve contato com “os interiores” de um antes. Basicamente, as placas mãe possuem encaixes finos e alongados, dedicados única e exclusivamente a estes componentes.

20. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Memória ROM Normalmente, a ROM é utilizada para armazenar firmwares, pequenos softwares que funcionam apenas no hardware para o qual foram desenvolvidos e que controlam as funções mais básicas do dispositivo.

21. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Tipos de memória 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.

22. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Tipos de memória ROM Com o passar do tempo, foram necessárias memórias similares, mas que possibilitassem a inserção posterior de dados. A primeira dessa nova leva foi a ProgrammableRead-OnlyMemory (PROM), que permite que o conteúdo seja modificado por meio de um dispositivo conhecido como programador PROM.

23. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Tipos de memória ROM Outro tipo muito usado é o ErasableProgrammableRead-OnlyMemory (EPROM). A grande inovação da EPROM é permitir a regravação de dados. 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.

24. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Tipos de memória ROM Um tipo mais recente é a ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory (EEPROM) que, como o próprio nome indica, permite que os dados sejam apagados e gravados com o uso de eletricidade. Assim, é possível atualizar o firmware de uma câmera ou de um MP3 Player de maneira muito mais prática, sem precisar remover o chip ROM de dentro do aparelho.

25. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Tipos de memória ROM A memória Flash difere das EEPROMs comuns que apagam a sua memória reescrevendo conteúdo ao mesmo tempo, o que as torna mais lentas para atualizar. A memória Flash pode apagar os dados em blocos inteiros, tornando-se a tecnologia preferida para aplicações que requerem uma atualização frequente de grandes quantidades de dados, como no caso de um cartão de memória para um dispositivo eletrônico digital.

26. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias BIOS (Basic Intput-Output System) Além do microprocessador e da memória, o computador precisa de algumas instruções que lhe indiquem o que fazer. Essas instruções estão gravadas em um chip de memória ROM especial chamado BIOS. A função da BIOS é a comunicação inicial; ela permite que o microprocessador controle outras partes do computador.

27. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Memórias Exercícios: Como funcionavam as memórias dos computadores antes dos chips de silício? Qual a desvantagem das memórias SIMM? O que diferencia os tipos de memória RAM? Qual o tipo de memória usado nos computadores atuais? Em que tipo de computadores encontramos memorias RIMM? Quais são os tipos de memoria ROM? Que tipo de memória é a BIOS e para que ela serve?