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Arquitetura de Computadores

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Memória - 2 Waldemiro Arruda. Arquitetura de Computadores. Memória. Memória RAM Evolução - DRAM DIP. Memória. Memória DRAM Evolução - Formato SIMM 30 vias. Memória. Memória DRAM Evolução - Formato SIMM 72 vias. Memória. Memória DRAM Evolução - Formato

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mem ria

Memória

Memória RAM

Evolução - DRAM

DIP

mem ria1

Memória

Memória DRAM

Evolução - Formato

SIMM 30 vias

mem ria2

Memória

Memória DRAM

Evolução - Formato

SIMM 72 vias

mem ria3

Memória

Memória DRAM

Evolução - Formato

DIMM 168 vias (Dual In Line Memory Module)

mem ria4

Memória

Memória DRAM

Evolução - Formato

DIMM 184 vias (Dual In Line Memory Module)

mem ria5

Memória

Memória DRAM

Evolução - Formato

DIMM 240 vias (Dual In Line Memory Module)

mem ria6

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

Regular

Acesso lento;

XT e 286 (DIP e SIMM 30 vias);

Ciclo de leitura

RAS

CAS

Leitura dos Dados

mem ria7

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

RAS

RowAddressStrobe

Linha onde o dado se encontra;

Controlador gera o valor RAS;

A linha inteira é ativada;

mem ria8

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

CAS

ColumnAddressStrobe

Coluna onde o dado se encontra;

Controlador gera o valor CAS;

A procura pelo endereço apontado ocorre somente na linha ativada;

mem ria9

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

mem ria10

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

RAS/CAS

Entre a ativação do da linha determinada pelo RAS e o envio do CAS para leitura da coluna é necessário um delay;

O delay é configurável (em algumas BIOS);

Quanto menor o delay, mais rápidas são as leituras, contudo o risco de erro é maior;

mem ria11

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

Rápida paginação

Fast-Page-Mode- FPM;

Modo de paginação rápida;

386, 486 e Pentium (SIMM 30 ou 72 vias)

Ciclo de leitura 1

RAS

CAS

Leitura dos Dados;

mem ria12

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

Rápida paginação

Ciclo de leitura 2

Leitura dos Dados;

Ciclo de leitura 3

Leitura dos Dados;

Ciclo de leitura 4

Leitura dos Dados;

mem ria13

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

Rápida paginação

Ciclo Regular 1 = Ciclo Rápido 1

Ciclo Regular 2 = Ciclo Rápidos 2, 3, 4

Ganho de 30 a 35%

Tempo de espera configurável (Timing Memory)

mem ria14

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

Saída Estendida

EDO

Extended Data Output

O envio do endereço é feito antes do término da leitura anterior;

Mais dados em menos ciclos de leitura;

SIMM 72 vias (486 e Pentium)

mem ria15

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

Síncrona

SDRAM

SynchoronousDynamic RAM

Primeiro modelo de memória que trabalha sincronizado com o ciclo da placa-mãe;

Uma leitura por ciclo;

168 vias;

mem ria16

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

Síncrona

Full Page (Envio de até 512 endereços sequencialmente);

60% de ganho na velocidade;

Vários bancos de memória;

Enquanto lê de um, refresh em outro;

mem ria17

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

Tempos de ciclo

6-2-2-2 -> 4 endereços / 12 ciclos

4-3-3-3 -> 4 endereços / 16 ciclos

6-3-3-3-3-3-3-3 -> 8 endereços / 27 ciclos

6-1-1-1-1-1-1-1 -> 8 endereços / 13 ciclos

mem ria18

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

Síncrona

Frequências

66 Mhz

100 Mhz

133 Mhz

1 Mhz = 1 milhão de leituras por segundo;

10 leituras = 1 ns (PC-100);

mem ria19

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

Síncrona

CAS Latency

Início da Leitura até o envio do valor CAS

CL3 – 3 ciclos

CL2 – 2 ciclos

6-1-1-1-1-1-1-1 e 5-1-1-1-1-1-1-1

mem ria20

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

Síncrona

SPD – Serial PresenceDetect

Especificações módulo

Frequência

Latência CAS

Utilizado por programas (Everest, Sandra)

mem ria21

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

Síncrona

mem ria22

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

Síncrona

mem ria23

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

DDR

Diferença principal: Duas transferências por ciclo

Double Data Rate

Frequências iguais a SDR, mas duplicada

DDR 266 -> Frequência de 133

DDR 333 -> Frequência de 166

mem ria24

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

DDR

mem ria25

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

DDR

SPD – Serial PresenceDetect

Especificações módulo

Frequência

Latência CAS

Utilizado por programas (Everest, Sandra)

mem ria26

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

DDR

Mesma frequência da placa-mãe

Reduzir frequência

Aumentar frequência

Problemas

Tela azul

Travamentos / resets

mem ria27

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

DDR

mem ria28

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

DDR

Dois pentes diferentes, menor frequência;

DDR 500

DDR 266

as duas trabalharam a 266.

mem ria29

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

DDR

CAS Latency

Início da leitura até o envio do valor CAS

CL3 – 3 ciclos

CL2 – 2 ciclos

6-1-1-1-1-1-1-1

6-0,5-0,5-0,5-0,5-0,5-0,5-0,5

mem ria30

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

DDR 2

Diferença principal: 4 transferências por ciclo

Frequências iguais a SDR, mas quadriplicada

DDR2 800 -> Frequência de 200

DDR2 533 -> Frequência de 133

DDR2 533 mais lento que DDR 400

mem ria31

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

DDR 3

Diferença principal: 8 transferências por ciclo

Chanfro mais próximo ao início/final do módulo;

Frequências iguais a SDR, mas octuplicada

DDR3 1066 -> Frequência de 133

DDR3 1600 -> Frequência de 200

mem ria32

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

DDR 3

mem ria33

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

DDR 4

Diferença principal: 16 transferências por ciclo

Frequências iguais a DDR3, mas duplicada

DDR4 2133 -> Frequência de 133

DDR4 4266 -> Frequência de 266

mem ria34

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

DDR 4

mem ria35

Memória

Memória DRAM

Evolução - Tecnologia

DDR 4, DDR 5, DDR 6

GDDR4, GDDR5, GDDR6

mem ria36

Memória

Memória DRAM

Timings (Tempos de acesso – Sincronização)

A partir do DDR2, a latência para o envio do CAS é medido pelos ciclos do controlador

DDR2 533 Latência 4 = DDR 266 Latência 2

mem ria37

Memória

Memória DRAM

Timings (Tempos de acesso – Sincronização)

tCL -> Latência CAS/ CAS Latency -> tempo desde o início da leitura até o envio da coluna do endereço

tRCD -> RAS to CAS delay -> tempo entre o acesso a uma linha e a uma coluna;

tRP -> RAS Precharge Time -> tempo entre duas instruções RAS -> tempo entre acessos a linhas;

tRCT -> RAS Active Time -> tempo de acesso a uma linha;

mem ria38

Memória

Memória DRAM

Timings (Tempos de acesso – Sincronização)

Quanto menores os valores, mais rápidas as leituras;

Quanto menores os valores, maior probabilidade de erro (quando alterado pelo usuário);

mem ria39

Memória

Memória DRAM

Timings (Tempos de acesso – Sincronização)

DDR2 800 – 4-4-4-12

Primeiro 4 -> tCL

Segundo 4 -> tRCD

Terceiro 4 -> tRP

12 -> tRAS -> valor da leitura completa -> normalmente soma dos 3 anteriores;

mem ria40

Memória

Memória DRAM

Capacidade

640 Kb

Memória estendida

Memória EMS

Memória Virtual

mem ria41

Memória

Memória DRAM

Capacidade

286

1Mb RAM

486

4 Mb RAM

32 Bits

3 Gb/ 4Gb

64 bits

128Gb

mem ria42

Memória

Memória DRAM

Capacidade

Limite de 640Kb – Memória Convencional

XT, 286, 386, 486, Pentium

MS-DOS, Windows 3.1, 3.11, 95, 98

mem ria43

Memória

Memória EMS

Memória Expandida

Páginas de 64 Kb mapeadas em memória reservada entre os 640Kb (antigo limite) e o 1024 Kb

Até o Windows 98;

mem ria44

Memória

Memória Estendida

Memória acima dos 1024 Kb;

Até o Windows 98;

mem ria45

Memória

Memória DRAM

Capacidade

Módulos de 128 Mb

Módulos de 256 Mb

Módulos de 512 Mb

Módulos de 1 Gb

Módulos de 4 Gb

mem ria46

Memória

Memória DRAM

Unbuffered

Memória para desktop

Registered

Memória para servidores

Um pouco mais lenta

Mais confiável

Maior controle de erro (ECC)