Memórias

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2. M I B Memórias Principal componente de qualquer computador Sua principal ferramenta de trabalho Processador 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.

3. M I B Memórias Existem diferentes tipos de memória, mas todos com um certo conjunto de princípios básicos de operação . • 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.

4. M I B Memórias MEMÓRIAS 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)

5. M I B Memórias • Em relação aos dados que estão armazenados temos os tipos de ROM : • Gravados durante o processo de fabricação da memória. • Gravados eletricamente. Processo de gravação de dados é chamado de programação, ou queima, da ROM. Algumas podem apagare regravarseus dados quantas vezes forem necessárias

6. M I B Memórias TIPOS 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

7. M I B Memórias • ROMs 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

8. M I B Memórias • ROM 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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11. M I B Memórias APLICAÇÕES 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 DADOS Exemplos: funções trigonométricas e de conversão de código

12. M I B Memórias CONVERSORES DE DADOS Recebem 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 CARACTERES Armazena 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”

13. M I B Memórias MEMÓRIAS 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 constante Usada pelo processador para executar programas e armazenar dados Desvantagem : São voláteis Algumas RAMs, com a CMOS Operam em standby (pouco consumo) quando não estão sendo acessadas Alimentadas por baterias Mantem seus dados armazenados na ocorrência de eventuais interrupções de energia

14. M I B Memórias Acesso a dados 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 colunas RAS (Row Address Strobe), nº da linha da qual o transístor faz CAS (Collum Address Strobe), que corresponde à coluna.

15. M I B Memórias Tipos 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

16. M I B Memórias • 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.

17. M I B Memórias • Módulo 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)

18. M I B Memórias • Chip de Paridade

19. M I B Memórias Bancos de Memória

20. M I B Memórias • Módulo 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

21. M I B Memórias Tipos 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 Tipos de DRAM : • 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

22. M I B Memórias • Extended 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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24. M I B Memórias • 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 • 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.

25. M I B Memórias • Memórias 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

26. M I B Memórias • 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

27. M I B Memórias • 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 nova • Exige modificações muito maiores nos chipsets • Maiores custos de desenvolvimento e produção. Bem + cara!! • 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

28. M I B Memórias • 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. • Static RAM: • Usada no cache L2 (cache externo) • Muito mais rápida e muito mais cara do que DRAM • Usada 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) 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.

29. M I B Memórias • CACHE • 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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33. M I B Memórias Wait States