COLÉGIO PIO XII ELETRÔNICA V LUÍS FERNANDO TIPOS DE MEMÓRIAS. Wellington Braz de Freitas - N 38 1 Ano Eletrônica

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1 COLÉGIO PIO XII ELETRÔNICA V LUÍS FERNANDO TIPOS DE MEMÓRIAS Wellington Braz de Freitas - N 38 1 Ano Eletrônica Junho 2007

2 História da Primeira Memória O UNIVAC dos anos 50 foi uma super máquina com alta tecnologia. Não usava mais grandes válvulas, mas várias pilhas de cartões de memória em módulos e formava uma memória de ferrite. Cada memória tinha pequenos fios entrelaçados com pequenas rosquinhas magnéticas onde os fios se entrelaçavam. No meio, pequenos fios brilhantes de cobre, a pequena rosca era magnetizada de um modo ou de outro, deste modo, sinalizando on ou off ou 0 e 1 nos números binários que os computadores necessitam para se entender com a memória. 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. Cada um desses stacks era feitos à mão e custavam em torno de $6000 dólares por nível nos anos cinqüenta. As memórias de ferrite consistiam nas pequenas rosquinhas magnéticas (1024 nesse caso). Cada rosquinha segura um BIT. A polaridade magnética da memória de ferrite é segura o valor do BIT. Para gravar um BIT, existe um X e Y no fio. Para ler um bit existe um fio sensor. O sistema de leitura consiste em gravar valores em uma especifica parte da memória de ferrite (Indexada via o fios X e Y). Se a memória de ferrite mudar a polaridade magnética, o sensor detectar isso, e então o computador vai saber que a polaridade é inversa. Se o sensor não detectar a mudança, então o valor do bit era o mesmo que estava antes. O Primeiro Chip DRAM Em 1970, a recém criada INTEL publicou o lançamento do 1103, o primeiro chip DRAM (Dynamic Random Access Memory) chip (1k PMOS dynamic RAM ICs), e em 1972 já era o melhor chip de memória 1

3 semicondutor no mundo, acabando com a memória de ferrite. O primeiro computador disponível usando o 1103 foi o HP Dr. Robert H. Dennard, um funcionário da IBM no Centro de Pesquisa Thomas J. Watson criou a DRAM com um transistor em Dennard e seu time estavam trabalhando com circuitos integrados, e o interesse por memórias ocorreu quando estava vendo outro grupo de pesquisadores trabalhando em memórias magnéticas. Dennard então foi para casa e em algumas horas já sabia as idéias básicas de como se criar uma DRAM. Ele trabalhou suas idéias em cima de uma simples memória cell que usava apenas um transistor e um pequeno capacitor. A IBM e Dennard patentearam a DRAM em RAM ficou como uma memória de acesso aleatória, memória que pode ser acessada ou escrita diretamente em um endereço qualquer dela, sem necessitar fazer um acesso seqüencial. Existem dois tipos de memória RAM, a RAM dinâmica (DRAM) e a RAM Estática. DRAM precisa ser atualizada milhares de vezes por segundo. A SRAM não precisa ser atualizada, o que faz ela mais rápida. Os dois tipos de RAM são voláteis elas perdem seus conteúdos quando a energia é desligada. Em 1970, a Corporação FairChild inventou o primeiro chip de memória SRAM de 256-k. Recentemente, vários novos tipos de memórias são criados. Naquela época, a INTEL, não estava tão preocupada em patentear ou inventar novos produtos, ela estava mais preocupada em lançar produtos e ganhar mais dinheiro. Aproximadamente, em 1969, William Regitz da Honeywell pesquisou minuciosamente as companhias nos EUA, procurando alguma para ser parceira no desenvolvimento da memória dinâmica baseado no transistor novel 3 que ele (ou um de seus empregados) tinham inventado. Regitz havia falado com muitas companhias, mas foi a INTEL que realmente ficou animada na possibilidade de ganhar o dinheiro que era seu real objetivo naquela época, e então fez a parceria com Regitz e seu time. Além disso, considerando que Regitz propôs que o chip fosse de 512-bits, mas a Intel havia decidido que um chip de 1,024 bits era possível de ser criado, e então o programa começou. Joel Karp da INTEL foi o projetista de circuitos, e ele trabalhou com Regitz o tempo todo até o fim do projeto. Em 2

4 1970 INTEL aprendeu algumas lições quando terminou o i1102 como: 1 A posição nas DRAM precisam de substratos nos circuitos. 2 Os contatos estavam ruins e assim tinham uma baixa performace. 3 - A IVG tinha uma pequena margem de operação. Embora eles continuassem no desenvolvimento do i1120, era preciso analisar outras técnicas de células. Ted Hoff havia proposto um jeito de resolver esses problemas e muitos outros como Leslie Vadasz, Tom Rowe resolveram esses problemas. Os primeiros chips i1103 eram praticamente de enfeite, até a descoberta que o ovelap entre o PRECH clock e o CENABLE clock, o famoso, TOV parâmetro, era de muito difícil entendimento para todos. Essa foi uma descoberta feita pelo engenheiro de testes George Staudacher. Contudo, entendendo essas fraquezas que foi possível fazer cada vez melhor o serviço. E então em outubro de 1970 o i1103 estava pronto, mesmo que alguns de seus projetistas alertarem que ainda não estava pronta para o mercado. Após a introdução do produto no mercado, a demanda era grande, e o trabalho da Intel ainda era fazer algo melhor. UNIDADE BÁSICA DE MEMÓRIA O computador só pode identificar a informação através de sua restrita capacidade de distingui entre dois estados, por exemplo, algo está imantado num sentido ou está imantado no sentido oposto. A uma dessas opções o computador associa o valor 1, e ao outro estado, o valor 0. Os dígitos 0 e 1 são os únicos elementos do sistema de numeração de base 2, sendo então chamados de dígitos binários, ou abreviadamente, bit. Entenda-se por bit a unidade básica de memória, ou seja, a menor unidade de informação que pode ser armazenada num computador. ORGANIZAÇÃO DA MEMÓRIA Como o valor de um bit tem pouco significado, as memórias são estruturadas e divididas em conjuntos ordenados de bits, denominados células, cada uma podendo armazenar uma parte da informação. Se uma 3

5 célula consiste em k bits ela pode conter uma em 2 k diferente combinação de bits, sendo que todas as células possuem a mesma quantidade de bits. Cada célula deve ficar num local certo e sabido, ou seja, a cada célula associa-se um número chamado de seu endereço. Só assim torna-se possível a busca na memória exatamente do que se estiver querendo a cada momento (acesso aleatório). Sendo assim, célula pode ser definida como a menor parte de memória endereçável. Se uma memória tem n células o sistema de endereçamento numera as células seqüencialmente a partir de zero até n-1, sendo que esses endereços são fixos e representados por números binários. A quantidade de bits em um endereço está relacionada à máxima quantidade de células endereçáveis. Por exemplo, se um endereço possui m bits o número máximo de células diretamente endereçáveis é 2 m. A maioria dos fabricantes de computador padronizaram o tamanho da célula em 8 bits (Byte). Bytes são agrupados em palavras, ou seja, a um grupo de bytes (2, 4, 6,8 Bytes) é associado um endereço particular. O significado de uma palavra é que a maioria das instruções opera em palavras inteiras. Os bytes em uma palavra podem ser numerados da esquerda para direita ou da direita para esquerda. O primeiro sistema, onde a numeração começa no lado de alta ordem, é chamado de computador big endian, e o outro de little endian. Ambas as representações são boas, mas quando uma máquina de um tipo tenta enviar dados para outra, problemas de posicionamento podem surgir. A falta de um padrão para ordenar os bytes é um grande problema na troca de dados entre máquinas diferentes. O TAMANHO DA MEMÓRIA Esse é o indicador da capacidade de um computador. Quanto maior ela for, mais informação poderá guardar. Ou seja, quanto mais bytes a memória tiver, mais caracteres poderão conter e, consequentemente, maior o número de informação que guardará. 4

6 A memória é geralmente apresentada em múltiplos de K, M(mega), G(giga) ou T(tera). 1K equivale a M equivale a G equivale a T equivale a 2 40 Em geral, o tamanho da célula depende da aplicação desejada para a máquina. Empregam-se células pequenas em máquinas mais voltadas para aplicações comerciais ou pouco cientificas. Uma memória com células de 1 byte permite o processamento individual de caracter, o que facilita o processamento de aplicações como editores de textos. Por outro lado, cálculos científicos seriam desvantajosos em células pequenas, pois números desse tipo precisariam de mais de uma célula para armazená-los. A capacidade propriamente dita da memória está relacionada diretamente à quantidade de células endereçáveis. COMO A RAM E ROM FUNCIONAM A memória RAM (Random Acess Memory), funciona guardando apenas os dados que se está usando. O hard drive guarda dados quando não estão em uso. Se computadores não usassem a RAM e usassem apenas o hard drive, tudo operaria lentamente. Se você pensar a memória é muito importante em nossas vidas, ela está em todos os lugares, um número armazenado na calculadora (um exemplo de uso da RAM) até quando um microondas precisa saber quanto tempo é preciso que ele fique ligado para a pipoca ficar pronta. (exemplo de uso da ROM). ROM 5

7 O nome ROM vem de Read-Only Memory, o que significa memória apenas de leitura. A ROM é usada em situações onde os dados precisam ser guardados permanentemente. Isso se deve ao fato da memória não ser volátil, ou seja, o conteúdo não se perde ao se desenergizar o computador. A BIOS de um computador é gravada de fábrica dentro de uma ROM. Existem diferentes tipos de ROM - Programmable ROM (PROM). Basicamente isso é um chip de ROM em branco que pode ser escrito uma vez. Se for fazer uma analogia, essa ROM seria um CD-R que pode ser escrito apenas uma vez. Algumas companhias usam máquinas especiais para gravar em PROMs para casos especiais. - Erasable Programmable ROM (EPROM) É muito parecida com PROM exceto pelo fato de se poder apagar a ROM usando uma luz ultravioleta dentro de um sensor da própria ROM por um certo tempo. Fazendo isso os dados são apagados e pode-se escrever novamente na ROM. - Electrically Erasable Programmable ROM (EEPOM) Também chamada de Flash BIOS, essa ROM pode ser re-gravada com o uso de um software especial. A Flash BIOS opera dessa maneira, assim o usuário pode atualizar a BIOS. RAM Random Access Memory (RAM) é o que as maiorias das pessoas pensam quando escutam a palavra memória associada aos computadores. É uma memória volátil, quer dizer que quando o computador é desligado todos os dados são perdidos. A RAM é usada para armazenar dados temporários de um programa, e assim a performance é ideal. Como a ROM, existem diferentes tipos de RAM: 6

8 - Static RAM (SRAM) Essa RAM vai manter os dados enquanto a energia é provida para a memória. A SRAM é muito rápida, não possui muito espaço como uma DRAM e é muito cara. - Dynamic RAM (DRAM) DRAM diferente da SRAM precisa ser continuamente controlada (refresh cicle) pelo processador de forma automática para manter os dados fixos. A DRAM é usada na maioria dos sistemas atuais porque é pode ser de grande capacidade e mais barata. COMO A RAM FUNCIONA O CPU tem um tamanho de Bits, a maioria hoje tem 32 Bits ou 64 Bits (a maioria usa 32 Bits). O processador é capaz de executar vários cálculos ao mesmo tempo. O problema é fazer a memória rápida como o processador. A velocidade que a RAM opera é controlada por duas coisas: a velocidade do barramento (BUS) e a largura do barramento (BUS WIDTH). A velocidade do barramento é número de vezes que um certo número de bits pode transitar a cada segundo. A largura do barramento é o número de bits que pode ser enviado para o processador ao mesmo tempo. Algumas das técnicas que são usadas no processador para aumentar a sua eficiência também são usadas nas memórias. Uma delas é chamada de Burst Mode. No Burst Mode, o computador antecipa o que o processador vai precisar de memória e então manda antes para não ter problemas. MEMÓRIA CACHE Apesar dos avanços da memória, ainda demorava muito para os dados irem da memória para o processador. A memória cache foi projetada para acumular momentaneamente os dados a serem enviado do ou para o processador e seus periféricos. Existem dois tipos de cache, nível um e dois. Nível um está dentro do próprio chip do processador. O nível dois pode 7

9 estar na própria motherboard ou no processador. Os primeiros módulos de memórias foram os SIMMs de 30 contatos usados no depois vieram os SIMM de 72 contatos que suportam 32 bits, são mais usados nos Pentium, hoje nos Pentium II e III usa-se pentes de 168 contatos que suportam 64 bits, são as memórias DIMM. Cada tipo de memória possui chips diferentes como: SIMM - Possuem chips de memória DRAM ou EDO RAM, que é mais rápido. DIMM - Possuem chips de memória SDRAM, que é mais rápido que os SIMMs. MEMÓRIAS RAMBUS Sobre as memórias Rambus, ela pode trabalhar com 400 Mhz de velocidade, as mais novas 800 Mhz, pode executar duas transações por ciclo, e tem a largura de 16 bits, ela alcança uma taxa de transferência de Mb/s, é uma nova tecnologia que está sendo adotada pela Intel, é usada nos computadores de ponta. MEMÓRIAS ECC (Error Checking and Correcting) Memórias do tipo ECC vão um pouco mais além do que memórias com paridade, pois automaticamente checa e corrige erros tipo "single-bit" (que correspondem a grande maioria de erros), sem travar o sistema. Memórias tipo ECC requerem maiores recursos do que a memória com paridade para armazenar dados e causam uma degradação de performance de aproximadamente 3% no subsistema de memória, porém o resultado em detecção e correção de erros conseguida, principalmente em sistemas críticos, é um benefício que vale a troca. Normalmente este tipo de memória é utilizado em Servidores, Estações de alto desempenho, controles industriais, e sistemas envolvidos na área de negócios críticos. Para ilustrar a utilização de memórias ECC, segue um quadro comparando falhas de sistemas utilizando ou não memórias do tipo ECC. 8

10 Quantidade de Memória Falhas de Sistema usando paridade (em 5 anos) Falhas de Sistema usando ECC (em 5 anos) 16 MB MB MB O EOS é um tipo especial de memória ECC que realiza a checagem de erro e sua correção no próprio empacotamento SIMM da memória. A performance não é impactada, pois oferece a função de ECC para sistema sem o controlador de memória ECC. DIFERENTES TIPOS DE MEMÓRIAS - Existem 3 tipos usuais de memória RAM para computadores: SDRAM, DDR e RDRAM. - SDRAM (Synchronous Dynamic Random Acess Memory) podem rodar nas velocidades de 66, 100 e 133MHz. Porém quando a Intel decidiu projetar a SDRAM padrão que operaria a 100MHz ou/e 133MHz, eles tiveram o maior cuidado para não ter problemas de compatibilidade. Existe mais ou menos 10% de ganho de performance global no computador, entre a SDRAM operando em 66MHz e uma que opera a 100MHz. - DDR RAM (Dynamic Data Rate Random Acess Memory), originalmente chamada de SDRAM II foi originalmente usada em placas de vídeo, e depois começou a ser usada como memória de computador. DDR RAM tem muitas similaridades com a SDRAM exceto que podem transferir o dobro de informação que uma SDRAM padrão. DDR RAM preciso apenas de 2.5 volts ao invés de 3.3 volts que é uma grande melhoria para os laptops. Infelizmente, para confundir tudo, o método de dar nome para DDR RAM foi confuso. Quando a DDR RAM foi lançada, 200MHz (Isso seria um número fictício, porque na verdade a DDR rodava a 100MHz, mas ela era capaz de fazer o trabalho em dobro então chamaram de 200MHz) DDR RAM também foi chamada de DDR200. Entretanto, quando RDRAM foi lançada com nomes como PC800 que soava muito mais rápida que a DDR200, (Mas na realidade não era) novos nomes foram usados como PC1600 (DDR200) ou PC2100 (DDR266). 9

11 - RDRAM (Rambus Dynamic Random Acess Memory) é uma memória que compete com a DDR. RDRAM é usado com quase todos os processadores da Intel (Pentium III e 4), mas DDR RAM também está sendo usada por esses processadores. RDRAM necessita de menos energia que a DDR RAM, mas gera muito mais aquecimento e por isso precisa de um dissipador. RDRAM é quase igual uma DDR (Algumas vezes mais rápida), mas é bem mais cara e a dificuldade de instalar é maior. MEMÓRIA SECUNDÁRIA Como em geral a memória secundária não é acessada diretamente pela ULA, mas por dispositivos de entrada e saída o acesso a essa memória é muito mais lento do que o acesso à memória primária. Assim, cada dispositivo encontra-se com um buffer de escrita e leitura para melhorar o desempenho. Também é utilizada para gravar grande quantidade de dados que, assim, não são perdidos com o desligamento do computador. Exemplos: disco rígido e mídias removíveis como: CD-ROM, DVD-ROM, disquete, Pen Drive (Flash Memory). - Pen Drive O pen drive (ou flash memory ou memory key ) é uma espécie de disco rígido portátil, com capacidade de armazenamento de dados muito superior à de um disquete e, também à de um CD. Com cerca de 10 cm e pesando apenas 20 gramas, pode ser confundido com um isqueiro ou um pingente. Mas a verdade é que pode levar uma biblioteca inteira gravada. Possui uma série de configurações, e a sua capacidade está em franco desenvolvimento. Assim, no final de 2005 eram comuns os de 1 GB. O modelo mais simples, de 32 MB, equivale a 22 disquetes. MEMÓRIAS FPM (Fast Page Mode) As memórias FPM são os tipos mais antiquados de memórias que ainda pode ser encontrado atualmente. Apesar de ser compatível com os micros modernos, este tipo de memória não é mais usado por ser muito lento se comparando com as memórias EDO e SDRAM. Este tipo de memória pode 10

12 ser encontrado em módulos de 30 ou 72 vias, quase sempre com tempos de acesso de 80 ou 70 nanossegundos. MEMÓRIAS EDO (Extended Data Output) Apesar de também já estar ultrapassado, este tipo de memória ainda é muito usado atualmente, sendo fabricado em velocidades de 70, 60 e 50 nanos, com predominância dos módulos de 60. A diferença entre a memória FPM e a EDO, é que a EDO possui várias melhoras na arquitetura, que a tornam cerca de 20% mais rápida que as antigas FPM. Encontram-se memórias EDO na forma de módulos de 72 vias. Apesar de também terem sido fabricados módulos de 168 vias com memórias EDO, estes são muito raros. Todos os módulos de 30 vias são de memórias FPM, enquanto (com exceção de alguns módulos antigos) todos os de 168 vias são de memórias SDRAM. A confusão existe apenas nos módulos de 72 vias, que podem ser tanto de memórias EDO quanto de memórias FPM. Para saber quem é quem, basta verificar o tempo de acesso. Todo módulo de memória traz seus dados estampados nos chips, na forma de alguns códigos, o tempo de acesso é indicado no final da primeira linha (ou na segunda linha em alguns módulos). Se ela terminar com 7, -70, ou apenas 7, ou 70, o módulo possui tempo de acesso de 70 nanos. Se por outro lado a linha terminar com 6, -60, 6 ou 60 o módulo é de 60 nanos. Como quase todos os módulos de 70 nanos são de memórias FPM, e quase todos os módulos de memórias EDO são de 60 nanos, podendo usar este método para determinar com 98% de certeza o tipo de memória usada. REGISTRADORES Registradores são dispositivos de armazenamento temporário, localizados na UCP, extremamente rápidos, com capacidade para apenas um dado (uma palavra). Está localizado no chip. Função: armazenar temporariamente dados intermediários durante um processamento. Por exemplo, quando um dado resultado de operação precisa ser armazenado até que o resultado de uma busca da memória esteja disponível para com ele realizar uma nova operação. Custo muito elevado. 11

13 Registradores são VOLÁTEIS, isto é, dependem de estar energizados para manter armazenado seu conteúdo. Descobrindo o Tipo de Memória Instalada no Micro Para detectar qual é o tipo de memória que está instalada no micro sem mesmo abri-lo e sem mesmo ter qualquer conhecimento de hardware. Para isso, basta utilizar o excelente programa Hwinfo, que pode ser baixado gratuitamente em Através desse programa pode-se facilmente identificar se a memória do micro é do tipo FPM, EDO, SDRAM, DDR-SDRAM ou RDRAM (Rambus). Além de identificar a memória do micro, esse programa identifica também a marca e o modelo da placa-mãe do micro, o que é sempre uma boa pedida. Além do tipo, poderá ainda descobrir detalhes sobre os circuitos de memória em si. Atualmente, o grande dilema de todos os técnicos e usuários é identificar corretamente memórias do tipo SDRAM. Há três características muito importantes: a freqüência máxima teórica de operação da memória, a freqüência máxima prática de operação da memória (PC66, PC100 ou PC133) e a latência do CAS (CL, CAS Latency). A freqüência de operação máxima teórica é o valor que vem estampado sobre a memória RAM, de acordo com a tabela a seguir. Entretanto, como as memórias de altas freqüências de operação foram lançadas antes de os processadores que precisariam delas estivessem disponíveis, houve problemas de compatibilidade. Por exemplo, os primeiros módulos -10, apesar de teoricamente conseguirem trabalhar a 100 MHz, faziam com que o micro travasse quando usados com os primeiros processadores lançados com barramento externo de 100 MHz (Pentium II-350 e K ). Daí surgiu à especificação PC66, PC100 e PC133. Essa especificação diz que a memória é certificada a operar corretamente com processadores de barramento externo de 66 MHz, 100 MHz e 133 MHz, respectivamente. 12

14 Valor estampado Freqüência de operação máxima teórica MHz MHz MHz MHz MHz MHz Já a Latência do CAS (CL) é o tempo que a memória demora a armazenar um dado ou entregar um dado solicitado. Essa característica é medida em pulsos de clock. Quanto menor a latência do CAS, mais rápida é a memória. As memórias SDRAM trabalham com uma latência de CAS de 2 ou 3 pulsos de clock, sendo as memórias com CL=3 as mais comuns no mercado. MEMÓRIAS DDR DUAL CHANNEL Há alguns anos, uma solução foi criada para compatibilizar o desempenho do processador com o da memória RAM e que ainda continua sendo utilizada até os dias de hoje. O processador possui duas freqüências de operação, uma interna que é utilizada internamente pelo processador para executar as instruções, e uma externa, usada pelo processador para acessar os dispositivos externos especialmente a memória RAM. Mas mesmo com a criação dessa técnica não foi possível compatibilizar a velocidade do processador com a da memória. Os processadores da Intel disponíveis atualmente trabalham externamente a 400 MHz, 533 MHz, 800 MHz, ou até mesmo a MHz, enquanto que o clock da memória continua a 400 MHz. Memórias DDR2 com clock de 533 MHz estão começando aparecer no mercado, mas ainda são raras. Na configuração DDR Dual Channel, a memória é acessada a 128 bits em vez de 64 bits, como ocorre normalmente. Por isso, a taxa de transferência é dobrada. Para utilizar a técnica Dual Channel o micro, a placa-mãe deve suportá-la e deverão ser instalados corretamente dois módulos de memórias idênticos (mesma capacidade e velocidade e, se possível, do mesmo modelo e do mesmo fabricante). Para usufruir da técnica DDR Dual Channel não pode simplesmente instalar os módulos de 13

15 memória em qualquer soquete e pronto. Com a técnica Dual Channel o desempenho da memória é dobrado como pode ver na tabela abaixo. Memória Clock Anunciado Taxa de Transferência Máxima Taxa de Transferência Máxima Dual Channel DDR MHz MB/s MB/s DDR MHz MB/s MB/s DDR MHz MB/s MB/s DDR MHz MB/s MB/s DDR MHz MB/s MB/s DDR MHz MB/s MB/s DDR MHz MB/s MB/s DDR MHz MBs MB/s Velocidade das memórias Na tabela abaixo, pode-se observar o clock oficial das memórias SDRAM, DDR-SDRAM, e DDR2. As memórias DDR e DDR2 conseguem transferir dois dados por pulso de clock e por isso o clock anunciado não é o clock real, como ocorre com o barramento externo dos processadores da AMD. As memórias DDR2-667 e DDR2-800 servem apenas para referência, já que esses tipos de memórias não ainda não estão disponíveis comercialmente. Memória Tecnologia Clock Anunciado Clock Real Taxa de Transferência Máxima PC66 SDRAM 66 MHz 66 MHz 533 MB/s PC100 SDRAM 100 MHz 100 MHz 800 MB/s PC133 SDRAM 133 MHz 133 MHz MB/s DDR200 DDR-SDRAM 200 MHz 100 MHz MB/s DDR266 DDR-SDRAM 266 MHz 133 MHz MB/s DDR333 DDR-SDRAM 333 MHz 166 MHz MB/s DDR400 DDR-SDRAM 400 MHz 200 MHz MB/s DDR2-400 DDR2-SDRAM 400 MHz 200 MHz MB/s DDR2-533 DDR2-SDRAM 533 MHz 266 MHz MB/s DDR2-667 DDR2-SDRAM 667 MHz 333 MHz MB/s DDR2-800 DDR2-SDRAM 800 MHz 400 MHz MB/s MEMÓRIAS DDR3 e FB-DIMM As memórias DDR3 estão no momento em estágio de protótipo. O JDEC, órgão que padroniza as memórias RAM, ainda não finalizou as especificações deste padrão, que é o próximo passo após a etapa de protótipo. Aliás, o grande problema atualmente é que os protótipos de cada 14

16 fabricante estão usando parâmetros diferentes, o que dificulta os testes deste novo tipo de memória. Este problema só será resolvido quando os fabricantes e o JDEC acordarem sobre um padrão comum a ser seguido por todos. As primeiras velocidades das memórias DDR3 serão 800 MHz e 1067 MHz, subindo para 1333 MHz e 1667 MHz no futuro. Lembrando que as memórias DDR3, assim como as DDR2 e DDR, transferem dois dados por pulso de clock e estes valores são os clocks nominais. Para obter o clock real, divida estes valores por 2. Já os módulos de memória FB-DIMM estão no momento em fase de validação, que é a última fase antes de o produto começar a ser fabricado em larga escala e chegar ao mercado. No momento a Intel está validando módulos FB-DIMM usando chips DDR2-533 e DDR Os módulos FB- DIMM utilizam um chip extra, chamado AMB (Advanced Memory Buffer). Por conta do uso desse chip, que precisa ser validado individualmente, é que os módulos FB-DIMM ainda não chegaram ao mercado. Terminação Resistiva Nos módulos DDR a terminação resistiva necessária para a memória funcionar está localizada na placa-mãe. Já nos módulos DDR2 esta terminação está dentro dos chips de memória técnica chamada ODT, On- Die Termination. Isto foi feito para que o sinal a ser lido e escrito pela memória ficasse mais limpo. Com o uso da terminação resistiva, esta janela de tempo aumentou, significando que clocks maiores podem ser atingidos, já que a memória tem mais tempo para ler ou escrever um dado. Latências Alguns fabricantes divulgam a latência de seus módulos de memória através de quatro números, como ou ou A latência que nos referimos (CL) é o primeiro número da seqüência. Já a latência adicional (AL) em geral é encontrada na documentação técnica da 15

17 memória, normalmente disponível em um arquivo do tipo PDF para download no site do fabricante. Para facilitar as contas e comparações, a tabela abaixo contendo a duração de cada pulso de clock dependendo do tipo de memória. Assim basta pegar o número apresentado abaixo de acordo com o tipo de memória que vai ser utilizada e multiplicar pelo valor da sua latência para saber a duração da latência em nanossegundos, podendo, assim, comparar a latência de memórias com clocks diferentes para saber qual memória é efetivamente mais rápida. Memória DDR266 DDR333 DDR400 e DDR2-400 DDR2-533 DDR2-667 DDR2-800 Duração de Cada Pulso de Clock 7,5 ns 6 ns 5 ns 3,75 ns 3 ns 2,5 ns Entendendo as Temporizações das Memórias RAM As memórias DDR e DDR2 são classificadas de acordo com a velocidade máxima que conseguem operar. Porém além da velocidade há uma outra informação que informa o desempenho da memória: suas temporizações. Temporizações são números como T1, ou Quanto menor forem esses números, melhor. As memórias DDR e DDR2 seguem a seguinte classificação: DDRxxx/PCyyyy. O primeiro número (xxx) indica o clock máximo que os chips da memória suportam. Por exemplo, as memórias DDR400 trabalham a, no máximo, 400 MHz, enquanto que as memórias DDR2-667 trabalham a até 667 MHz. É importante notar que este não é o clock real das memórias: o clock real das memórias DDR e DDR2 é metade do clock rotulado. Por exemplo, o clock real das memórias DDR400 é 200 MHz e não 400 MHz. O mesmo é válido para as memórias DDR2: o clock real das memórias DDR2-667 é 333 MHz, não 667 MHz. O segundo número (yyyy) indica a taxa de transferência máxima da memória, medida em MB/s. A taxa de transferência de dados das memórias 16

18 DDR400 é de no máximo MB/s, e por isso que elas são rotuladas como PC3200. A taxa de transferência das memórias DDR2-667 é de MB/s, e por isso que elas são rotuladas como PC Foi usado o número 2 após os nomes DDR e PC para indicar que se refere às memórias DDR2, e não as memórias DDR. A primeira parte da classificação, DDRxxx, é o padrão usado para classificar os chips de memória, enquanto que a segunda parte, PCyyyy, é usada para classificar os módulos de memórias. A taxa de transferência máxima dos módulos de memórias pode ser calculada através da seguinte fórmula: - Taxa de Transferência Máxima Teórica = Clock x Número de Bits / 8. Como os módulos de memória DIMM transferem 64 bits por vez, o Número de Bits da fórmula é 64. Como 64 / 8 é igual a 8, pode-se simplificar esta fórmula para: - Taxa de Transferência Máxima Teórica = Clock x 8. 17

19 Bibliografia a.htm