MEMÓRIA Memória Principal BIOS Cache BIOS ROOM Cache Externo HD DVD DRIVE DE DISQUETE DE 3 1/2 1/2 DISQUETE DE 3 DISQUETE DE 5 1/4 Figura 1 - Memória MP 1. OBJETIVO Conhecer os principais tipos de memórias entendendo suas funcionalidades e características. 1
2. INTRODUÇÃO Memória é um componente que permite armazenar as informações para serem usadas quando desejado pelo sistema de computador. Abaixo temos um esquema que simula o funcionamento de uma memória apresentando o armazenamento e a recuperação de um documento por um usuário. Armazena os Dados Recupera os Dados Esquema 1 - Simulação de Armazenamento e Recuperação de Dados 2
3. DESENVOLVIMENTO 3.1. TIPOS DE MEMÓRIA Quando falamos em memória, estamos nos referindo a um conjunto de memórias, pois o computador é constituído de: Memória RAM (Random Access Memory Memória de Acesso Randômico ou Aleatório): Chamada de Memória Principal (MP). Veja figura 2. Figura 2 - Memória Principal MP Dispositivos de Armazenamento Secundário: Discos Rígidos (Figura 3), Disquetes, CDs e DVDs. Figura 3 Hard Disk (HD). Memória Cache (Figura 4): utiliza mesma tecnologia da MP e sua função é auxiliar o processador acelerando a transferência de dados. Será abordado em um documento (artigo) específico sobre processadores. 3
Figura 4 - Cache Registradores: Pequenos dispositivos de armazenamento localizados no interior dos processadores, ou seja, é a memória específica dos processadores. Será abordado em um documento (artigo) específico sobre processadores. 3.2. Memória Principal ou Memória Real Chamada pelo mercado comercial de memória RAM, ela é básica em um sistema de computação. Para agilizar o acesso imediatamente de uma instrução após a outra pelo Processador foi criada a Memória Principal que é de extrema importância para o armazenamento e leitura dos dados/programas a serem executados no computador, ou seja, é o dispositivo onde os programas/dados que serão executados ficam armazenados para que o processador busque instrução por instrução. 3.2.1. Divide-se em dois tipos básicos: SRAM Static Random Access Memory (RAM Estática): são utilizadas na fabricação de memórias cache, L1 ou L2, além de memórias de pequenos dispositivos que requeiram menor tempo de acesso. DRAM Dynamic Random Access Memory (RAM Dinâmico): São empregadas na constituição das memórias principais. 3.2.1.1. Tipos de Encapsulamento: Relaciona-se diretamente ao modo em que as memórias são fisicamente fabricadas. a) DIP Dual In Line Package: A memória RAM é composta por circuitos integrados que são fixados na placa mãe (Figura 5). 4
Figura 5 - Encapsulamento DIP b) SI MM Single In Line Memory Module, DIMM Dual In Line Memory Module, RIMM Rambus In Line Menory Module: Memória é composta por circuitos físicos e módulos de circuitos integrados dispostos em uma pastilha. Essa pastilha também é chamada de PENTE DE MEMÓRIA. É encaixada na placa mãe através de um slot específico. SIMM 30 pinos Figura 6 - Memória SIMM 30 Pinos Fonte: http://pecasdopassado.wordpress.com/memorias-ram/simm-30-pinos/ SIMM 72 pinos/terminais Figura 7 - Memória SIMM 72 Pinos Fonte: http://wikiimc.wikispaces.com/simm DIMM 168 pinos/terminais 5
Figura 8 - Memória DIMM 168 Pinos Fonte: http://www.ebay.com/itm/256mb-2x128mb-fpm-memory-ram-ecc-buff-60ns-dimm-5v-/350479061134 DIMM 184 pinos/terminais Figura 9 - Memória DIMM 184 Pinos Fonte: http://www.masoportunidades.com.ar/aviso/3669630-ktc-dl580g2-4g-4gb-kingston-p-hp-compaqdisponible-en-bs-as-gba-zona-sur RIMM 168/184 pinos/terminais Figura 10 - Memória RIMM Fonte: http://pt.slideshare.net/deniselemos1/tipos-de-memrias-7409745 3.2.1.2. Arquitetura das Memórias DRAM: Com o passar do tempo tem-se aperfeiçoado a tecnologia de fabricação e operação das memórias DRAM com o objetivo de reduzir o intervalo de velocidade entre a CPU (Unidade Central de Processamento) e a MEMÓRIA PRINCIPAL. a) DRAM original: Memórias mais antigas. b) FPM (Fast Page Mode): Memórias com velocidade um pouco maior que as memórias originais. c) EDO (Extended Data Out): Possuem um circuito de tempo capaz de gerenciar o acesso à memória, ou seja, permite que inicie um acesso antes que o anterior tenha terminado. Apresentam um desempenho de 5% superior que a FPM e cerca de 25% que a DRAM original. 6
d) SDRAM (Synchronous Dynamic RAM): Memórias síncronas trabalham em sincronismo com o processador e sua velocidade é informada em Mhz, diferentes das versões anteriores nas quais suas velocidades eram informadas em nano segundos (ns). Essa tecnologia utiliza a velocidade do processador podendo funcionar com velocidades elevadas. Já as anteriores (assíncronas) trabalhavam a velocidade do barramento, portanto, menores que as síncronas. Seguem características: Estão disponíveis no encapsulamento DIMM. São de 25% a 50% mais rápidas que a EDO. Consumo de 3,3 V. e) SDRAM II (DDR Double Data Rate): 2ª geração da SDRAM. Além de circuitos de sincronismo, utiliza um clock de ótima performance. Realiza duas transferências de dados em um único clico de cock, por exemplo: utilizando um barramento de 133 Mhz, ela realiza uma transferência no inicio e outra no término de um ciclo. Neste caso a frequência equivale a 266 Mhz utilizando um barramento de 133 Mhz. Seguem características: São 2 vezes mais rápidas que as SDRAM (Sem elevar a frequência de operação). Utiliza arquitetura baseada na SDRAM, porém são incompatíveis. Possui módulos de 184 pinos. Consume 2,5 V. f) DDR2: Seguem características: Frequência de operação inicial em 400 Mhz. Possui módulos de 240 pinos. Consome 1,8 V. g) DDR3: Seguem características: Melhor desempenho. Consumo de 1,5 V. Cada módulo pode chegar à densidade de 8GB. 3.2.2. Características: Velocidade de Acesso: se situa abaixo das memórias cache e é mais rápido que a memória secundária. Possuem tempo de acesso entre 50 e 80 nano segundos (ns). Um nano segundo é uma unidade de tempo do SI igual a 0,000000001 (10 9 ) de segundo. Capacidade: é sempre superior às das memórias cache, podendo ser limitado o seu tamanho por dois componentes: projeto da arquitetura do processador e a tecnologia da placa mãe. Volatilidade: ela é volátil, assim como a memória cache e os registradores, ou seja, quando cessa a energia os dados armazenados são perdidos. Temporariedade: para que um programa/dado seja executado é obrigatório apenas o armazenamento, na MP, do grupo de instruções que serão acessados pelo processador, ou seja, não é necessário que todas as instruções de um determinado programa/dado esteja alocado na memória RAM. 3.2.3. Tecnologia RAM 7
A tecnologia RAM, constituída de memórias eletrônicas, de tempo de acesso igual independente da célula localizada, pode servir para construção de dois tipos de memória no que se refere à sua aplicação em um sistema: Memórias (L/E ou R/W): Memórias que servem para leitura e escrita (L/E) Read/ Write (RW) e; Memórias tipo ROM (Somente para Leitura, ou em inglês: Read Only Memory): Memórias NÃO VOLÁTEIS onde os programas somente podem ler seu conteúdo, não lhe sendo permitido gravar em suas células. Portanto, o fato de chamarmos a Memória Principal de RAM é incorreto, pois RAM é a tecnologia que é semicondutores. Criou-se esse tipo de memória pela necessidade de que certas informações, como por exemplo: dados de inicialização do sistema, não serem eliminadas acidentalmente. 3.2.3.1. Memórias do tipo ROM São memórias de semicondutores fabricadas para atingir três objetivos: a) Ter desempenho semelhante ao das memórias L/R; b) Não ser volátil, permitindo que os computadores possuam acesso rápido as informações/dados; c) Ter segurança, permitindo apenas leitura de seu conteúdo por determinados programas. Isso proteger determinados programas de vírus. Um exemplo de utilização desta memória é o Sistema Básico de Entrada e Saída BIOS (Basic Input Output System). Os computadores pessoais vêm de fábrica com um conjunto de rotinas básicas do sistema operacional armazenadas em ROM. O BIOS pode ser gravado com qualquer uma das seguintes tecnologias: EPROM ROM Apagável e Programável (Erasable Programmable Read Only Memory); EEPROM ROM Programável e Apagável Eletronicamente (Electronically Erasable Programmable Read Only Memory). 3.3. Memória Secundária ou Memória Auxiliar ou Memória de Massa É um tipo de memória com maior capacidade de armazenamento e tempo de acesso superior do que as citadas anteriormente. É uma memória não volátil que ter por objetivo garantir um armazenamento mais permanente de todos os programas/dados do usuário. Essa memória pode ser formada de diferentes tipos de dispositivos, como por exemplo: Disco Rígido que é essencial para o computador, CD/DVD-ROM, disquetes, entre outros. 8
Figura 11 - Drive de DVD-ROM. 9
4. TAREFAS Elaborar perguntas com suas respectivas respostas dos pontos principais (Importantes) do item 3. Elas podem ser de responder, múltipla escolha, relacionar colunas, verdadeiro ou falso, etc. 1. REGRAS 1 Definir o grupo: mínimo 2 e máximo 3 componentes; 2 Data da entrega: hoje; 3 Entrega via e-mail; 4 Formato: PDF (Portable Document Format); 5 O nome do arquivo e o assunto do e-mail deverão ser representados como Memorias_MMH_ acrescentando o nome da turma, o nome e o sobrenome dos componentes da equipe sem espaços ou qualquer outro tipo de caractere. 5. BIBLIOGRAFIA Olhar Digital, disponível em http://olhardigital.uol.com.br/noticia/memoria-ram-um-resumo-daevolucao/28793. Acesso em 13/06/2014. FERREIRA, Silvio. Hardware: montagem, configuração e manutenção de micros. Rio de Janeiro: Axcel Books, 2005. BITTENCOURT, Rodrigo Amorim. Montagem de computadores e hardware. 6.ed. São Paulo: Brasport, 2009. MONTEIRO, Mário A.. Introdução à Organização de Computadores. 5ª edição. Rio de Janeiro: LTC, 2007. 10