Memória (RAM ou memória PC)

Tipos de memória RAM

Há geralmente duas grandes categorias de memórias:

* As memórias dinâmicas (DRAM, Dynamic Random Access Module), de baixo custo. Eles são usados principalmente para a memória principal do computador;
* Memórias estáticas (SRAM, Static Random Access Module), rápido e caro. SRAM são usadas principalmente para as memórias cache da CPU;


Operação da RAM

A memória RAM é composta por centenas de milhares de pequenos condensadores armazenar cargas. Quando carregado, o estado lógico do capacitor é igual a 1, caso contrário é 0, o que significa que cada condensador representa um bit de memória.

Uma vez que os capacitores são descarregados, devemos constantemente reload (atualizar é o termo correto na atualização Inglês) em um intervalo regular de tempo de ciclo chamado de refresco. DRAM requerem ciclos de atualização seja cerca de 15 nanossegundos (ns).

Cada capacitor é acoplado a um transistor (tipo MOS) para "recuperar" ou alterar o estado do capacitor. Esses transistores são arranjados em uma tabela (matriz), que quer dizer que ele acessa uma célula de memória (também chamado de ponto de memória) por uma linha e uma coluna.

Cada célula de memória é caracterizada por um endereço que corresponde a um número de linha (em linha Inglês) e um número de coluna (coluna em Inglês). Este acesso não é instantâneo e acontece durante um período conhecido como latência. Portanto, o acesso aos dados na memória dura um tempo igual ao tempo de ciclo, que deve ser adicionado a latência.

Assim, para um tipo de memória DRAM, o tempo de acesso é de 60 nanosegundos (35ns eo tempo de ciclo de 25 ns de latência). Em um computador, o tempo de ciclo é o inverso da freqüência do relógio, por exemplo, um computador rodando a 200 MHz, o tempo do ciclo é de 5 ns (1 / (200 * 106)).

Portanto, um computador com uma alta freqüência e memórias usando cujo tempo de acesso é muito mais do que o tempo de ciclo do processador deve realizar ciclos de espera (em estado de espera em Inglês) para acessar a memória. No caso de um computador rodando a 200 MHz usando tipos de memória DRAM (incluindo o tempo de acesso é 60ns), existem 11 ciclos de espera para um ciclo de transferência. O desempenho do computador são todos diminuída como existem ciclos de expectativas, é aconselhável o uso de memória mais rápida.
Formatos dos módulos de memória

Existem muitos tipos de memórias. Todos estes vêm na forma de módulos de memória ligado na placa mãe.

As primeiras observações foram apresentadas em forma de chips chamado DIP (Dual Inline Package). Agora as memórias são geralmente na forma de barras, ou seja, placas plug-in em conectores previsto para este efeito. Costumamos distinguir três tipos de memória RAM varas:

* Tiras formato SIMM (Single Inline Memory Module): Este é um circuito impresso cujas faces possuem chips de memória. Existem dois tipos de SIMMs, como o número de conectores:
O SIMM para 30 conectores (com dimensões 89x13mm) são memórias de 8 bits que equipou a primeira geração de PC (286, 386).

SIMMs 72 conectores (cujas dimensões são 108x25mm) são memórias que podem gerenciar 32 bits de dados simultaneamente. Estas memórias equipar PCs a partir do 386DX primeiros Pentium. Destes, o processador trabalha com uma largura de barramento de dados de 64 bits é porque é imperativo para equipar os computadores de dois SIMMs. Não é possível instalar barras de conectores de 30 pinos em 72 locais em que é introduzido (entalhada no centro dos conectores) evita entupimento.

tiras formato DIMM (Dual Inline Memory Module) são de 64 bits de memória, o que explica que não é necessário combiná-los. DIMMs têm chips de memória em ambos os lados do PCB e também 84 conectores em cada lado, que lhes proporciona um total de 168 pinos. Além de suas dimensões maiores que as presilhas SIMM (130x25mm) estas barras têm uma segunda chave para evitar confusão.

* Tiras formato RIMM (Rambus Inline Memory Module, também chamada de RD-RAM ou DRD-RAM) são de 64 bits de memória desenvolvida pela Rambus sociedade. Eles têm 184 pinos. Essas presilhas têm dois pontos de localização (entalhes), evitando qualquer risco de confusão com os módulos anteriores.

Pode ser interessante notar que os slots DIMM foram melhorados para facilitar a sua inserção por meio de alavancas em ambos os lados do conector. Há também alguns pequenos módulos chamado SO-DIMM (Small Outline DIMM) para notebooks. As barras de conter apenas SO DIMM de 144 pinos para 64 e 77 memórias de memórias de 32 bits. * Tiras formato RIMM (Rambus Inline Memory Module, também chamada de RD-RAM ou DRD-RAM) são de 64 bits de memória desenvolvida pela Rambus sociedade. Eles têm 184 pinos. Essas presilhas têm dois pontos de localização (entalhes), evitando qualquer risco de confusão com os módulos anteriores. Dada a sua alta velocidade de transferência, presilhas RIMM tem uma película térmica responsável por melhorar a dissipação de calor. Como no caso do DIMM, existem módulos de menor tamanho, denominado SO RIMM (Small Outline RIMM), destinados a computadores portáteis. As barras de conter apenas SO RIMM 160 pinos. A PM DRAM DRAM (Dynamic RAM, dynamic RAM) é o tipo mais prevalente no início do milénio. Esta é uma memória cujo transistores são arranjados em uma matriz de linhas e colunas. Um transistor acoplado a um capacitor fornece informações de um bit. 1 byte de 8 bits, uma matriz de memória DRAM de 256 MB irá conter 256 * 2 ^ 10 * 2 ^ 10 = 256 * 1024 * 1024 = 268 435 456 268 435 456 = bytes * 8 bits = 2147483648 = 2 147 483 648 transistores. Uma faixa de 256 MB e tem uma capacidade de realmente 268.435.456 bytes ou 268 MB! São memórias cujo tempo de acesso é de 60 ns. Por outro lado, os acessos à memória são geralmente sobre os dados armazenados consecutivamente na memória. Assim, o modo de acesso de ruptura (modo burst) permite acesso a todos os três seguintes dados, a primeira sem latência adicional. Neste modo burst, o tempo de acesso aos primeiros dados é igual ao tempo de ciclo, que deve ser adicionado o tempo de latência e acesso aos três outros dados só é igual ao tempo de ciclo, há Assim como o tempo de acesso a quatro XYYY, por exemplo 5-3-3-3 notação indica uma memória que cinco ciclos de clock são necessários para acessar os dados do primeiro e 3 para todos os outros. Para acelerar o acesso à DRAM FPM DRAM, existe uma técnica conhecida como paginação de acesso a dados localizados em uma coluna, mudando apenas o endereço da linha, evitando assim a repetição do número da coluna entre a leitura de cada linha. Esta é conhecida como DRAM FPM (Fast Page Mode). A FPM oferece tempos de acesso de cerca de 70 a 80 nanossegundos para uma freqüência de operação entre 25 e 33 megahertz. DRAM EDO DRAM EDO (Extended Data Out, ou saída de dados melhorado, por vezes, também chamado de "hiper-page") apareceu em 1995. A técnica utilizada com este tipo de memória é abordar a próxima coluna, enquanto a leitura de dados de uma coluna. Isso cria uma sobreposição de acesso para poupar tempo em cada ciclo. O tempo de acesso à memória EDO é, portanto, cerca de 50 a 60 nanossegundos para uma freqüência de operação variando de 33 a 66 MHz. Assim, RAM EDO, quando utilizado no modo burst permite ciclos de forma 5-2-2-2, um ganho de 4 ciclos de acesso a dados 4. Para não aceitar a extensão da memória EDO freqüências acima de 66 Mhz, que desapareceu em favor da SDRAM. SDRAM (Synchronous DRAM, traduzir RAM síncrona), surgiu em 1997, permite a leitura dos dados sincronizados com o barramento da placa-mãe, ao contrário da memória EDO e FPM (qualificada como assíncrona), com seu próprio relógio. SDRAM permite, portanto, para superar o tempo de espera devido a sincronização com a placa-mãe. Isso proporciona uma explosão de ciclo de forma 5-1-1-1, ou seja, um ganho de mais de 3 ciclos EDO RAM. Neste SDRAM maneira é capaz de operar com uma taxa de até 150 MHz, permitindo-lhe obter o tempo de acesso de cerca de 10 ns. DR-SDRAM (Rambus DRAM) O DR-SDRAM (Direct Rambus DRAM ou RDRAM) é um tipo de memória para transferir dados através de um barramento de 16 bits a uma velocidade de 800Mhz, o que dá uma largura de banda 1.6 GB / s. Como a SDRAM, este tipo de memória é sincronizado com o relógio de ônibus para melhorar o intercâmbio de dados. Em contrapartida, a memória RAMBUS é uma tecnologia proprietária, o que significa que qualquer empresa que pretenda construir RAM paus por esta tecnologia deve pagar taxas (royalties) para a Rambus e Intel. DDR-SDRAM DDR-SDRAM (Double Data Rate SDRAM) é uma memória baseada na tecnologia SDRAM, o que duplica a taxa de transferência da SDRAM na mesma freqüência. Ler ou escrever dados na memória é feito com base em um relógio. DRAM usa um método padrão chamado SDR (Single Data Rate) de leitura ou gravação de dados em cada extremidade.

Dada a sua alta velocidade de transferência, presilhas RIMM tem uma película térmica responsável por melhorar a dissipação de calor.

Como no caso do DIMM, existem módulos de menor tamanho, denominado SO RIMM (Small Outline RIMM), destinados a computadores portáteis. As barras de conter apenas SO RIMM 160 pinos.
DRAM PM

DRAM (Dynamic RAM, dynamic RAM) de memória é o tipo mais prevalente no início do milénio. Esta é uma memória cujo transistores são arranjados em uma matriz de linhas e colunas. Um transistor acoplado a um capacitor fornece informações de um bit. 1 byte de 8 bits, uma matriz de memória DRAM de 256 MB irá conter 256 * 2 ^ 10 * 2 ^ 10 = 256 * 1024 * 1024 = 268 435 456 268 435 456 = bytes * 8 bits = 2147483648 = 2 147 483 648 transistores. Uma faixa de 256 MB e tem uma capacidade de realmente 268.435.456 bytes ou 268 MB! São memórias cujo tempo de acesso é de 60 ns.

Por outro lado, os acessos à memória são geralmente sobre os dados armazenados consecutivamente na memória. Assim, o modo de acesso de ruptura (modo burst) permite acesso a todos os três seguintes dados, a primeira sem latência adicional. Neste modo burst, o tempo de acesso aos primeiros dados é igual ao tempo de ciclo, que deve ser adicionado o tempo de latência e acesso aos três outros dados só é igual ao tempo de ciclo, há Assim como o tempo de acesso a quatro XYYY, por exemplo 5-3-3-3 notação indica uma memória que cinco ciclos de clock são necessários para acessar os dados do primeiro e 3 para todos os outros.
FPM DRAM

Para acelerar o acesso à DRAM, há uma técnica, chamada de paginação de acessar dados localizados em uma coluna, mudando apenas o endereço da linha, evitando assim a repetição do número de coluna entre ler cada linha. Esta é conhecida como DRAM FPM (Fast Page Mode). A FPM oferece tempos de acesso de cerca de 70 a 80 nanossegundos para uma freqüência de operação entre 25 e 33 megahertz.
EDO DRAM

DRAM EDO (Extended Data Out, ou saída de dados melhorado, por vezes, também chamado de "hiper-page") apareceu em 1995. A técnica utilizada com este tipo de memória é abordar a próxima coluna, enquanto a leitura de dados de uma coluna. Isso cria uma sobreposição de acesso para poupar tempo em cada ciclo. O tempo de acesso à memória EDO é, portanto, cerca de 50 a 60 nanossegundos para uma freqüência de operação variando de 33 a 66 MHz.

Assim, RAM EDO, quando utilizado no modo burst permite ciclos de forma 5-2-2-2, um ganho de 4 ciclos de acesso a dados 4. Para não aceitar a extensão da memória EDO freqüências acima de 66 Mhz, que desapareceu em favor da SDRAM.
SDRAM

SDRAM (Synchronous DRAM, traduzir RAM síncrona), surgiu em 1997, permite a leitura dos dados sincronizados com o barramento da placa-mãe, ao contrário da memória EDO e FPM (qualificada como assíncrona), com seu próprio relógio. SDRAM permite, portanto, para superar o tempo de espera devido a sincronização com a placa-mãe. Isso proporciona uma explosão de ciclo de forma 5-1-1-1, ou seja, um ganho de mais de 3 ciclos EDO RAM. Neste SDRAM maneira é capaz de operar com uma taxa de até 150 MHz, permitindo-lhe obter o tempo de acesso de cerca de 10 ns.
DR-SDRAM (DRAM Rambus)

O DR-SDRAM (Direct Rambus DRAM ou RDRAM) é um tipo de memória para transferir dados através de um barramento de 16 bits a uma velocidade de 800Mhz, o que dá uma largura de banda de 1.6 GB/s. Como a SDRAM, este tipo de memória é sincronizado com o relógio de ônibus para melhorar o intercâmbio de dados. Em contrapartida, a memória RAMBUS é uma tecnologia proprietária, o que significa que qualquer empresa que pretenda construir RAM paus por esta tecnologia deve pagar taxas (royalties) para a Rambus e Intel.
DDR SDRAM

DDR-SDRAM (Double Data Rate SDRAM) é uma memória baseada na tecnologia SDRAM, o que duplica a taxa de transferência da SDRAM na mesma freqüência.

Ler ou escrever dados na memória é feito com base em um relógio. DRAM usa um método padrão chamado SDR (Single Data Rate) de leitura ou gravação de dados em cada extremidade.

DDR permite duplicar a frequência de lê / escreve com um relógio correndo com a mesma freqüência, através do envio de dados para cada extremidade, e cada borda de descida.

As memórias DDR normalmente têm uma marca tipo PCxxxx onde "XXXX" representa a taxa de transferência em MB / s.
SDRAM DDR2

DDR2 (ou DDR-II) permite atingir velocidades superiores a duas vezes a freqüência DDR iguais externo.

Falamos QDR (Quad Data Rate ou quad-pumped) para indicar o método de leitura e escrita utilizado. Usa memória DDR2 em vigor dois canais separados para leitura e escrita, assim ela é capaz de enviar ou receber duas vezes mais dados do que DDR.

DDR2 também tem conectores mais de DDR convencional (240 contra 184 para DDR2 para DDR).
SDRAM DDR3

A SDRAM DDR3 melhora o desempenho em comparação com DDR2, mas também reduz o consumo de energia. Na verdade, é 40% menor, principalmente, com menor voltagem usada, uma gravura fina aumentou. Se a largura de banda teórica dessas matrizes podem exceder 10 Gb / s, a latência permaneceram na mesma ordem de grandeza que as de DDR2.

As barras têm 240 DDR3 como conectores DDR2, mas não são absolutamente coerentes (evitando a inserção de entalhes).

Sincronização (tempo)

Não é incomum ver 3-2-2-2 ou 2-3-3-2 avaliações de tipo para descrever a configuração da RAM. Este conjunto de quatro números que descrevem a sincronização de memória (no tempo em Inglês), ou seja, a sucessão de ciclos de relógio necessário para aceder a um conjunto de dados armazenados na memória. Estas quatro figuras são, geralmente em ordem, os seguintes valores:

* Atraso de latência CAS ou CAS (Column Address Strobe significado CAS): é o número de ciclos de clock decorrido entre o envio do comando de leitura e com a chegada real dos dados. Em outras palavras, este é o momento de acessar uma coluna.
* RAS Precharge Time (tRP observou, o que significa RAS Row Address Strobe): Este é o número de ciclos de clock entre duas instruções SAR, ou seja, entre dois acessos seguidos. operação.
* RAS to CAS Delay (tRCD vezes indicado): Este é o número de ciclos de clock correspondente ao tempo de acesso de uma linha para uma coluna.
* RAS Active Time (tRAS vezes indicado): Este é o número de ciclos de clock correspondente à velocidade de acesso de uma linha.



Os cartões de memória estão equipados com um dispositivo chamado SPD (Serial Presence Detect), permitindo que o BIOS para saber a definição nominal definido pelo fabricante. Esta é uma EEPROM no qual os dados serão carregados pelo BIOS se o usuário selecionar a opção "auto".
A correção de erros

Algumas memórias possuem mecanismos para compensar erros para garantir a integridade dos dados que contêm. Este tipo de memória é geralmente usado em sistemas de trabalho sobre os dados críticos é por isso que encontramos este tipo de memória nos servidores.
bit de paridade

As barras com bit de paridade pode garantir que os dados contidos na memória são aqueles que são desejados. Para fazer isso, um pouco de cada byte armazenado na memória usada para armazenar a soma dos bits de dados.
O bit de paridade é 1 quando a soma dos bits de dados é ímpar e 0 caso contrário.

Desta forma, as tiras com bit de paridade para verificar a integridade dos dados, mas não corrige os erros. Além de 9 MB de memória, apenas oito serão usadas para armazenar dados, desde a última megabyte manter os bits de paridade.
Tiras ECC

Os módulos de memória ECC (Error Correction Coding) são memórias com vários bits dedicado à correção de erro (chamados de bits de controle). Essas barras, usado principalmente em servidores, detectar erros e corrigi-los.
Tiras com buffer ou registar-se (registrado ou tampão)

Essas barras têm um registo entre os chips DRAM e controlador de memória do sistema (no chipset ou processador). Este registo contém dados de um ciclo do clock antes de serem enviados para o controlador de memória. Esse processo aumenta a confiabilidade na transmissão de dados em detrimento do tempo de processamento, atrasou um ciclo de clock da memória, sem registro. Esses módulos de memória com registo geralmente são usados apenas em servidores.
Dual Channel

Alguns controladores de oferecer memória de canal duplo (Dual Channel, em Inglês) para a memória. Destina-se a explorar os módulos de memória em pares para combinar a largura de banda e, assim, maximizar os recursos do sistema. É essencial quando se utiliza o Dual Channel, usar pares de barras (capacidade, freqüência e de preferência da mesma marca).