Atividada Estruturada Memória.pdf

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ORGANIZAÇÃO E ARQUITETURA
DE COMPUTADORES
Atividade Estruturada I
TEMA: Memória:definições,tipos,funcionamento.
CURSO: Sistemas de Informação
PROFESSOR: Renato Santana
ALUNO: Maxuel Saldanha da Silva
MATRÍCULA: 201501052021 2º Semestre
ÍNDICE
I ­ INTRODUÇÃO 
I­ 1 A MEMÓRIAS
I­ 2 UNIDADE BÁSICA DE MEMÓRIA
I­ 3 ORGANIZAÇÃO DA MEMÓRIA
I­ 4 O TAMANHO DA MEMÓRIA
I­ 5 FUNCIONAMENTO DA MEMÓRIA PRINCIPAL
I­ 6 OPERAÇÕES DE I/O NA MEMÓRIA
I­ 6.1 OPERAÇÕES DE ESCRITA
I­ 6.2 OPERAÇÕES DE LEITURA
II­ TIPOS DE MEMÓRIAS
II­ 1 MEMÓRIA PRINCIPAL
II­ 1.1 VIDEO RAM
II­ 1.2 MEMÓRIA ROM
II­ 1.3 EPROM
II­ 1.4 EEPROM
II­ 1.5 MEMÓRIA CACHE
II­ 1.6 A MEMORIA RAM DINÂMICA
II­ 1.7 RAM E DRAM
II­ 1.8 ADRAM
II­ 1.9 DIP E SIMM
II­ 1.10 FPM E EDO
II­ 1.11 DIMM E SDRAM
II­ 1.12 RIMM E PC100
II­ 1.13 AS MEMORIAS RIMM
II­ 1.14 DDR, DDR2 E DDR3
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II­ 1.15 DUAL CHANNEL E TRIPLE CHANNEL
II­ 2 MEMÓRIA SECUNDÁRIA
II­ 2.1 FITAS STREAMER
II­ 2.2 FITAS DAT
II­ 2.3 DISCOS FLEXÍVEIS OU DISQUETES
II­ 2.4 DISCOS RÍGIDOS
II­ 2.5 CD­ROM
II­ 2.6 CD­R (WORM)
III­ MEMÓRIA: SEU USO.
IV­ BIBLIOGRAFIA
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I­ INTRODUÇÃO
Memória é um termo genérico usado para designar as partes do
computador ou dos dispositivos periféricos onde os dados e programas
são armazenados. Sem uma memória de onde os processadores podem ler e
escrever   informações,   não   haveria   nenhum   computador   digital   de
programa armazenado.
I­ 1 A MEMÓRIA
A memória do computador pode ser dividida em duas categorias:
∙  Principal:  de   acesso   mais   rápido,   mas   de   capacidade   mais
restrita.   Armazena   informações   temporariamente   durante   um
processamento realizado pela UCP.
∙ Secundária: de acesso mais lento, mas de capacidade bem maior.
Armazena grande conjunto de dados que a memória principal não suporta.
I­ 2 UNIDADE BÁSICA DE MEMÓRIA
O computador só pode identificar a informação através de sua
restrita capacidade de distinguir 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. Entenda­se por bit a unidade básica de memória,
ou seja, a menor unidade de informação que pode ser armazenada num
computador.
I­ 3 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
célula   consiste   em   k   bits   ela   pode   conter   uma   em   2k  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 associa­se um número chamado de seu endereço. Só assim torna­se
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 sequencialmente a partir de zero até n­1, sendo que esses
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endereços são fixos e representados por números binários. A quantidade
de bits em um endereço está relacionado a máxima quantidade de células
endereçáveis.   Por   exemplo,   se   um   endereço   possui   m   bits   o   número
máximo de células diretamente endereçáveis é 2m.
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 operam 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 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.
I­ 4 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   poderá   conter   e,   consequentemente,
maior o número de informação que guardará.
A memória é geralmente apresentada em múltiplos de K, M(mega),
G(giga) ou T(tera).
 1K eqüivale a 210
 1M eqüivale a 220
 1G eqüivale a 230
 1T eqüivale a 240
Em geral, o tamanho da célula depende da aplicação desejada para
a máquina.
Emprega­se   células   pequenas   em   máquinas   mais   voltadas   para
aplicações comerciais ou pouco cientificas. Uma memória com células de
1 byte permite o processamento individual de carácter, 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 armazená­los.
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A   capacidade   propriamente   dita   da   memória   está   relacionada
diretamente à quantidade de células endereçáveis.
I­ 5 FUNCIONAMENTO DA MEMÓRIA PRINCIPAL
Toda memória, seja Secundária ou Principal, permite a realização
de dois tipos de operações: escrita e leitura.
Entende por leitura a recuperação da informação armazenada e a
escrita é a gravação (ou armazenamento) da informação na memória.
No   caso   da   Memória   Principal   (MP),   essas   operações   são
realizadas   pela   UCP   e   efetuada   por   células,   não   sendo   possível
trabalhar com parte dela.
A leitura não é uma operação destrutiva, pois ela consiste em
copiar a informação contida em uma célula da MP para a UCP, através de
um comando desta.
Pelo contrário a escrita é uma operação destrutiva, por que toda
vez que se grava uma informação em uma célula da MP, o seu contudo
anterior de eliminado.
I­ 6 OPERAÇÕES DE I/O NA MEMÓRIA
 
Para   a   ligação   entre   MP   e   UCP   é   realizada   através   de   dois
registradores: o REM e o RDM e suas respectivas vias. É feito apenas
um acesso por vez.
I­ 6.1 Operação de escrita
A UCP envia para o REM o endereço da memória onde a palavra será
gravada, e para o RDM a informação (palavra) da posição a ser gravada.
A UCP comanda uma gravação (sinal write).
A palavra armazenada no RDM é, então, transferida para a posição
de memória, cujo endereço está no REM.
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I­ 6.2 Operação de leitura
A UCP armazena no REM o endereço da posição, onde a informação a
ser lida está localizada.
A UCP comanda uma leitura (sinal de controle para memória ­
READ).
O   conteúdo   (palavra)   da   posição   identificada   pelo   endereço
contido no REM é, então, transferido para o RDM; deste, é enviado para
a UCP, pela barra de dados.
II­ TIPOS DE MEMÓRIA
II­1 MEMÓRIA PRINCIPAL
É um tipo de memória essencial para o computador, sendo usada
para   guardar   dados   e   instruções   de   um   programa.   Tem   como
características fundamentais, a volatilidade, ou seja, o seu conteúdo
é perdido quando o computador é desligado; o acesso aleatório aos
dados e o suporte à leitura e gravação de dados, sendo o processo de
gravação   um   processo   destrutivo   ea   leitura   um   processo   não
destrutivo. Existem dois tipos básicos de memória RAM, RAM Dinâmica e
RAM Estática.
Dinâmica   ­   Esta   é   uma   memória   baseada   na   tecnologia   de
capacitores   e   requer   a   atualização   periódica   do   conteúdo   de   cada
célula do chip consumindo assim pequenas quantidades de energia, no
entanto possui um acesso lento aos dados. Uma importante vantagem é a
grande   capacidade   de   armazenamento   oferecida   por   este   tipo   de
tecnologia.
Estática ­ É uma memória baseada na tecnologia de transistores e
não requer atualização dos dados. Consome mais energia (o que gera
mais   calor)   comparando­se   com   a   memória   dinâmica   sendo
significativamente mais rápida. É frequentemente usada em computadores
rápidos.   Possui   uma   capacidade   de   armazenamento   bem   menor   que   a
memória dinâmica.
Vantagens Desvantagens
RAM Dinâmica
Barata 
Baixo Consumo
Alta Densidade 
Necessita de Atualização
Lenta
Rápida Mais cara
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RAM Estática Não necessita de atualização Consome Mais Energia
Baixa Densidade
Vídeo RAM­ É uma área especializada da memória RAM onde a CPU
compõe, detalhadamente, a imagem mostrada no monitor. É especialmente
organizada para manipular tanto a qualidade de apresentação quanto a
cor.   O   buffer   de   vídeo   inicia   com   640K,   mas   seu   tamanho   e   sua
localização na memória depende do tipo de modo de vídeo em uso.
Os modos de vídeo são: modo texto e modo gráfico. No modo texto,
a CPU usa um conjunto de bytes do buffer de vídeo para prescrever que
conjunto de bytes do buffer de vídeo para prescrever que caractere
aparecerá, em que posição da tela e com que cor. No modo gráfico, a
CPU deve especificar o valor da cor de cada pixel ou ponto da tela. O
Adaptador de vídeo encarrega­se de formar os caracteres.
Memória   ROM­  É   um   tipo   de   memória   que   contém   instruções
imutáveis, nela estão localizadas rotinas que inicializam o computador
quando   este   é   ligado;   É   não­volátil,   ou   seja,   os   dados   não   são
perdidos com a ausência de energia; É também de acesso aleatório.
Alguns dos tipos de memória ROM são: EPROM e EEPROM.
EPROM­  É um tipo de ROM especial que pode ser programada pelo
usuário.   Seu   conteúdo   pode   ser   apagado   pela   exposição   a   raios
ultravioletas.
EEPROM­  É também um tipo especial de ROM muito semelhante  á
EPROM,   tendo   como   diferença   apenas   o   fato   de   que   seu   conteúdo   é
apagado aplicando­se uma voltagem específica em um dos seus pinos de
entrada.
Memória Cache  ­  É  uma  memória  de  alta  velocidade  que  faz  a
interface entre o processador e a memória do sistema.
A memória RAM dinâmica­  É frequentemente usada em computadores
modernos. Isto, é devido a características como: Baixo consumo, Chips
de alta densidade, e baixo custo. No entanto, é uma memória lenta não
podendo assim suportar processadores velozes. Quando um processador
requer dados da memória, ele espera recebê­los num tempo máximo. Isto
é chamado ciclo de clock.
Para usar uma memória dinâmica lenta com um processador rápido é
necessário um hardware extra(chamado de memória cache) que fica entre
o processador e a memória.
Todos os acessos da memória pelo processador são alimentados
pelo sistema de cache. Ela compreende um comparador de endereços que
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monitora   as   requisições   do   processador,   alta   velocidade   da   RAM
estática e chips extras de hardware.
O sistema de cache inicia tentando ler tantos dados da memória
dinâmica quanto possível e guarda­os em sua memória estática de alta
velocidade (ou cache). Quando requisições do processador chegam, ela
checa se os endereços requisitados são os mesmos dos que já foram
lidos da memória, caso seja, os dados são enviados diretamente da
cache   para   o   processador,   caso   contrário,   ela   permite   que   o
processador acesse a memória principal (o processador realiza este
acesso lentamente).Então o sistema de cache atualiza seu conteúdo com
o que foi lido da memória pelo processador e tenta ler tantos dados
quanto possível antes que a próxima requisição do processador chegue.
Quando   o   sistema   de   cache   atende   a   uma   requisição   do
processador, é chamado cache hit. Se o sistema de cache não atende a
uma requisição do processador, é chamado cache miss.
RAM e DRAM­ Foi em algum ponto na década de 50 que surgiram as
primeiras   ideias   de   criar   uma   Memória   de   Acesso   Aleatório   (RAM).
Apesar disso, nosso papo começa em 1966, ano que foi marcado pela
criação   da   memória   DRAM   (invenção   do   Dr.   Robert   Dennard)   e   pelo
lançamento   de   uma   calculadora   Toshiba   que   já   armazenava   dados
temporariamente.
Memória DDR3 da Corsair (Fonte da imagem: Divulgação/Corsair)
A DRAM  (Memória de Acesso Aleatório Dinâmico) é o padrão de
memória que perdura até hoje, mas para chegar aos atuais módulos, a
história   teve   grandes   reviravoltas.   Em   1970,   a   Intel   lançou   sua
primeira   memória   DRAM,   porém,   o   projeto   não   era   de   autoria   da
fabricante   e   apresentou  diversos   problemas.  No   mesmo   ano,   a  Intel
lançou a memória DRAM 1103, que foi disponibilizada para o comércio
“geral” (que na época era composto por grandes empresas).
A partir da metade da década de 70, a memória DRAM foi definida
como padrão mundial, dominando mais de 70% do mercado. Nesse ponto da
história,   a   DRAM   já   havia   evoluído   consideravelmente   e   tinha   os
conceitos básicos que são usados nas memórias atuais.
DIP   e   SIMM­  Antes   da   chegada   dos   antiquíssimos   286,   os
computadores usam chips DIP. Esse tipo de memória vinha embutido na
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placa­mãe   e   servia   para   auxiliar   o   processador   e   armazenar   uma
quantidade muito pequena de dados.
Foi com a popularização dos computadores e o surgimento da onda
de PCs (Computadores Pessoais) que houve um salto no tipo de memória.
Num primeiro instante, as fabricantes adotaram o padrão SIMM, que era
muito parecido com os produtos atuais, mas que trazia chips de memória
em apenas um dos lados do módulo.
Memória SIMM de 256 KB do console Atari STE (Fonte da imagem:
Divulgação/Wikimedia Commons – Darkoneko)
Antes desse salto, no entanto, houve o padrão SIPP – que foi um
intermediário entre o DIP e o SIMM. O problema é que o conector das
memórias SIPP quebrava com facilidade, o que forçou as fabricantes a
adotarem o SIMM sem pensar muito.
A primeira leva do padrão SIMM tinha 30 pinos e podia transmitir
9 bits de dados. Foi utilizado nos primeiros 286, 386 e até em alguns
modelos   de   486.   O   segundo   tipo   de   SIMM   contava   com   72   pinos,
possibilitando a transmissão de até 32 bits. Esse tipo de módulo vinha
instalado em computadores com processadores 486, Pentium e até alguns
com Pentium II.
FPM e EDO­ A tecnologia FPM (Fast Page Mode) foi utilizada para
desenvolver   algumas   memórias   do   padrão   SIMM.   Módulos   com   essa
tecnologia   podiam   armazenar   incríveis   256   kbytes.   Basicamente,   o
diferencial   dessa   memória   era   a   possibilidade   de   escrever   ou   ler
múltiplos dados de uma linha sucessivamente.
Memória EDO (Fonte da imagem: Divulgação/Wikipédia)
As memórias com tecnologia EDO apareceram em 1995, trazendo um
aumento   de   desempenho   de   5%   se   comparadas   às   que   utilizavam   a
tecnologia   FPM.   A   tecnologia   EDO   (Extended   Data   Out)   era   quase
idêntica à FPM, exceto que possibilitava iniciar um novo ciclo de
dados antes que os dados de saída do anterior fossem enviados para
outros componentes.
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DIMM e SDRAM ­ Quando as fabricantes notaram que o padrão SIMM
já   não   era   o   suficiente   para   comportar   a   quantidade   de   dados
requisitados pelos processadores, foinecessário migrar para um novo
padrão: o DIMM. A diferença básica é que com os módulos DIMM havia
chips de memórias instalados dos dois lados (ou a possibilidade de
instalar tais chips), o que poderia aumentar a quantidade de memória
total de um único módulo.
Memória DIMM (Fonte da imagem: Divulgação/Wikipédia)
Outra   mudança   que   chegou   com   as   DIMMs   e   causou   impacto   no
desempenho dos computadores foi a alteração na transmissão de dados,
que aumentou de 32 para 64 bits. O padrão DIMM foi o mais apropriado
para   o   desenvolvimento   de   diversos   outros   padrões,   assim   surgiram
diversos tipos de memórias baseados no DIMM, mas com ordenação (e
número) de pinos e características diferentes.
Com a evolução das DIMMs, as memórias SDRAM foram adotadas por
padrão, deixando para trás o padrão DRAM. As SDRAMs são diferentes,
pois têm os dados sincronizados com o barramento do sistema. Isso quer
dizer que a memória aguarda por um pulso de sinal antes de responder.
Com isso, ela pode operar em conjunto com os demais dispositivos e, em
consequência, ter velocidade consideravelmente superior.
RIMM   e   PC100­  Pouco   depois   do   padrão   DIMM,   apareceram   as
memórias RIMM. Muito semelhantes, as RIMM se diferenciavam basicamente
pela ordenação e formato dos pinos. Houve certo incentivo por parte da
Intel para a utilização de memórias RIMM, no entanto, o padrão não
tinha grandes chances de prospectiva e foi abandonado ainda em 2001.
As   memórias   RIMM  ainda   apareceram   no   Nintendo   64   e   no
Playstation 2 – o que comprova que elas tinham grande capacidade para
determinadas   atividades.   Ocorre   que,   no   entanto,   o   padrão   não
conseguiu acompanhar a evolução que ocorreu com as memórias DIMM.
Memória   PC133   e   EDO   (Fonte   da   imagem:  Divulgação/Wikimedia
Commons ­ David Henry)
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O padrão PC100 (que era uma memória SDR SDRAM) surgiu na mesma
época em que as memórias RIMM estavam no auge. Esse padrão foi criado
pela JEDEC, empresa que posteriormente definiu como seria o DDR. A
partir do PC100, as fabricantes começaram a dar atenção ao quesito
frequência. Posteriormente, o sufixo PC serviu para indicar a largura
de banda das memórias (como no caso de memórias PC3200 que tinham
largura de 3200 MB/s).
DDR, DDR2 e DDR3
Depois   de   mais   de   30   anos   de   história,   muitos   padrões   e
tecnologias, finalmente chegamos aos tipos de memórias presentes nos
computadores atuais. No começo, eram as memórias DDR, que operavam com
frequências de até 200 MHz. Apesar de esse ser o clock efetivo nos
chips, o valor usado pelo barramento do sistema é de apenas metade, ou
seja, 100 MHz.
Assim, fica claro que a frequência do BUS não duplica, o que
ocorre é que o dobro de dados transita simultaneamente. Aliás, a sigla
DDR   significa   Double   Data   Rate,   que   significa   Dupla   Taxa   de
Transferência. Para entender como a taxa de transferência aumenta em
duas vezes, basta realizar o cálculo:
[número de bytes] x [frequência do barramento] x 2
Do padrão DDR para o DDR2 foi um pulo fácil. Bastou adicionar
alguns circuitos para que a taxa de dados dobrasse novamente. Além do
aumento   na   largura   de   banda,   o   padrão   DDR2   veio   para   economizar
energia e reduzir as temperaturas. As memórias DDR2 mais avançadas
alcançam clocks de até 1.300 MHz (frequência DDR), ou seja, 650 MHz
real.
Memórias DDR1 (Fonte da imagem: Divulgação/Wikipédia ­ W­sky)
E o padrão mais recente é o DDR3 que, como era de se esperar,
tem o dobro de taxa de transferência se comparado ao DDR2. A tensão
das   memórias   caiu   novamente   (de   1,8   V   do   DDR2   para   1,5   V)   e   a
frequência aumentou significativamente – é possível encontrar memórias
que operam a 2.400 MHz (clock DDR).
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Dual­Channel e Triple­Channel­  Apesar das constantes evoluções
no   padrão   DDR,   as   memórias   nunca   conseguiram   atingir   a   mesma
velocidade das CPUs. Isso forçou as principais empresas de informática
a apelarem para um truque que possibilitaria o aumento do desempenho
geral da máquina. Conhecido como Dual­Channel (Canal Duplo), o novo
recurso possibilitou o aumento em duas vezes na velocidade entre a
memória e o controlador.
A tecnologia Dual­Channel depende simplesmente de uma placa­mãe
ou um processador que tenha um controlador capaz de trabalhar com o
dobro de largura do barramento. Isso significa que a memória utilizada
não   precisa   ser   diferente,   sendo   que   a   grande   diferença   está   no
controlador, que deve ser capaz de trabalhar com 128 bits, em vez dos
costumeiros 64 bits das memórias DDR.
Corsair   XMS3   —   8   GB   Dual   Channel   DDR3   (Fonte   da   imagem:
Divulgação/Corsair)
Ao dobrar a largura do barramento de dados, as memórias têm a
taxa de transferência dobrada automaticamente. Assim, uma memória DDR2
que antes era capaz de transferir 8.533 MB/s, quando programada para
atuar em Dual­Channel poderá atingir um limite teórico de 17.066 MB/s.
Detalhe: para usar a tecnologia de Canal Duplo é preciso usar dois
módulos   de   memórias,   conectados   nos   slots   pré­configurados   para
habilitar o recurso.
A tecnologia Triple­Channel é muito parecida com a Dual, exceto
que   aqui   o   canal   é   triplo.   Com   a   explicação   acima   fica   fácil
compreender   que   é   preciso   utilizar   um   processador   e   placa­mãe
compatível (os primeiros a usar esse recurso foram os Intel Core i7 de
primeira geração).
A largura do barramento aumenta para 192 bits (o triplo dos 64
bits)   e,   consequentemente,   a   taxa   de   transferência   triplica.   E
novamente   vale   a   mesma   regra:   três   módulos   são   necessários   para
utilizar essa funcionalidade.
Enquanto os computadores evoluíram baseados nas memórias DIMM
SDRAM, outros dispositivos aderiram a memórias alternativas. É o caso
do Playstation 3, que aderiu à linha de memórias XDR DRAM. O padrão
XDR é como se fosse um sucessor das antigas memórias baseadas no RIMM
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(também conhecida como memória Rambus DRAM).
Existem ainda as memórias dedicadas para as placas gráficas. As
principais são do padrão GDDR, variando entre a primeira geração e a
quinta – a GDDR5. As memórias GDDR têm algumas semelhanças com os
padrões DDR, mas diferem em alguns aspectos, incluindo as frequências.
Radeon   HD   6990   com   memória   GDDR5   (Fonte   da   imagem:
Divulgação/ASUS)
Antigamente   foram   usadas   memórias   do   tipo   VRAM   e   WRAM   para
armazenar dados gráficos. Atualmente, as memórias são do tipo SGRAM
(RAM de sincronia gráfica). Todas elas são baseadas na memória RAM,
mas têm certas diferenças.
O   padrão   DDR   tem   reinado   por   longos   anos,   todavia,   muitas
tecnologias estão sendo estudadas para substituir os atuais módulos.
Entre tantas, uma que ganha destaque é MRAM, memória magnética que
deve alterar completamente o sistema de leitura e escrita. Esse padrão
deve disputar com o FRAM, memória ferroelétrica que tem investimentos
de grandes empresas, incluindo a Samsung, a Toshiba e outras tantas.
E a evolução das memórias RAMs não vai continuar apenas nos
módulos que utilizamos no cotidiano. Protótipos como o Z­RAM (Zero­
capacitor RAM) devem aportar nas memórias caches dos processadores.
Aliás, a probabilidade é muito grande, pois a AMD licenciou a segunda
geração da Z­RAM.
Apesar de muitas fabricantes investirem alto na continuidade das
memórias RAMs, existem fortes indícios de que outros tipos de memórias
sejam   adotados   num   futuro   próximo.   A   HP,   por   exemplo,   aposta   no
Memristor,   um   componente   eletrônico   que   deve   gerar   um   padrão   de
memória muito superior ao atual.
MEMÓRIA SECUNDÁRIA
A memória principal (ram) não é o único meio de armazenamento
existente. Devido a algumas características que são peculiaresa este
tipo de memória ­ por exemplo: volatilidade e alto custo ­ , surgiu a
necessidade de implementação de outro tipo de memória, chamado memória
14
secundária. Este tipo de memória, não volátil, tem maior capacidade de
armazenamento e é mais barata. Estas memórias podem ser removíveis ou
não. Neste contexto, "removíveis" significa que ela pode ser retirada
do computador e transportada facilmente para outro. O winchester ou
disco rígido, por exemplo, não é removível. Já os demais podem ser
chamados de removíveis. 
II­ 2 TIPOS DE MEMÓRIAS SECUNDÁRIAS
Estes são alguns tipos de memória secundária: 
II­ 2.1 Fitas streamer
Foi o primeiro tipo de memória secundária. Elas são usadas para
armazenamento off­line de dados (backups de dados, programas, etc.). A
aparência da fita magnética é similar à das fitas usadas em gravadores
antigos. Ela é feita de material plástico coberto com uma substância
magnetizável.
Os dados são gravados na fita nos chamados registros físicos.
Cada registro físico é gravado em trilhas paralelas (geralmente 7 ou
9, com a última sendo usada para gravar o bit de paridade vertical),
que por sua vez são subdivididas em  frames. Cada frame é o espaço
usado para armazenar 1 byte, além de um bit extra, o bit de paridade
(horizontal). O espaço entre um registro e outro é chamado de  gap.
Quando são usados registros pequenos, parte da capacidade da fita é
gasta   nos   gaps.   Portanto,   devem   ser   usados   registros   maiores
possíveis, para reduzir ao máximo esta perda.
A vantagem do uso de fitas é que elas são compactas, portáteis,
possuem alta capacidade de armazenamento e são baratas. 
A   grande   desvantagem   da   fita   é   seu   acesso   seqüencial.   Por
exemplo, para ler um  registro que está   no final da fita, deve­se
passar   por   todos   os   outros   registros.   Em   média,   para   se   ler   um
registro de uma fita com n registros, passa­se por n/2 registros.
II­ 2.2 Fitas dat
São a segunda geração das fitas magnéticas. Menores, mais fáceis
de armazenar e mais seguras, permitem um armazenamento maior de dados.
Sua grande capacidade (2 a 4GB) a torna ótima para backup de grandes
volumes de dados. Sua aparência assemelha­se à de uma fita de vídeo,
mas com um tamanho bem menor. Uma fita de 2 GB custa 15 dólares,
enquanto que seu acionador (drive) custa em torno de 1000 dólares.
II­ 2.3 Discos Flexíveis ou disquetes
São o meio de armazenamento mais popular. Seu "inventor" foi a
IBM, para guardar informações sobre a manutenção dos Mainframes. Logo
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depois,   começou   a   ser   usado   pelos   fabricantes   de   software   para
distribuição de programas. Consistem de um disco plástico recoberto
por uma camada de material magnético. Eles são logicamente divididos
em setores e trilhas. Trilhas são grupos de bytes que estão a uma
mesma distância do centro do disco. Setores são divisões de 512 bytes
de uma trilha. A menor unidade de armazenamento neste tipo de disco (e
nos winchesters) é a unidade de alocação. Cada unidade de alocação
pode   ter   um   ou   mais   setores,   mas   nos   disquetes   esta   unidade   de
alocação equivale apenas a um setor (512 bytes). Quando compramos um
disquete às vezes precisamos formatá­lo, isto é, prepará­lo para uso.
O processo de formação consiste na divisão lógica do disco em setores
e trilhas, e na construção de uma tabela chamada FAT (Files Allocation
Table),   que   é   a   responsável   pela   guarda   de   informações   sobre   os
arquivos   (tamanho,   setor   inicial,   nome,   data   de   última   alteração,
etc.) e sobre o disco (número de unidades de alocação, tamanho do
disco, setores defeituosos, setores livres, etc.).
Os primeiros disquetes com grande uso foram os de 8 polegadas.
Possuíam capacidade de gravação de 180kbytes. Depois, apareceram os de
5,25 polegadas, que tinham dupla face e capacidade de gravação de 360
kbytes   (baixa   densidade),   e   1.2   Mb   (alta   densidade).   Por   último,
surgiram   os   de   3,5   polegadas,   que,   além   de   mais   seguros,   possuem
capacidade de armazenamento maior. 
Vale ressaltar ainda que as cabeças de leitura­gravação tocam a
superfície  do disco, o que  torna  sua vida menor se comparada aos
discos rígidos.
Tamanho (polegadas) 5,2
5 (DD) 
5,2
5 (HD) 
3,5
(DD) 
3,
5 (HD) 
Capacidade (bytes) 36
0k 
1,2
M 
72
0K 
1.
44M 
Trilhas 40 80 80 80
Setores/Trilha 9 15 9 18
Lados ou faces 2 2 2 2 
Rotações por minuto do
acionador
30
0 
36
0 
30
0 
30
0 
16
Taxa de transferência
(kbps)
25
0 
50
0 
35
0 
50
0 
II­ 2.4 Discos rígidoS
Consistem de um conjunto de discos magnéticos empilhados, dentro
de uma caixa de metal blindada a vácuo. Cada disco possui duas faces,
cada face tendo sua cabeça de leitura/gravação exclusiva. A divisão
lógica   de   cada   disco   é   a   mesma   dos   disquetes,   mas,   devido   ao
empilhamento   dos   discos,   surgiu   um   novo   conceito:   cilindro.   Um
cilindro nada mais é do que o conjunto de trilhas que estão na mesma
posição em cada disco. Por exemplo: o cilindro 0 é o conjunto de todas
as trilhas 0 dos sub­discos que compõem o disco rígido. Cilindro 1 é o
conjunto de todas as trilhas 1... e assim por diante.
Atualmente   há   dois   padrões   de   discos   rígidos   mais   usados:   o
padrão IDE e o padrão SCSI. O padrão IDE, mais antigo, vai aos poucos
sendo substituído pelo SCSI, que é mais veloz, e velocidade de acesso
aos dados, como todo mundo sabe, é um dos "gargalos" que fazem com que
os computadores não sejam mais rápidos ainda.
Os primeiros winchesters que chegaram aqui tinham 5 a 10 Mb.
Eles foram evoluindo rapidamente, e hoje já há discos rígidos de até 4
Gb (em PC´s) ou mais (em grandes computadores), isto é, quase 1000
vezes a quantidade inicial citada!
Mas, como não podia deixar de ser, há um problema que merece ser
citado. Quanto maior os discos, maior o tamanho de sua unidade de
alocação, isto é, mais setores terá esta unidade de alocação. Como
cada arquivo obrigatoriamente ocupa uma unidade de alocação, quanto
maior for esta mais espaço ocupará o arquivo. Para solucionar este
problema,   é   aconselhável   dividir   o   seu   disco   rígido   em   unidades
lógicas ou partições. Por exemplo, um disco de 2 Gb, que poderá ser
apenas uma unidade lógica (C:) poderá ser dividido em duas unidades
(C: e D:). Com isto, estaremos ganhando mais espaço de armazenamento,
pois estaremos diminuindo o tamanho de nossa unidade de alocação.
Alguns conceitos importantes:
Tempo   de   seek   (procura):   é   o   tempo   gasto   para   a   cabeça   de
leitura/gravação se posicionar na trilha correta. Varia de 3 ms (para
trilhas adjacentes) e até 100 ms (para trilhas que estão nos extremos
do disco).
Latência rotacional: é o tempo gasto para localizar o setor ao
qual se quer ter acesso. O tempo total de acesso é a soma destes dois
tempos (seek + latência rotacional). A latência rotacional varia de 0
ao tempo de uma rotação completa (a 3600 rpm, a LR é 16,67 ms).
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Tempo de transferência: é o tempo gasto para a migração dos
dados da memória secundária para a memória principal.
Tempo   de   acesso:   é   a   soma   dos   tempos:   seek   +   latência   +
transferência.
Taxa de transferência: é a velocidade com a qual os dados migram
da memória secundária para a memória principal. Ex.: 1.200 kbps.
II­ 2.5 Cd­rom
Desenvolvido   inicialmente   pela   Philips,   e   em   seguida   com   a
colaboração   da   Sony,   os   cd­roms   têm   se   tornado   muito   populares.
Seguros,   duráveis,   fáceis   de   armazenar   e   com   alta   capacidade   de
armazenamento, eles têm se tornado um grande meio de distribuição de
programas.
O  nome  cd­rom  vem  de  compact  disk  read  only memory. Como  o
próprio nome  diz, ele  é  uma memória rom,  isto  é,memória somente
leitura   que   não   pode   ser   alterada.   Discos   graváveis   (cd­r)   serão
estudados na próxima secção.
Um cd é gravado utilizando um laser de alta potência. Com este
laser são feitos furos (pits) em um disco matriz. As áreas não furadas
entre os  pits  são chamadas  lands. Com os  pits  têm uma refletividade
diferente   dos  lands,   pode­se,   assim,   representar   uma   informação
digital (dois estados). Desta matriz é feito um molde, que é usado
para estampar as cópias. Depois, cada cópia recebe uma fina camada de
alumínio, que é recoberta por outra fina camada de plástico.
A divisão lógica dos Cd´s é totalmente diferente de um disquete
ou disco rígido. Os dados não são gravados em trilhas e setores, mas
numa   espiral   contínua,   em   blocos   de   dados.   Um   cd   de   553   Mb,   por
exemplo, tem 270.000 blocos de dados.
Os cd´s são muito usados na distribuição de programas, clipes
multimídia, enciclopédias multimídia, etc. Algumas capacidades: 600Mb,
650Mb, 700Mb.
Sua velocidade de acesso depende da velocidade do drive de cd
(8x, 16x, 20x, 22x).
II­ 2.6 Cd­r (worm)
A sigla Cd­r significa cd recordable. Um cd deste tipo pode ser
gravado somente uma vez. Representam uma evolução dos Cd­rom comuns
justamente   pela   capacidade   de   serem   graváveis   pelo   usuário   comum.
Gravação, não regravação, pois cada pit, quando é feito (queimado),
não tem condições de ser apagado. Por isso, este tipo de cd permite
que seja gravado somente uma vez. Um exemplo de gravador deste tipo é
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o Blaster Cd­r 4210, da Creative Labs, capaz de gravar 650 Mb de dados
ou 75 minutos de áudio. Custa 940 reais e gasta cerca de duas horas
para terminar a gravação do cd.
A  terceira  fase da  evolução dos discos   óticos   é  o  cd  ótico
apagável.   Com   este   tipo   de   mídia,   podem   ser   realizadas   várias
gravações.   Como?   Utilizando­se   ligas   metálicas   exóticas,   que   mudam
suas   propriedades   de   acordo   com   a   temperatura.   Na   temperatura
ambiente,   suas   propriedades   não   são   alteradas,   mas,   a   altas
temperaturas,   estas   ligas   (térbio,   gadolínio),   ficam   sensíveis   a
campos magnéticos. Então, para gravar nestes cds, basta que se eleve a
temperatura a um nível que sensibilize estas ligas (utilizando laser),
e aí, é só aplicar o campo magnético (através da cabeça magnética)
devidamente, gravando os dados.
Mas, será que estes últimos irão substituir os discos rígidos?
Por enquanto, não. Primeiro: seu tempo de seek é de uma ordem de
grandeza muito maior que dos discos rígidos. Segundo: sua taxa de
transferência é bem menor que tais discos. Enquanto os discos óticos
irão melhorar com o tempo, o discos rígidos irão melhorar talvez na
mesma proporção, fazendo com que eles estejam sempre melhores.
III­ MEMÓRIAS: SEU USO.
A tecnologia está cada vez mais eficiente e utilizando o menor
espaço possível. A máxima Menos é Mais nunca foi tão bem ilustrada e
posta a prova, como neste segmento. Desde o surgimento da internet, a
evolução dos dispositivos de armazenamento de dados  não para de se
destacar. Um dispositivo de armazenamento é responsável pela gravação
de   dados   para   segurança.   Em   meados   de   1971   surgiram   os   primeiros
dispositivos, denominados Disquetes ou floppy­disks, traduzido para o
português   como   Disco   Flexível,   com   o   formato   de   3½­polegadas,   8
polegadas e na sequência de 5"1/4.
Ao longo dos anos, os dispositivos móveis sofreram modificações
para melhor se adaptarem aos aparelhos eletrônicos e suas tecnologias
avançadas. Os diversos dispositivos podem ser dos seguintes tipos, de
acordo com a escala de evolução: Disquete, Disco Rígido, CD, CD­R, CD­
RW,  DVD,  HD DVD,  SSD, Cartão de Memória e  Pen Drive  (USB), além da
Memória RAM, que é também considerada um dispositivo de armazenamento.
Outros   dispositivos   móveis   também   podem   ser   considerados:
Compartilhamento de Arquivos (por exemplo o  Google Drive), Disco de
Blu­Ray, Armazenamento Distribuído, rede local, disco virtual,  Cloud
Computing e SAN.
Em meados de 1991, curgiu o CD (Compact Disc) com capacidade
para armazenar até 700 MB ou 79 minutos de áudio. Na sequência o CD se
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aprimorou para o tipo CD­R, que pode ser reescrito. E depois o CDR­W,
também conhecido como disco compacto regravável ou conhecido como CD­
Erasable(CD­E).
Quase dez anos depois, em meados do ano 2000, o dispositivo de
armazenamento móvel Pen Drive foi lançado, inicialmente como uma forma
pequena e móvel, cujo funcionamento depende apenas da conexão com uma
porta  USB, a capacidade varia de 1GB a quase 1 terabyte de dados,
sendo o padrão de transferência de dados sendo USB 2.0 até a última
tecnologia de USB 3.0.
As tecnologias de Cartão de Memória e Memória RAM possuem as
mesmas características, que são dispositivos de armazenamento capazes
de reter grande quantidade de dados em um pequeno espaço. Estes são
chamados de dispositivos de armazenamento de memórias de estado sólido
(SSD ­ Solid state drive).
Por fim, a última tendência de dispositivos de armazenamento de
dados   são   as   plataformas   móveis,   como   por   exemplo  smartphones  e
tablets, com capacidade para armazenar informações de diversos tipos
de arquivos e mídias. A tecnologia deste tipo de dispositivo evolui a
cada dia, tornando capaz a gravação de uma alta carga de informações
em menores estruturas.
20
BIBLIOGRAFIA
CLAYBROOK, Billy. Técnicas de gerenciamento de arquivos.
TANENBAUM, Andrews S. Organização Estruturada de Computadores.
P. 21­42.
VELLOSO, Fernando de Castro. Informática: conceitos básicos. Rio
de Janeiro: Editora Campus, 1994, p. 15­27.
TOLEDO, N. Introdução a Organização de Computadores. P. 37­56.
SITES NA INTERNET
http://www.cit.ac.nz/smac/hf100/hf100m4.htm
http://www.well.com/user/memory/memtypes.htm#UKM
http://www.inf.ufsm.br/~bonella/m.html 
http://www.kingston.com/king/mg3.htm
TecMundo:http://www.tecmundo.com.br/memoria­ram/12781­memorias­
quais­os­tipos­e­para­que­servem.htm
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	FPM e EDO- A tecnologia FPM (Fast Page Mode) foi utilizada para desenvolver algumas memórias do padrão SIMM. Módulos com essa tecnologia podiam armazenar incríveis 256 kbytes. Basicamente, o diferencial dessa memória era a possibilidade de escrever ou ler múltiplos dados de uma linha sucessivamente.
	DIMM e SDRAM - Quando as fabricantes notaram que o padrão SIMM já não era o suficiente para comportar a quantidade de dados requisitados pelos processadores, foi necessário migrar para um novo padrão: o DIMM. A diferença básica é que com os módulos DIMM havia chips de memórias instalados dos dois lados (ou a possibilidade de instalar tais chips), o que poderia aumentar a quantidade de memória total de um único módulo.
	DDR, DDR2 e DDR3
	Dual-Channel e Triple-Channel- Apesar das constantes evoluções no padrão DDR, as memórias nunca conseguiram atingir a mesma velocidade das CPUs. Isso forçou as principais empresas de informática a apelarem para um truque que possibilitaria o aumento do desempenho geral da máquina. Conhecido como Dual-Channel (Canal Duplo), o novo recurso possibilitou o aumento em duas vezes na velocidade entre a memória e o controlador.