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21/05/2014 1 Memória - Tipos • RAM (Random Access Memory) • ROM (Read-Only Memory) • Cache ROM (Read-Only Memory) • É um circuito eletrônico de memória onde os seus dados não podem ser modificados, o seu conteúdo é sempre o mesmo. • Quando o computador é desligado, os dados permanecem armazenados. ROM (Read-Only Memory) • A memória ROM clássica não pode ser alterada ou apagada. • Existem algumas variações de ROM que podem ser alteradas, depende do tipo de Circuito Integrado (CI) usado na fabricação da ROM. Classificações de ROM • PROM – programável por meio de um programador de ROM • EPROM – apagável e programável (acrílico e ultravioleta) • EEPROM - apagável e programável eletronicamente. Memória ROM • Aparelhos digitais comportam uma ROM para realizarem suas tarefas básicas. • Relógio, calculadora, controle remoto, impressora, celulares, AP, Roteadores, Switch, câmeras, players, video games Memória ROM • Sempre que um equipamento é iniciado, ele necessita de informações existentes em algum lugar para carregar suas funções básicas e/ou principais de uma forma que elas sempre sejam acessíveis e não se apaguem ao interromper a alimentação. 21/05/2014 2 ROM (Read-Only Memory) • Armazena os programas necessários para iniciar as atividades do equipamento. • Contém programas de ajustes ou de inicialização de algum circuito. Firmware • Software gravado na ROM para o funcionamento dos aparelhos. • Equivale ao SO, tem funções pré-programadas para execução quando solicitadas pelo usuário ou por um outro aparelho nele acoplado. • Pode ser atualizado caso seja necessário por alguma eventualidade ou erro de programação Memória ROM • É responsável por armazenar a BIOS, que é responsável por "acordar" todos os componentes e também pelos auto-testes de memória e outros componente do hardware. BIOS (sistema básico de entrada e saída • É ativado assim que o computador é ligado, durante um processo conhecido como BOOT (Operações Iniciais de Testes). • Serve para verificar o funcionamento básico dos principais componentes do sistema tais como: CPU, memória RAM, Subsistema de Vídeo, Teclado e Discos rígidos. DRAM 21/05/2014 3 Célula • É a unidade de armazenamento do computador; • A memória principal é organizada em células; • Célula é a menor unidade da memória que pode ser endereçada; • A célula tem tamanho fixo para cada máquina; Célula • É composta de um determinado número de bits; • Todas as células de um computador tem o mesmo tamanho, ou seja, todas as células tem o mesmo número de bits. Célula • É identificada por um endereço único, e assim é referenciada pelo sistema e pelos programas; • São numeradas sequencialmente de 0 a (N-1), chamado de endereço da célula. • Endereço é o localizador da célula, e permite identificar uma célula. Unidade de Transferência • É a quantidade de bits que é transferida: – da memória em uma única operação de leitura; ou – Para a memória em uma única operação de escrita. Capacidade da memória principal • T = N * M • T = capacidade da memória em bits; • N = nro de endereços (2x , sendo x=nro de bits do endereço); • M = nro de bits de cada célula. • Obs.: para Bytes, multiplica a capacidade em bits por 8 ou converter o tamanho da célula para Byte. 21/05/2014 4 • O último endereço na memória é o endereço N-1 Exercício 1 • Uma memória RAM (MP) tem um espaço máximo de endereçamento de 4Kb. • Cada célula pode armazenar 16 bits. • Qual o valor total de bits que podem ser armazenados nesta memória? • Qual o tamanho de cada endereço? Exercício 2 • Uma memória RAM (MP) é fabricada com a possibilidade de armazenar um máximo de 256K bits. • Cada célula pode armazenar 8 bits. • Qual é o tamanho de cada endereço? • Qual é o total de células que podem ser utilizadas nesta RAM? Exercício 3 • Uma memória RAM (MP) é fabricada com a possibilidade de armazenar um máximo de 1MB. • Cada célula pode armazenar 8 bits. • a) Qual é o total de células que podem ser utilizadas nesta RAM? • b) quantos bits são necessários para representar um endereço de memória? • 1) Numa MP com 1kByte de capacidade, onde cada célula tem 8 bits: • a) quantas células tem a MP? • b) quantos bits são necessários para representar um endereço de memória? • 2) Um computador endereça 1k células de 16 bits cada uma. • Pede-se: • a) sua capacidade de memória; • b) o maior endereço que o computador pode endereçar. 21/05/2014 5 • 3) A memória de um computador tem capacidade de armazenar 256 bits e possui um barramento de dados de 16 bits. Pede-se: • a) o tamanho da célula de memória; Memória Principal Memória Principal • Quantos bits tem este endereço de memória Organização da memória principal Organização da memória principal • Quantidade de bit em cada célula (M) – Definida pelo fabricante • Capacidade de armazenamento em cada célula = 2M 21/05/2014 6 Organização da memória principal • A quantidade de bits de cada endereço define a quantidade máxima de endereços, ou seja, o número total de células. Comunicação entre CPU e MP RDM - Registrador de Dados de Memória • Armazena temporariamente a informação (conteúdo de uma ou mais células) que está sendo transferido da MP para a CPU (leitura) ou da CPU para MP (escrita). • Permite armazenar a mesma quantidade de bits do barramento de dados. REM – Registrador de Endereço da Memória • Armazena temporariamente o endereço de acesso a uma posição de memória, ao iniciar uma operação de leitura ou escrita. • Armazena a mesma quantidade de bits do barramento de endereço. Comunicação entre CPU e MP • Barramento de Dados – Interliga o RDM à MP para transferência de dados entre MP e CPU. É bidirecional. • Barramento de Endereço – Interliga o REM à MP para transferência dos bits que representam um determinado endereço. É Unidirecional. • Barramento de Controle – Interligam a UC à MP para transferência de sinais de controle (write, read, wait). É bidirecional. Controlador de Memória • Gera os sinais necessários para controlar o processo de leitura ou de escrita; • Interliga a memória principal aos demais componentes do sistema de computação; • Recebe e interpreta os sinais de controle do processador e responde a ele nas operações de leitura e escrita • Decodifica o endereço, localizando a célula desejada e liberando os bits para o barramento de dados. 21/05/2014 7 Comunicação entre CPU e MP Operação de Leitura 1. REM � outro registrador a) O endereço é inserido no barramento de endereços. 2. Sinal de leitura é colocado no barramento de controle; 3. RDM � (MP(REM)) – pelo barramento de dados 4. Outro registrador � RDM Operação de Leitura Operação de Escrita 1. REM � outro registrador a) O endereço é inserido no barramento de endereços. 2. RDM � outro registrador 3. Sinal de escrita é colocado no barramento de controle; 4. (MP(REM)) � RDM – pelo barramento de dados Operação de Escrita Capacidade da MP 21/05/2014 8 Exercício 4 Exercício 5 Memórias • Voláteis – Estática (SRAM) – Cache • Circuitos digitais (Flip-Flop) – Dinâmica (DRAM) • Capacitores • Não Voláteis • Sistema Operacional é lido do HD e armazenado na memória principal. • Em cada boot RAM (Random Access Memory) • É volátil, quando o computador é desligado, perdem-se todas as informações nela armazenadas. 21/05/2014 9 RAM (Random Access Memory) • É um circuito eletrônico que permite leitura e a escrita de dados em seu interior. • Armazena as informações atravésde capacitores. • Necessita de refresh Memória DRAM • Carrega-se novamente com carga “1” os capacitores que vão se descarregando aos poucos • O refresh exige um certo período de tempo • Nesse período a memória não pode ser acessada MEMÓRIA DRAM • São baratas; • Fácil integração (muita capacidade em pouco espaço); • Baixo consumo; • Lenta pois necessita de refresh. • Tomar cuidado com preço/qualidade DRAM – Vantagem • A célula elementar é menor que um flip-flop da RAM estática, resultando numa densidade muito maior. Memória DRAM • Utiliza um capacitor para armazenar cada bit. • Ex.: 128 MB = 131.072 KB = 134.217.728 Bytes = • = 1.073.741.824 bits 21/05/2014 10 Memória DRAM • Utiliza um capacitor para armazenar cada bit. • Ex.: 128 MB = 131.072 KB = 134.217.728 Bytes = • = 1.073.741.824 bits • 1 GB ??? Memória Principal • Memória semicondutora que armazena os dados e instruções. • Razoavelmente barata. • Tempo de acesso da ordem de (ns) nanossegundos (10-9 s = 0,000000001 s). • Frequência de acesso alta. Banco de Memória • É o conjunto de módulos que perfazem o mesmo número de bits do processador. • Ex.: Módulo SIMM-30 (são de 8 bits), então, são necessários 4 módulos para formar o banco de memória. • Módulo SIMM-72 (são de 32 bits): – Cada módulo forma um banco de memória. • O banco deve possuir módulos com a mesma capacidade. MÓDULOS DE MEMÓRIA Módulo SIPP (Single In Line Pin Package) Foi o primeiro tipo de módulo de memória a ser criado e sua aparência lembrava um pende, daí o apelido “pente de memória” para os módulos de memória. 21/05/2014 11 MÓDULOS DE MEMÓRIA Módulo SIPP (Single In Line Pin Package) Seus terminais eram similares aos utilizados pelos circuitos integrados, o que causava mau contato, permitia que terminais dobrassem ou partissem e ainda não impediam que o usuário encaixasse o módulo invertido no soquete. MÓDULOS DE MEMÓRIA Módulo SIMM-30 (Single in Line Memory Module – 30 Terminais) É basicamente o módulo SIPP com sistema de encaixe diferente. MÓDULOS DE MEMÓRIA Módulo SIMM-30 (Single in Line Memory Module – 30 Terminais) Não permite que os módulos sejam encaixados invertidos e, como seus terminais não são “pinos”, não há problemas de terminal dobrado ou partido. São módulos de 8 bits (256 KB, 1MB e 4 MB) MÓDULOS DE MEMÓRIA Módulo SIMM-72 (Single in Line Memory Module – 72 Terminais) São módulos SIMM de 32 bits, criados para os processadores 486 e Pentium. Eram encontrados em diversas capacidades. 21/05/2014 12 MÓDULOS DE MEMÓRIA Módulos DIMM (Double In Line Memory Module) Normalmente possuiam 168 terminais e são de 64 bits. Os primeiros módulos DIMM eram alimentados com 5V (depois com 3,3 V). Módulo DIMM de 168 vias • Possuem contatos em ambos os lados do módulo (Double In Line Memory Module ou módulo de memória com duas linhas de contato). • Um único módulo é suficiente para preencher um banco de memória, dispensando seu uso em pares. MÓDULOS DE MEMÓRIA Módulos DIMM (Double In Line Memory Module) Para não ter problemas com a tensão, os chanfros do pente, são posicionados em diferentes locais. • Suspender • Hibernar • Suspender – Só a memória continua ativa. • Hibernar – O conteúdo da RAM é copiado para o HD. 21/05/2014 13 DDR • A memória DDR (Double Data Rating) é a tecnologia que substituiu as tradicionais memórias DIMM de 168 pinos • 184 terminais. DDR • Fisicamente, há apenas uma divisão no encaixe do pente, enquanto que na memória DIMM há dois. • Um detalhe interessante é que a voltagem das DDR é 2.5 V, contra 3.3 V das DIMM SDRAM. Diminuindo o consumo de energia e amenizando problemas com temperatura. • Importante para notebook. DDR SDRAM • SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) • DDR: Double Data Rate ou Taxa de Transferência Dobrada (transferem dois dados por pulso de clock). DDR • Uma memória DDR de 266 MHz trabalha, na verdade, com 133 MHz. Como ela realiza duas operações por ciclo de clock, é como se trabalhasse a 266 MHz (o dobro). • Frequência Nominal (266 MHz) e Real (133 MHz). • Opera na ativação e dasativação do clock 21/05/2014 14 DDR • Os módulos podem ser identificados pela frequência de operação ou pela taxa de transferência. • DDR-200 (100 MHz) = PC1600 – 10 ns (100*64*2/8) Larg banda = clock real * dados transf.por pulso * bits transf. por pulso /8 • • DDR-266 (133 MHz) = PC2100 – 7,5 ns DDR-333 (166 MHz) = PC2700 DDR-400 (200 MHz) = PC3200 – 5 ns DDR-466 (233 MHz) = PC3700 DDR-500 (250 MHz) = PC4000 DDR2 • É a evolução da DDR • Menor consumo (1,8V) • Menor custo de produção • Maior largura de banda de dados • Maior velocidade DDR2 Usa duas controladoras ao mesmo tempo. Memórias de 64 bits, usando duas controladoras simultaneamente, o acesso passa a ser de 128 bits. É recomendável usar pentes de memória idênticos no computador, embora nada impeça o uso de uma quantidade diferente. É bom que essa igualdade ocorra, inclusive, com a marca, para evitar instabilidades. • DDR2-533 (133 MHz) = PC2-4200 – 7,5 ns DDR2-667 (166 MHz) = PC2-5300 – 6 ns DDR2-800 (200 MHz) = PC2-6400 – 5 ns DDR2-933 (233 MHz) = PC2-7500 - DDR2-1066 (266 MHz) = PC2-8500 – 3,75 ns DDR2-1200 (300 MHz) = PC2-9600 • (300*64*2*2/8) • Larg banda = clock real * dados transf.por pulso * bits transf. por pulso /8 21/05/2014 15 Diferença das DDRs • Frequência – Efetiva (Real). < – Nominal. > • Consumo • DDR3-1066 (133 MHz x 8) - PC3-8500 – 7,5 ns • DDR3-1333 (166 MHz x 8) - PC3-10667 – 6 ns • DDR3-1600 (200 MHz x 8) - PC3-12800 – 5 ns 21/05/2014 16 21/05/2014 17
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