Memória RAM

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Prof. Eng. Derig Almeida Vidal
Mestre em Computação Aplicada, Engenheiro de Produção e Tecnólogo em Automática
Aula 16
Tecnologias de Memórias RAM
Arquitetura de Computadores
Mestre em Computação Aplicada, Engenheiro de Produção e Tecnólogo em Automática
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Aula 16
• Encapsulamentos 
• Acesso a um Endereço de Memória
• Tecnologias de Memória RAM
– Memórias Regulares
– FPM (Fast-Page Mode)
– EDO (Extended Data Output)
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– EDO (Extended Data Output)
– SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)
– DDR (Double Data Rate)
– DDR2
– DDR3
– Comparativo
• Fixação
• Visite
Encapsulamentos 
• SIMM: Possui conectores em apenas um dos lados da 
placa. 
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• DIMM: Possui conectores dos dois lados da placa.
Acesso a um Endereço de Memória
• A memória é formada por uma grande quantidade 
de células idênticas, organizadas na forma de 
linhas e colunas (como uma tabela). 
• Cada célula tem um número associado a ela. Este 
número é o endereço de memória.
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número é o endereço de memória.
• O responsável pelo acesso as informações 
armazenadas na memória é o controlador de 
memória. Ele está localizado no chipset da placa 
mãe, ou até mesmo dentro do próprio processador.
Acesso a um Endereço de Memória
• Para acessar um determinado endereço de 
memória: 
– O controlador primeiro gera o valor RAS (Row 
Address Strobe) que é o número da linha da qual 
o endereço faz parte. Quando o RAS é enviado, 
toda a linha é ativada simultaneamente;
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toda a linha é ativada simultaneamente;
– Em seguida é gerado o valor CAS (Column 
Address Strobe), que corresponde ao número da 
coluna. Assim o circuito é fechado e faz com que 
os dados do endereço selecionado sejam lidos 
ou gravados.
Acesso a um Endereço de Memória
O RAS
O CAS
ativa uma
coluna
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O RAS
ativa uma
linha
Dessa forma a célula (endereço) é acessado, podendo ser 
lido ou escrito
Tecnologias de Memória RAM
• Memórias Regulares
• FPM
• EDO
• SDRAM
• DDR
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• DDR
• DDR2
• DDR3
Memórias Regulares
• São o tipo mais primitivo de memória RAM. 
• O acesso é feito da forma tradicional, enviando o 
endereço RAS (Row Address Strobe), depois o 
CAS (Column Address Strobe) e aguardando a 
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CAS (Column Address Strobe) e aguardando a 
leitura dos dados para cada ciclo de leitura.
Memórias Regulares
O RAS
O CAS
ativa uma
coluna
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ativa uma
linha
FPM (Fast-Page Mode)
• Fast-Page Mode = "modo de paginação rápida“
• Ao ler um bloco de instruções ou arquivo gravado 
na memória, os dados estão quase sempre 
gravados seqüencialmente.
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• Não seria preciso então enviar o endereço RAS e 
CAS para cada bit a ser lido, mas simplesmente 
enviar o endereço RAS (linha) uma vez e em 
seguida enviar uma seqüência de até 4 endereços 
CAS (coluna), realizando uma série rápida de 4 
leituras (Burst). 
FPM (Fast-Page Mode)
O RAS
O CAS
ativa uma
coluna
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O RAS
ativa uma
linha
FPM (Fast-Page Mode)
• O primeiro ciclo de leitura continua tomando o 
mesmo tempo, mas as 3 leituras seguintes passam 
a ser bem mais rápidas. 
• São até 30% mais rápidas que as memórias 
regulares, sem grandes alterações nos chips de 
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regulares, sem grandes alterações nos chips de 
memória.
• O burst de 4 leituras pode ser prolongado para 8, 
ou até mesmo 16 leituras consecutivas, desde que 
lendo dados gravados em endereços adjacentes, 
da mesma linha.
FPM (Fast-Page Mode)
• Os intervalos de espera de memórias FPM podem 
ser de até 5-3-3-3, o que significa que o 
processador terá de esperar cinco ciclos da placa 
mãe para a memória efetuar a primeira leitura de 
dados e somente mais 3 ciclos para cada leitura 
subseqüente.
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• Uma leitura não pode ser iniciada antes que a 
anterior termine, mesmo dentro do burst de 4 
leituras dentro da mesma linha. 
• O controlador precisa esperar que os dados 
referentes à leitura anterior cheguem, antes de 
poder ativar endereço CAS seguinte.
EDO (Extended Data Output)
• O controlador faz a leitura enviando o endereço 
RAS, como de costume, e depois enviando os 4 
endereços CAS numa freqüência pré-definida, sem 
precisar esperar que o acesso anterior termine.
• Os sinais chegam às células de memória na 
seqüência em que foram enviados e, depois de um 
pequeno espaço de tempo, o controlador recebe de 
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seqüência em que foram enviados e, depois de um 
pequeno espaço de tempo, o controlador recebe de 
volta as 4 leituras.
• São capazes de trabalhar com tempos de acesso 
de apenas 6-2-2-2, ou mesmo 5-2-2-2.
• O ganho é maior em leituras de vários endereços 
consecutivos, por isso alguns aplicativos se 
beneficiam mais do que outros.
EDO (Extended Data Output)
O RAS
Os CAS
Em seguida, sem esperas
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O RAS
ativa uma
linha
SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)
• São capazes de trabalhar sincronizadas com os 
ciclos da placa mãe, sem tempos de espera. A 
temporização das memórias SDRAM é sempre de 
uma leitura por ciclo.
• Independentemente da freqüência de barramento 
utilizada, os tempos de acesso serão sempre de 6-
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utilizada, os tempos de acesso serão sempre de 6-
1-1-1, ou mesmo 5-1-1-1. 
• O primeiro acesso continua tomando vários ciclos, pois nele 
é necessário realizar o acesso padrão, ativando a linha 
(RAS) e depois a coluna (CAS). 
• Apenas a partir do segundo acesso é que as otimizações 
entram em ação e a memória consegue realizar uma leitura 
por ciclo, até o final da leitura.
SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)
• Outra característica que ajuda na maior rapidez é a 
divisão dos módulos de memória em vários bancos 
(2, 4 ou até 8), cada um englobando parte dos 
endereços disponíveis. 
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SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)
• Apenas um dos bancos pode ser acessado de 
cada vez, mas o controlador de memória pode 
aproveitar o tempo de ociosidade realizando 
algumas operações nos demais, como, por 
exemplo, executar os ciclos de refresh e também a 
pré-carga dos bancos que serão acessados em 
seguida.
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seguida.
SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)
• Modelos de SDRAM:
– PC66 - 66Mhz; 
– PC100 - 100Mhz; 
– PC133 - 133Mhz. 
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DDR (Double Data Rate)
• Permite gerar comandos de acesso e receber os dados 
referentes às leituras duas vezes por ciclo de clock, 
executando uma operação no início do ciclo e outra no final.
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DDR (Double Data Rate)
• Faz com que cada um dos dois comandos de leitura (ou 
gravação) sejam enviados para um endereço diferente, na 
mesma linha.
• Estas duas leituras são enviadas através do barramento de 
dados na forma de duas transferências separadas, uma 
realizada no início e a outra no final do ciclo de clock.
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realizada no início e a outra no final do ciclo de clock.
• O ciclo inicial continua demorando o mesmo tempo que nas 
memórias SDRAM, de forma que o ganho aparece apenas 
em leituras de vários setores consecutivos e a taxa de 
transferência nunca chega realmente a dobrar, variando 
bastante de acordo com o tipo de aplicativo usado.
• A temporização para um burst de 8 leituras, usando 
memórias DDR, seria 5-½-½-½-½-½-½-½ (8.5 ciclos).
DDR (Double Data Rate)
• Modelos de DDR:
– PC1600 ou DDR200 - 200 MHz; 
– PC2100 ou DDR266 - 266 MHz; 
– PC2700 ou DDR333 - 333 MHz; 
– PC3200 ou DDR400 - 400 MHz. 
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DDR2
• Duplica a taxa de transferência, realizando agora 4 
operações por ciclo.
• Ao realizar uma leitura, o controlador de memória 
geraquatro sinais distintos, que ativam a leitura de 
quatro endereços adjacentes (4-bit prefetch). 
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quatro endereços adjacentes (4-bit prefetch). 
DDR2
• Duplica a taxa de transferência, realizando agora 4 
operações por ciclo.
• As células de memória continuam trabalhando na mesma 
freqüência anterior e o acesso inicial continua demorando 
aproximadamente o mesmo tempo. 
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• Entretanto, as demais operações dentro do burst passam a 
serem realizadas em apenas um quarto de ciclo de clock. 
Por exemplo: 5-¼-¼-¼-¼-¼-¼-¼.
• A diferença é maior em aplicativos que precisam manipular 
grandes blocos de dados e menor em aplicativos que lêem 
pequenos blocos de dados espalhados.
DDR2
• Modelos de DDR2:
– DDR2-400 - 100 MHz;
– DDR2-533 - 133 MHz;
– DDR2-667 - 166 MHz;
– DDR2-800 - 200 MHz.
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DDR3
• DDR3 realizam 8 acessos por ciclo
• Os acessos são realizados a endereços 
subjacentes, de forma que não existe necessidade 
de aumentar a frequência "real" das células de 
memória.
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memória.
• Os módulos DDR3 foram lançados em versão:
– DDR3-1066 ou PC3-8500 (133 MHz x 8)
– DDR3-1333 ou PC3-10667 (166 MHz x 8)
– DDR3-1600 ou PC3-12800 (200 MHz x 8)
DDR3
• A freqüência de 1600 MHz é obtida através do 
aumento do número de transferências realizadas por 
ciclo e não através do aumento do clock "real" das 
células de memória ou dos buffers de dados. 
• Possui um sistema integrado de calibragem do sinal, 
que melhora a estabilidade dos sinais, possibilitando o 
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que melhora a estabilidade dos sinais, possibilitando o 
uso de tempos de latência mais baixos. 
• Utiliza 8 bancos em vez de 4, ajudando a reduzir o 
tempo de latência em módulos de grande capacidade.
• Reduziu-se a tensão utilizada, reduzindo o consumo 
elétrico.
DDR3
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Comparativo
Tecnologia
Total de 
Ciclos
Tempos
FPM 27 6-3-3-3-3-3-3-3
EDO 20 6-2-2-2-2-2-2-2
SDRAM 12 5-1-1-1-1-1-1-1
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SDRAM 12 5-1-1-1-1-1-1-1
DDR 8,5 5-½-½-½-½-½-½-½
DDR2 6,75 5-¼-¼-¼-¼-¼-¼-¼
DDR3 5,875 5-⅛-⅛-⅛-⅛-⅛-⅛-⅛
Exercício de Fixação
1. Compare as memórias FPM e EDO.
2. Qual a principal característica da memória 
SDRAM?
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3. Quais as diferenças entre a DDR e a SDRAM?
Exercício de Aprofundamento
1. Pesquisa na internet e responda:
a) Existe as memórias DDR4 e DDR5? Se sim, cite 
as principais características desta memória.
b) Quanto custa uma memória DDR3 de 1GB?
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