A memória que o computador usa pode ser uma grande parte de como o computador funciona e a rapidez com que ele pode ser executado. Se você está construindo um computador, no entanto, pode ser difícil saber o que escolher ou por quê. Por isso, reunimos este guia.
Existem várias tecnologias diferentes quando se trata de memória. Aqui está uma visão geral dessas tecnologias e o que elas significam para o seu computador.
Nota dos editores: Este artigo, publicado originalmente em 2007, foi atualizado em novembro de 2016 com informações mais atuais sobre as mais recentes tecnologias de memória.
ROM
ROM é basicamente uma memória somente leitura, ou memória que pode ser lida, mas não gravada. A ROM é usada em situações em que os dados armazenados devem ser mantidos permanentemente. Isso ocorre porque é uma memória não volátil - em outras palavras, os dados são "conectados" ao chip. Você pode armazenar esse chip para sempre e os dados sempre estarão lá, tornando esses dados muito seguros. O BIOS é armazenado na ROM porque o usuário não pode interromper as informações.
Há também vários tipos diferentes de ROM:
EEPROM
ROM programável (PROM):
Este é basicamente um chip ROM em branco que pode ser gravado, mas apenas uma vez. É como uma unidade de CD-R que grava os dados no CD. Algumas empresas usam máquinas especiais para escrever PROMs para fins especiais. A PROM foi inventada em 1956.
ROM programável apagável (EPROM):
Isso é como o PROM, exceto que você pode apagar a ROM inserindo uma luz ultravioleta especial em um sensor no topo do chip da ROM por um certo período de tempo. Isso limpa os dados, permitindo que sejam reescritos. A EPROM foi inventada em 1971.
ROM programável apagável eletricamente (EEPROM):
Também chamado de BIOS flash. Esta ROM pode ser reescrita através do uso de um programa de software especial. O Flash BIOS funciona dessa maneira, permitindo que os usuários atualizem seu BIOS. A EEPROM foi inventada em 1977.
A ROM é mais lenta que a RAM, e é por isso que alguns tentam ocultá-la para aumentar a velocidade.
RAM
Memória de acesso aleatório (RAM) é o que a maioria de nós pensa quando ouvimos a palavra "memória" associada aos computadores. É memória volátil, o que significa que todos os dados são perdidos quando a energia é desligada. A RAM é usada para armazenamento temporário de dados do programa, permitindo que o desempenho seja otimizado.
Como a ROM, existem diferentes tipos de RAM. Aqui estão os tipos diferentes mais comuns.
RAM estática (SRAM)
Essa RAM manterá seus dados desde que seja fornecida energia aos chips de memória. Não precisa ser reescrito periodicamente. De fato, a única vez em que os dados na memória são atualizados ou alterados é quando um comando de gravação real é executado. SRAM é muito rápido, mas é muito mais caro que DRAM. A SRAM é frequentemente usada como memória cache devido à sua velocidade.
Existem alguns tipos de SRAM:
Chip estático de RAM
SRAM assíncrona:
Um tipo mais antigo de SRAM usado em muitos PCs para cache L2. É assíncrono, o que significa que funciona independentemente do relógio do sistema. Isso significa que a CPU encontrou-se aguardando informações do cache L2. O SRAM assíncrono começou a ser muito usado nos anos 90.
Sincronizar SRAM:
Esse tipo de SRAM é síncrono, o que significa que está sincronizado com o relógio do sistema. Enquanto isso acelera, torna-o bastante caro ao mesmo tempo. O Sync SRAM se tornou mais popular no final dos anos 90.
SRAM de explosão de pipeline:
Comumente usado. As solicitações de SRAM são canalizadas, o que significa que pacotes maiores de dados são enviados à memória de uma só vez e atuam muito rapidamente. Essa geração de SRAM pode operar em velocidades de barramento superiores a 66 MHz, por isso é frequentemente usada. O Pipeline Burst SRAM foi implementado pela primeira vez em 1996 pela Intel.
RAM dinâmica (DRAM)
A DRAM, diferentemente da SRAM, deve ser reescrita continuamente para manter seus dados. Isso é feito colocando a memória em um circuito de atualização que reescreve os dados várias centenas de vezes por segundo. A DRAM é usada para a maioria da memória do sistema, pois é barata e pequena.
Existem vários tipos de DRAM, complicando ainda mais a cena da memória:
DRAM no modo de página rápida (DRAM FPM):
A DRAM do FPM é apenas um pouco mais rápida que a DRAM comum. Antes de haver EDO RAM, a RAM FPM era o principal tipo usado nos PCs. É uma coisa bem lenta, com um tempo de acesso de 120 ns. Eventualmente, foi ajustado para 60 ns, mas o FPM ainda estava muito lento para trabalhar no barramento do sistema de 66MHz. Por esse motivo, a RAM do FPM foi substituída pela RAM do EDO. Hoje, a RAM do FPM não é muito usada devido à sua velocidade lenta, mas é quase universalmente suportada.
DRAM de saída de dados estendida (DRO de EDO):
A memória EDO incorpora ainda outro ajuste no método de acesso. Ele permite que um acesso comece enquanto outro está sendo concluído. Embora isso possa parecer engenhoso, o aumento de desempenho em relação ao FPM DRAM é de apenas 30%. A EDO DRAM deve ser adequadamente suportada pelo chipset. RAM EDO vem em um SIMM. A RAM EDO não pode operar em uma velocidade de barramento superior a 66 MHz, portanto, com o aumento do uso de velocidades de barramento mais altas, a RAM EDO seguiu o caminho da RAM FPM.
DRAM DRO estourado (DRAM BEDO):
A RAM EDO original era muito lenta para os sistemas mais novos lançados na época. Portanto, um novo método de acesso à memória teve que ser desenvolvido para acelerar a memória. Bursting foi o método idealizado. Isso significa que blocos maiores de dados foram enviados para a memória de cada vez, e cada "bloco" de dados não apenas carregava o endereço de memória da página imediata, mas também informações nas próximas páginas. Portanto, os próximos acessos não sofreriam atrasos devido às solicitações de memória anteriores. Essa tecnologia aumenta a velocidade da RAM EDO em cerca de 10 ns, mas não lhe permite operar de forma estável em velocidades de barramento acima de 66MHz. BEDO RAM foi um esforço para fazer com que a EDO RAM competisse com a SDRAM.
DRAM síncrona (SDRAM):
Por Royan - Este arquivo foi derivado de: SDR SDRAM.jpg, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12309701
A SDRAM se tornou o novo padrão depois que o EDO cortou a poeira. Sua velocidade é síncrona, o que significa que depende diretamente da velocidade do relógio de todo o sistema. SDRAM padrão pode suportar velocidades de barramento mais altas. Em teoria, ele poderia operar em até 100MHz, embora tenha sido descoberto que muitos outros fatores variáveis entraram na questão de poder ou não fazê-lo. A capacidade de velocidade real do módulo dependia dos chips de memória reais, bem como dos fatores de design no próprio PCB da memória.
Para contornar a variabilidade, a Intel criou o padrão PC100. O padrão PC100 garante a compatibilidade dos subsistemas SDRAM com os processadores FSB de 100MHz da Intel. Os novos requisitos de projeto, produção e teste criaram desafios para empresas de semicondutores e fornecedores de módulos de memória. Cada módulo SDRAM PC100 exigia atributos-chave para garantir a conformidade total, como o uso de componentes DRAM 8ns (chips) capazes de operar a 125 MHz. Isso proporcionou uma margem de segurança para garantir que o módulo de memória pudesse funcionar com velocidades PC100. Além disso, os chips SDRAM devem ser usados em conjunto com uma EEPROM corretamente programada em uma placa de circuito impresso projetada corretamente. Quanto menor a distância que o sinal precisa percorrer, mais rápido ele corre. Por esse motivo, havia camadas adicionais de circuitos internos nos módulos PC100.
À medida que a velocidade do PC aumentou, o mesmo problema foi encontrado no barramento de 133 MHz, e o padrão PC133 foi desenvolvido. A SDRAM apareceu pela primeira vez no início dos anos 70 e foi usada até meados dos anos 90.
RAMBus DRAM (RDRAM):
Desenvolvido pela Rambus, Inc. e endossado pela Intel como sucessor escolhido para SDRAM. RDRAM reduz o barramento de memória para 16 bits e roda em até 800 MHz. Como esse barramento estreito ocupa menos espaço na placa, os sistemas podem obter mais velocidade executando vários canais em paralelo. Apesar da velocidade, a RDRAM teve dificuldades para decolar no mercado devido a problemas de compatibilidade e tempo. O calor também é um problema, mas o RDRAM possui dissipadores de calor para dissipar isso. O custo é um grande problema com a RDRAM, com os fabricantes precisando fazer grandes alterações nas instalações e o custo do produto para os consumidores é muito alto para as pessoas engolirem. As primeiras placas-mãe com suporte para RDRAM foram lançadas em 1999.
DDR-SDRAM (DDR):
Esse tipo de memória é a evolução natural da SDRAM e a maioria dos fabricantes prefere isso ao Rambus, porque não é preciso mudar muito para fazê-lo. Além disso, os fabricantes de memória são livres para fabricá-lo porque é um padrão aberto, ao passo que teriam que pagar taxas de licença à Rambus, Inc. para fabricar a RDRAM. DDR significa Double Data Rate. O DDR embaralha os dados no barramento durante a subida e descida do ciclo do clock, dobrando efetivamente a velocidade acima da SDRAM padrão.
Devido às suas vantagens sobre a RDRAM, o suporte a DDR-SDRAM foi implementado por quase todos os principais fabricantes de chipsets, e rapidamente se tornou o novo padrão de memória para a maioria dos PCs. As velocidades variavam de 100 mhz DDR (com velocidade de operação de 200 MHz) ou pc1600 DDR-SDRAM, até taxas atuais de 200 mhz DDR (com velocidade de operação de 400 MHz) ou pc3200 DDR-SDRAM. Alguns fabricantes de memória produzem módulos de memória DDR-SDRAM ainda mais rápidos, que rapidamente atraem a multidão de overclocker. DDR foi desenvolvido entre 1996 e 2000.
DDR-SDRAM 2 (DDR2):
Por Victorrocha na Wikipedia em inglês, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29911920
O DDR2 apresenta várias vantagens sobre o DDR-SDRAM convencional (DDR), sendo o principal o fato de que em cada ciclo de memória o DDR2 agora transmite 4 bits de informação da memória lógica (interna) para os buffers de E / S. o padrão DDR-SDRAM transmite apenas 2 bits de informação a cada ciclo de memória. Por esse motivo, o DDR-SDRAM normal requer que a memória interna e os buffers de E / S operem a 200 MHz para atingir uma velocidade operacional externa total de 400 MHz.
Devido à capacidade do DDR2 de transmitir o dobro de bits por ciclo da memória lógica (interna) para os buffers de E / S (essa tecnologia é formalmente conhecida como pré-busca de 4 bits), a velocidade da memória interna pode realmente ser executada a 100 MHz em vez de 200 MHz e a velocidade total de operação externa ainda será de 400 MHz. Principalmente, tudo isso se resume a que o DDR-SDRAM 2 será capaz de operar em frequências operacionais mais altas, graças à sua tecnologia de pré-busca de 4 bits (por exemplo, uma velocidade de memória interna de 200 mhz produziria uma velocidade operacional total externa de 800 mhz!) Do que o DDR -SDRAM.
O DDR2 foi implementado pela primeira vez em 2003.
DDR-SDRAM 3 (DDR3):
Uma das principais vantagens do DDR3 em relação aos DDR2 e DDR é o foco no baixo consumo de energia. Em outras palavras, a mesma quantidade de RAM consome muito menos energia, para que você possa aumentar a quantidade de RAM que está usando para a mesma quantidade de energia. Quanto isso reduz o consumo de energia? Em 40%, sentado a 1, 5V em comparação com os 1, 8V da DDR2. Não apenas isso, mas a taxa de transferência da RAM é um pouco mais rápida, situando-se entre 800mHz - 1600mHz.
A taxa de buffer também é significativamente mais alta - a taxa de buffer preferida do DDR3 é de 8 bits, enquanto o DDR2 é de 4 bits. Isso significa basicamente que a RAM pode transmitir o dobro de bits por ciclo que o DDR2 e transmite 8 bits de dados da memória para os buffers de E / S. DDR3 não é a forma mais recente de RAM, mas é usada em muitos computadores. DDR3 foi lançado em 2007.
DDR-SDRAM 4 (DDR4):
Por Dsimic - Trabalho próprio, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=36779600
O próximo passo é DDR4, que eleva a economia de energia ao próximo nível - a tensão operacional da RAM DDR4 é de 1, 2V. Além disso, a RAM DDR4 também oferece uma taxa de transferência mais alta, chegando a 3200mHz. Além disso, o DDR4 adiciona quatro grupos de bancos, cada um dos quais pode assumir uma operação sozinho, o que significa que a RAM pode lidar com quatro conjuntos de dados por ciclo. Isso o torna muito mais eficiente que o DDR3.
O DDR4 também vai além, trazendo DBI, ou Inversão de Barramento de Dados. O que isso significa? Se o DBI estiver ativado, basicamente conta o número de bits "0" em uma única faixa. Se houver 4 ou mais, o byte se os dados forem invertidos e um nono bit for adicionado ao final, garantindo que cinco ou mais bits sejam "1". O que isso significa é que reduz o atraso na transmissão de dados, garantindo a menor potência possível. possível é usado. Atualmente, a RAM DDR5 é o padrão na maioria dos computadores; no entanto, o DDR5 deve ser finalizado como padrão até o final de 2016. O DDR4 foi lançado em 2014.
RAM não volátil (NVRAM):
A RAM não volátil é um tipo de memória que, diferentemente de outros tipos de memória, não perde seus dados quando perde energia. A forma mais conhecida de NVRAM é, na verdade, armazenamento flash, usado em unidades de estado sólido e unidades USB. No entanto, ele não apresenta desvantagens - por exemplo, possui um número finito de ciclos de gravação e, após esse número, a memória começará a se deteriorar. Não apenas isso, mas também possui algumas limitações de desempenho que impedem o acesso a dados tão rápido quanto outros tipos de RAM.
Encerramento
Basta dizer que existem muitos tipos diferentes de memória. Com este guia, esperamos esclarecer quais são os diferentes tipos de RAM, o que eles fazem e como afetam o seu computador.
Tem perguntas? Deixe um comentário abaixo ou participe dos fóruns da PCMech!
