A memória de um computador é o local onde o programa e os dados são armazenados antes de se começar os cálculos. Durante um processamento de computador, a seção de controle pode armazenar respostas parciais na memória, de maneira idêntica à que usamos no papel, para registrar nosso trabalho. A memória é portanto uma das partes mais ativas de um computador, armazenando não somente o programa e os dados mas também os dados processados.

MEMÓRIA RAM

Uma memória de acesso aleatório (RAM) também chamada memória de leitura-gravação, é equivalente a um grupo de registradores endereçáveis. Depois de fornecer um endereço, podemos ou ler os conteúdos armazenados do local da memória ou gravar novos conteúdos no local da memória.

MEMÓRIA ROM

Uma memória de leitura exclusiva (ROM) é a mais simples espécie de memória. Ela é equivalente a um grupo de registradores, cada permanentemente armazenando uma palavra. Aplicando-se sinais de controle, podemos ler a palavra em qualquer local da memória. ("Ler" significa fazer os conteúdos dos locais da memória aparecerem nos terminais de saída da ROM.)

TIPOS DE MEMÓRIAS

ROM a Diodos

A figura abaixo mostra um modo de se construir uma ROM. Cada fila horizontal é um registrador ou local da memória. O registrador R0 contém três diodos, o registrador R1, um diodo etc.

ROM DE DIODOS

A saída da ROM é a palavra

D = D3 D2 D1 D0

Na posição 0 da chave, uma tensão alta aciona (faz conduzir) os diodos no registrador R0; todos os outros diodos estão cortados (sem conduzir). Isto significa que uma saída alta aparece em D2, D1 e D0. Portanto, a palavra armazenada no local 0 da memória é

D = 0111

O que acontece se a chave for movida para a posição 1? O diodo no registrador R1 conduzirá, forçando D3 a tornar-se alta. Em virtude de todos os outros diodos estarem cortados, a saída da ROM tornar-se-á D = 1000

Quando movermos a chave para as outras posições, leremos o conteúdo dos outro locais da memória. A tabela vista anteriormente mostra estes conteúdos, que podemos analisar a figura também vista anteriormente. Com circuitos discretos, podemos modificar os conteúdos de um local da memória acrescentando ou retirando diodos. Com circuitos integrados, os fabricantes armazenam as palavras na hora da fabricação. Em cada caso, as palavras são permanentemente armazenadas uma vez que os diodos estejam montados no lugar.

ENDEREÇOS

O endereço e os conteúdos de um local da memória são duas coisas diferentes. Conforme mostrado na tabela vista anteriormente, o endereço de um local da memória é o mesmo que o subscrito do registrador que armazena a palavra. Este é o motivo pelo qual o registrador 0 tem um endereço 0 e conteúdo 0111; o registrador 1 tem um endereço 1 e conteúdo 1000; o registrador 2 tem um endereço 2 e conteúdo 1011 e assim por diante. A idéia de endereços aplica-se às ROMs de qualquer tamanho. Por exemplo, uma ROM com 256 locais de memória tem endereços decimais que vão de 0 a 255. Uma ROM com 1024 locais de memória tem endereços decimais de 0 a 1023.

Decodificação em Pastilhas Em vez de selecionar por chaves o local da memória, conforme mostrado na figura anterior, os fabricantes de CIs usam a decodificação em pastilhas. A próxima figura nos dá a idéia. Os pinos de três entradas (A2, A1, A0) fornecem o endereço binário da palavra armazenada. Depois um decodificador 1-de-8 produz uma saída alta para um dos registradores. Por exemplo, se

ADDRESS = A2 A1 A0 = 100

o decodificador 1-de-8 aplica uma tensão alta ao registrador R4 e a saída da ROM é

D = 0110

Se modificarmos a palavra de endereço para

ADDRESS = 110

leremos o conteúdo do local 6 da memória, que é

D = 0011

O circuito da próxima figura é uma ROM de 32 bits organizada como 8 palavras de 4 bits cada uma. Ele tem 3 linhas (entradas) de endereços e quatro linhas (saídas) de dados. Esta é uma ROM muito pequena comparada com as ROMs disponíveis.

NÚMERO DE LINHAS DE ENDEREÇOS

Com a decodificação em pastilhas, n linhas de endereços podem selecionar 2n locais da memória. Por exemplo, necessitaremos de 3 linhas de endereços para ter acesso a 8 locais da memória. Similarmente, 4 linhas de endereço podem ter acesso a 16 locais da memória , 8 linhas de endereço podem ter acesso a 256 locais da memória e assim por diante.

PROMs e EPROM

Com uma ROM, temos que enviar uma lista de dados a serem armazenados nos diferentes locais da memória para o fabricante, que então produz uma máscara ( um gabarito ou padrão fotográfico do circuito) usada na produção em massa das nossas ROMs. Na fabricação das ROMs, o fabricante pode usar transistores bipolares ou MOSFETs. Mas a idéia é ainda basicamente a mesma; os transistores ou os MOSFETs atuam como os diodos

Programável

Com uma ROM programável (PROM programable read only memory) é diferente. Ela permite ao usuário armazenar os dados. Um instrumento chamado programador PROM faz o armazenamento pela "queima". ( Elos fusíveis nos locais dos bits podem ser queimados ou fundidos por correntes elevadas). Com um programador PROM, o usuário pode queimar o programa e os dados. Uma vez que isto tenha sido feito, a programação é permanente. Em outras palavras, os conteúdos armazenados não podem ser apagados.

Apagável

A PROM apagável (EPROM erasable programable read only memory) usa MOSFETs. Os dados são armazenados com um programador PROM. Posteriormente, os dados podem ser apagados com luz ultravioleta. A luz passa através de uma janela na embalagem de CI para a pastilha, onde ela libera cargas armazenadas. O efeito consiste em limpar os conteúdos armazenados. Em outra palavras, a EPROM é apagável pela luz ultravioleta e eletricamente reprogramável.

A EPROM é valiosa no projeto e no desenvolvimento. Ela permite ao usuário apagar e armazenar até que o programa até que o programa e os dados estejam aperfeiçoados. Depois o programa e os dados podem ser mandados a um fabricante de CIs que produz uma máscara ROM para a produção em massa.

Dispositivos Fabricados

Com integração em larga escala, os fabricantes pode fabricar ROMs, PROMs, e EPROMs que armazenam milhares de palavras. Por exemplo, o 8355 é uma ROM de 16384 bits organizada como 2048 palavras de 8 bits cada uma. Ela tem 11 linhas de endereço e 8 linhas de dados. Um outro exemplo, a 2764 é a EPROM de 65536 bits organizada como 8192 palavras de 8 bits cada uma. Ela tem 13 linha de endereços e 8 linhas de dados.

Tempo de Acesso

O temo de acesso de uma memória é o tempo necessário para ler uma palavra armazenada depois da fabricação dos bits de endereço. Uma vez que os transistores bipolares são mais rápidos que os MOSFETs, as memórias bipolares têm tempos de acesso mais rápidos do que as memórias MOS. Por exemplo, a 3636 é uma PROM bipolar com um tempo de acesso de 80 ns; a 2716 é uma EPROM MOS com um tempo de acesso de 450 ns. Temos que pagar pela velocidade; uma memória bipolar é mais dispendiosa do que uma memória MOS, e portanto cabe ao projetista decidir que tipo usar aplicação específica.

Memórias de Três Estados

Acrescentando-se chaves de três estados às linhas de dados de uma memória podemos obter uma saída de três estados. Por exemplo, a figura a seguir mostra uma ROM de 16384 bits organizada como 2048 palavras de 8 bits cada uma. Ela tem 11 linhas de endereços e 8 linhas de dados. Um HABILITA baixo abre todas as chaves e flutua as linhas de saída. Por outro lado, um HABILITA alto permite que a palavra endereçada alcance a saída final.

As ROMs, PROMs e EPROMs, encontradas no comércio, em sua maioria têm saídas de três estados. Em outra palavras, elas têm chaves de três estados incorporados que nos permite conectar ou desconectar as linhas de saída de um barramento de dados. Mais será dito posteriormente a respeito disto.

Memória Não-volátil

ROMs, PROMs e EPROMs são memórias não-voláteis. Isto significa que elas retêm os dados armazenados mesmo quando a alimentação de força para o dispositivo estiver desligada.

Exemplo

Uma ROM de 16 X 8 armazena estas palavras em seus 4 primeiros locais

R0 = 1110 0010
R1 = 0101 0111
R2 = 0011 1100
R3 = 1011 1111

Exprimindo em notação hexadecimal, os conteúdos armazenados são:

R0 = E2H
R1 = 57H
R2 = 3CH
R3 = BFH

EEPROM x FLASH


Qual a diferença entre EEPROM e FLASH EPROM?

Seria apenas a rapidez de ler e gravar os dados?
A diferença básica entre memória EEPROM e a FLASH é a seguinte :
A estrutura básica da célula de EEPROM é mais complexa do que a da FLASH, pois permite o apagamento seletivo de apenas um byte se necessário. Com isto o preço de sua produção é elevado.
A FLASH tem uma estrutura básica de célula simplificada, o que reduz o custo de produção. No entanto só pode ser apagada em blocos, cujo tamanho varia de acordo com o modelo e ou fabricante.
Portanto a memória FLASH é uma alternativa mais econômica, e a tendência é que a memória EEPROM fique restrita ao uso de memórias de acesso serial, para o armazenamento de parâmetros, sendo gradativamente substituída pela FLASH e por outras que estão surgindo.


DE UMA FORMA GERAL


O que é uma memória PROM?

Do inglês "Proglammable Read only Memory", que significa memória de apenas leituras programáveis, são memórias ROM que podem ser programadas pelo próprio usuário.
Normalmente são adquiridas no estado virgem (não programadas). Muitas memórias PROM são fabricadas sob a forma de matriz de diodos, porém com diodos presentes em todos os cruzamentos das linhas com as colunas. Nestas condições uma memória PROM, virgem, apresenta sempre o nível lógico 1, para qualquer que seja o endereço selecionado. A programação consiste simplesmente em eliminar os diodos colocados nos cruzamentos onde desejamos ter nível lógico 0.
Algumas memórias possuem também um fusível em série com o diodo, sendo que para programá-la, devemos fazer circular uma corrente elétrica suficientemente alta para romper (queimar) este fusível.


O que é uma memória EPROM?

Do inglês "erasable PROM" que significa PROM apagável. Em outras palavras podemos dizer que as memórias EPROM são memórias que podem ser apagadas e reprogramadas.
A tecnologia empregada na fabricação das memórias EPROM é a FAMOS ("Floating-gate Avalanche-injection MOS"). Cada elemento de memória de uma memória EPROM FAMOS consiste de uma pequena barra de silício, localizada entre o dreno e o supridouro de um transistor de efeito de campo MOS. Essa pequena barra de silício não tem qualquer ligação com o dreno ou o supridouro do transistor, nem mesmo externamente. Daí o nome de porta flutuante (floating-gate).
Durante o processo de programação, aplica-se um pulso de tensão fortemente negativo entre o dreno e o supridouro, o qual irá provocar uma injeção de elétrons na porta flutuante, tornando a porta flutuante eletricamente carregada. No processo de apagamento da memória, os raios ultravioletas criam um efeito de ionização. Este efeito faz com que o excesso de elétrons presentes na porta flutuante volte ao substrato.


O que seria a arquitetura destas memórias e quais a diferença entre elas?

A arquitetura espero ter respondido nas linhas acima, no entanto, visualizar um desenho exemplificando a formação da matriz destas memórias (com diodos, fusíveis ou até transistores MOS), as vezes torna mais fácil a compreensão do que tentar imaginar tudo apenas com palavras.
Quanto as diferenças, a mais marcante é que as memórias PROM, uma vez programadas, não podem mais ser reprogramadas ou apagadas. Já as memórias EPROM, possuem sobre o CI uma janela, onde devemos submete-las a raios ultravioletas, para que voltem a ser virgens novamente e possam aceitar nova programação.

Hoje em dia, as mais utilizada são as EEPROM, que são EPROM's apagadas eletricamente, ou seja, enviamos um pulso elétrico nos transistores de efeito de campo, para eliminar a carga armazenada.

RAM ESTÁTICA (SRAM)


As RAMs Estáticas são aquelas que só podem manter a informação armazenada enquanto a alimentação estiver aplicada ao chip. As células de memória das RAMs estáticas são formadas por flip-flops. As SRAMs estão disponíveis nas tecnologias bipolar e MOS , sendo que a grande maioria das aplicações de RAM Estática usa CMOS e NMOS. Os chips bipolares têm a vantagem da velocidade. Já os dispositivos MOS têm muito maior capacidade de armazenamento e menor consumo de potência. A figura abaixomostra a comparação de uma célula bipolar típica com uma NMOS típica. A célula bipolar tem dois transistores bipolares e dois resistores, enquanto a NMOS possui quatro MOSFETs como resistores (Q3 e Q4).

Células de memória RAM Estáticas, construídas na tecnologia bipolar e NMOS.

RAM DINÂMICA (DRAM)


As RAMs dinâmicas são fabricadas usando a tecnologia MOS, alta capacidade de armazenamento, baixo consumo de energia e velocidade de operação moderada. Armazenam 1s e 0s como cargas de microcapacitores MOS, tipicamente de poucos picofarads. EM função da tendência destes capacitores se descarregarem após decorrido tempo, as RAMs dinâmicas necessitam de recarga periódica das células de memória, operação está denominada refresh da DRAM. Cada célula precisa ser recarregada decorridos de 2 a10ms, ou a informação nela armazenada será perdida.

Até bem recentemente, se acoplava à memória DRAM um circuito para implementar a operação de refresh durante os intervalos de tempo em que a memória não estava sendo acessada para uma operação de leitura ou escrita. Para memórias relativamente pequenas, com menos de 60K palavras, a RAM integrada, iRAM, fornece uma solução, um CI que inclui os circuitos de refresh no mesmo chip que abriga a matriz de células de memória.
A memória principal da maioria dos microcomputadores atuais usam DRAM em virtude de sua alta capacidade e baixo consumo.

RAM NÃO VOLÁTIL


Vantagens - tem uma alta velocidade de operação.
Desvantagem - perderá as informações armazenada se a energia for interrompida, mesmo que momentaneamente.
Duas soluções para você não perder as informações em caso de falta de energia:

- A primeira solução é usar memórias que possam ser alimentadas por baterias sempre que ocorrer a falta de energia, a tecnologia usada nestes tipos de memórias é a CMOS. Algumas SRAMs CMOS, incluem no chip pequenas baterias de lítio.
- A segunda solução é empregar um dispositivo chamado de RAM não-volátil (NVRAM) o chip NVRAM combina alta velocidade de operação das RAMS com a capacidade de armazenamento não-volátil.

Na ocorrência de falta de energia, ou quando o computador for desligado, a seguinte seqüência de eventos ocorre:

- Um circuito sensor de tensão detecta a queda de tensão AC de alimentação e envia um sinal a entrada da NVRAM STORE.
- Isto faz com que todos os dados armazenados sejam transferidos para as correspondentes na EEPROM, essa transferencia é realizada em paralelo, por causa de seus capacitores de saída da NVRAM fica energizado até que a transferencia se complete.
- Quando a energia for restabelecida, a NVRAM vai transferir automaticamente as informações da EEPROM de volta para a RAM.

Cache de memória externo

A memória RAM é uma memória de consulta 100 000 vezes rápida do que a dos dispositivos de armazenamento secundário.
No entanto, até mesmo a com velocidade mais rápida (a com 50 nanossegundos de tempo de acesso) é 3 a 10 vezes mais lenta do que a contida no microprocessador.
A CPU é capaz de executar instruções muito mais rapidamente do que a memória RAM é capaz de as fornecer (por ser mais lenta). Para que o processador não fique inativo enquanto aguarda instruções, pode-se interpor entre ele e a memória RAM uma pequena quantidade de memória de alta velocidade, designada cache de memória externo (uma memória de prazo ultracurto), que é usada para armazenar informação que se prevê vá ser utilizada pela CPU. Esta passa, portanto, a ter de aguardar muito menos tempo para que lhe seja enviada a instrução que deverá processar em seguida.
O cache envolve uma memória RAM de tipo especial, a memória RAM estática (SRAM), cujo tempo de acesso é cerca de 15 ns (ou seja, cerca de 3 vezes mais rápido do que a memória DRAM mais rápida que há). O seu preço, é, porém, também muito mais elevado do que o dessa memória.
Há vários tipos de cache externo, dos quais o mais barato (e o mais lento) é o cache assíncrono, que já quase desapareceu dos computadores mais modernos. Os caches mais eficazes (e pouco mais caros) são síncronos (ou seja, permitem a transferência de dados do cache de memória para a memória viva durante os períodos em que o processador não está a procurar dados na memória). O cache pipelined-burst é particularmente utilizado nos sistemas Pentium mais potentes. Nos novos Pentium Pro, o cache externo passou a ser incorporado no próprio microprocessador, sendo designado cache de nível 2 (L2). Esta alteração torna ainda mais rápida a transferência de dados para a CPU. Um cache externo poderá aumentar o rendimento de um PC em cerca de 50%. Os computadores atuais dispõem regra geral de um cache externo de 256 Kb.

Cache interno (cache de nível 1 ou cache L1)

Dentro do microprocessador existe também um cache de memória interno ou cache de nível 1 (L1) com uma capacidade de 8 a 32 Kb, que se interpõe entre a CPU e o cache de memória externo (ou, no caso dos Pentium Pro, entre a CPU e o cache de nível 2, também ele interno). Este cache, ainda mais rápido do que o cache de memória externo, desempenha basicamente as mesmas funções que este (transferência rápida de dados e instruções entre a memória e a CPU).
Praticamente todas as placas possuem um cache memory. Nos 486 e Pentium este cache pode variar entre 128 Kb e 1 Mb (1024 Kb ).
O cache é um conjunto de chips de acesso rápido instalados na placa mãe, ou seja, externo ao processador. A memória principal do computador DRAM é bem mais lenta que a memória cache ou secundária, SRAM (Static Random Access Memory) que tem tempos de acesso de até 12 ns, mas em compensação é bem mais cara.
Assim o cache reduz sensivelmente a velocidade de acesso médio a memória principal armazenando as mais requisitadas instruções e dados. A efetividade do cache está relacionada com o seu tamanho, largura do byte, algoritmo de substituição de dados, esquema de mapeamento e do tipo do programa em execução.
Não é atoa que a tecnologia de cache está presente tanto em winchesters, processadores (o 486 DX tem 8 kb de cache internamente e 16 kb no Pentium) e em muitas outras placas.
A construção das memórias cache segue princípios de construção totalmente diferentes das memórias comuns. Utilizam elementos lógicos compostos basicamente de transistores chamados flip-flops.

Resumindo tudo, o cache trabalha na velocidade do processador enquanto a memória DRAM depende da inclusão de wait states (estados de espera do processador) para disponibilizar o dado devido a sua lentidão.

FIFO

Os elementos estão em ordem cronológica normal, chamada FIFO (First In, First Out - Primeiro que Entra, Primeiro que Sai): o primeiro elemento adicionado é o primeiro elemento da fila e o último elemento adicionado é o último elemento da fila.

FILO - LIFO

Os elementos estão em uma ordem cronológica reversa, chamada FILO (First In, Last Out - Primeiro que Entra, Último que Sai) ou LIFO (Last In, First Out - Último que Entra, Primeiro que Sai): o primeiro elemento adicionado é o último elemento na pilha, o último elemento adicionado é o primeiro elemento da pilha.

TECNOLOGIAS DA MEMÓRIA RAM

DRAM - RAM DINÂMICA

Memória dinâmica de acesso aleatório. Um tipo de memória usada para guardar informações no sistema do computador. Dinâmico quer dizer que a DRAM precisa de uma constante atualização (pulsos de corrente em todas células de memória) para manter a informação.

SDRAM

Synchronous Dynamic Random-Access Memory (Memória Síncrona e Dinâmica de Acesso Aleatório). Dispõem de uma busca de dados em uma velocidade muito alta, usando uma interface síncrona.

SDRAM II/DDR-SDRAM - Double Data Rate-Synchronous DRAM

Um tipo de SDRAM que suporta transferências de dados duas vezes por ciclo de clock, dobrando a velocidade de acesso. Este tipo de memória consegue suportar velocidades de barramento de cerca de 200 MHz. A transferência de dados entre o processador e esse tipo de memória é de cerca de 2.4 gigabytes por segundo.

SRAM

Static Random Access Memory (Memória de Acesso Aleatório Estática). Um circuito integrado similar à DRAM com a exceção de que essa memória não precisa ser atualizada, mantém os dados nela gravado mesmo com a falta de energia, para manter os dados basta a eletricidade de uma bateria.

EDO RAM

É o tipo de memória mais usado atualmente, é encontrado em velocidades de 70, 60 e 50 nanos. A diferença entre a memória FPM e a EDO, é que a EDO consegue trabalhar com Wait States de 5-2-2-2 sendo cerca de 20% mais rápida do que a FPM. Este tipo de memória foi usado em pentes de 72 vias e em alguns modelos de pentes de 168 vias. Ao contrário do que se costuma dizer, as memórias EDO de 60 e 50 nanos (desde que de boa qualidade) suportam trabalhar com barramento de 75 mhz. Em muitos casos se consegue que esse tipo de memória suporte barramento de 83 mhz aumentando os Wait States para 5-3-3-3.

BEDO

Burst EDO - Uma variante da Ram Dinâmica EDO na qual os ciclos de leitura ou escrita duram quatro ciclos de clock. A velocidade do barramento da Burst EDO fica entre 40MHz e 66MHz.

FPM

É o mais velho e menos sofisticado tipo de RAM, usada em micros 486 e Pentiums mais antigos, esse tipo de memória é encontrado em velocidades de 80, 70 e 60 nanos. Os intervalos de espera desse tipo de memória (Wayt States) não podem ser menores do que 5-3-3-3. E pode ser utilizada em velocidades de barramento de até 66Mhz.

WRAM (Windows RAM)

É um outro tipo de VRAM, porém oferece uma performance melhor e é mais barata, oferecendo endereçamento de grandes blocos da memória de vídeo.

Rambus DRAM (RDRAM)

Desenvolvida pela Rambus Inc., é um tipo de memória EDO melhorada. É usada em muitas aceleradoras de vídeo, sendo o tipo de memória de vídeo mais rápida e cara que existe atualmente.

A tecnologia das memórias ESDRAM foi desenvolvida por alguns fabricantes para tentar resolver o problema da letência das memórias SDRAM. Essa tecnologia consiste em adicionar uma pequena quantidade de memória estática dentro do circuito da memória, criando um pequeno cache. Tais memórias suportam trabalhar em freqüências de até 200MHz.

Esse tipo de memória possui arquitetura aberta, ou seja, os fabricantes não precisam pagar direitos autorais à empresa que criou essa tecnologia e também é baseada em protocolo.

Um tipo de memória SDRAM otimizada para o uso em placas de vídeo. Ao contrário dos outros tipos de VRAM, ele possui apenas uma entrada de dados, porém, pode abrir duas páginas de memória ao mesmo tempo, simulando uma dupla entrada de dados.

Tempo de Acesso

O temo de acesso de uma memória é o tempo necessário para ler uma palavra armazenada depois da fabricação dos bits de endereço. Uma vez que os transistores bipolares são mais rápidos que os MOSFETs, as memórias bipolares têm tempos de acesso mais rápidos do que as memórias MOS. Por exemplo, a 3636 é uma PROM bipolar com um tempo de acesso de 80 ns; a 2716 é uma EPROM MOS com um tempo de acesso de 450 ns. Temos que pagar pela velocidade; uma memória bipolar é mais dispendiosa do que uma memória MOS, e portanto cabe ao projetista decidir que tipo usar aplicação específica.

Ciclo de Acesso

O processados gasta dois pulsos de clock para acessar a memória RAM, então a memória deverá ser capaz de entregar ou armazenar um dado dentro desse período. Isso implica no tempo de acesso da memória RAM que deverá ser menor ou igual aos dois ciclos de clock (referente ao clock da placa-mãe).
Em um micro com processador 486DX-25, no qual o barramento local é de 25MHz, cada pulso de clock terá a duração de 40ns, portanto o tempo de acesso da memória deve ser de, pelo menos, 80ns (nada contra memórias com tempo de acesso menor, como 70ns ou 60ns).
A medida que o clock do barramento local aumenta, menor deverá ser o tempo de acesso da memória. Seguindo essa perspectiva, precisaríamos de, no mínimo, uma memória com 30,3ns de tempo de acesso para um barramento local de 66MHz. A solução para isto está na utilização do pulsos extras de clock, que são chamados "Wait States".

WAIT STATES

Um Wait State é um pulso de clock adicional ao ciclo de leitura ou escrita da memória. Como o ciclo de acesso à memória RAM dura dois pulsos de clock, com a adição de um wait state o ciclo passa a ter três pulsos de clock.Aumentar a duração do ciclo de acesso à memória faz com que memórias com tempos de acesso maiores possam ser utilizadas.

ENCAPSULAMENTOS

Módulo SIMM (Single in Line Memory Module) de 30 pinos

Memória utilizada em alguns micros 286 mais modernos, nos micros 386 e em muitos 486. Eram pentes de memória com 30 terminais ou vias, com barramento de 8bits. Este modulo podia ser encontrado em varias capacidades, os mais comuns eram os de 256k, 1MB e 4 MB, existindo também módulos de 512 kb, 8 MB e 16 MB. Por ser um modulo de 8 bits, era necessário usar um par de módulos em cada banco (um banco era composto de dois soquetes para encaixe dos módulos, e em geral haviam dois bancos, totalizando 4 soquetes) nos micros 286 para que fornecesse o mesmo números de bits usados pelo processador (16bits). Já nos micros 386 DX que tinham processadores que se comunicavam com a memória em 32 bits, eram necessários que dois bancos (ou os 4 soquetes) estivessem preenchidos, totalizando 32 bits. Foram fabricados com velocidade de acesso entre 100 e 70 nanosegundos.

Modulo SIMM de 72 pinos

Com o uso dos processadores de 32 bits, os fabricantes criaram um novo tipo de pente de memória de 32 bits que ao contrário dos módulos antigos possuía 72 pinos. Esse tipo de memória foi usado nos micros 486 mais modernos e largamente utilizados nos micros Pentium, neste caso sendo necessário o uso em pares já que esses processadores trabalhavam em 64 bits. Os módulos SIMM de 72 pinos são encontrados com velocidades entre 80 e 50 nanos (no caso das EDO).

Módulo DIP (Dual in Parallel)

A memória RAM usada na época do XT, também utilizada em alguns micros 286. Eram pequenos chips que eram encaixados na placa mãe. Trata-se de módulos de memórias de 8 bits, fabricados em velocidades de acesso de 150 e 120 nanos (bilhonésimos de segundo). A instalação destes módulos era muito trabalhosa, e para facilitar a vida dos usuários (e aumentar as vendas) os fabricantes desenvolveram placas de circuito impresso onde os circuitos integrados de memória se encontravam soldados.

Modulo SIPP - SIPP (Single in Line Pin Package)

Os primeiros módulos de memória usados em micros 286 e nos primeiros micros 386, eram também módulos de 8 bits. Esse tipo de memória foi fabricado com velocidades de acesso entre 100 e 120 nanos.

Modulo DIMM de 168 pinos

Ao contrario das memórias SIMM, esse módulos possuem contatos em ambos os lados do pente, sendo por isso chamados de DIMM (Double in Line Memory Module) são módulos de 64 bits, sendo usados em micros Pentium e posteriores.

FUNCIONAMENTO

O funcionamento e o desempenho do cache de memória varia de acordo com o método organizacional que é utilizado pelo controlador de cache. Existem basicamente três modelos:

• Cache com mapeamento direto

• Cache completamente associativo

• Cache associativo por grupos

É devido ao tipo de organização utilizado pelo controlador que encontramos diferenças de desempenho entre chipsets, bem como processadores. Não podemos nos esquecer de que os processadores a partir do 486 têm um pequeno cache de memória interno (L1). Dependendo do método utilizado pelo controlador desse cache, poderá ser mais eficiente, aumentando o desempenho do micro.

ARQUITETURAS

Arquitetura pipeline

Para que uma instrução seja efetuada, a CPU deverá receber da memória um número que corresponde ao código da instrução a efetuar. Deverá então descodificar esse número para saber qual a operação a que corresponde e o tamanho dos dados que envolve. Em seguida deve receber e descodificar mais informação para determinar a localização na memória em que os dados se encontram. Deverá depois obter esses dados e efetuar a operação. Finalmente, deverá transferir o resultado para a memória. Nos primeiros PCs, todas estas operações eram efetuadas sucessivamente e só então se procedia ao tratamento da instrução seguinte.
Com uma arquitetura pipeline, cada uma destas operações é efetuada numa parte diferente do microprocessador. Uma vez efetuadas, são transferidas para a parte do microprocessador que se encarrega da próxima operação. Num dado momento, uma parte do microprocessador pode estar a salvaguardar os resultados da 1a. instrução, a efetuar a operação correspondente à 2a. instrução, a obter os dados necessários para a 3a. instrução e a descodificar a 4a. instrução. Desse modo, o microprocessador pode processar várias instruções simultaneamente, sendo por isso mais rápido.

Arquitetura superescalar

Para além de processar mais do que uma instrução simultaneamente, um microprocessador pode dispor de mais do que um conjunto de circuitos destinados ao tratamento das instruções. Os microprocessadores que dispõem de mais do que um centro de processamento de instruções denominam-se superescalares, ou seja, têm a capacidade de executar mais de uma operação ao mesmo tempo (simultâneamente).