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Diferença em Memória ROM e RAM e Especificações.


ROM e RAM

O processador executar suas tarefas, e ele buscam na memória todas as informações necessárias ao processamento. Nos computadores as memórias são as responsáveis pelo armazenamento de dados e instruções em forma de sinais digitais.

Existem dois tipos de memória, ROM e RAM:
Memória ROM

ROM ( Read-Only Memory ) como o nome diz é memória somente de leitura. Portanto, só permite leitura, ou seja, suas informações são gravadas pelo fabricante uma única vez e não podem ser alteradas ou apagadas depois, podendo apenas ser acessadas. Ou seja, seu conteúdo é gravado de modo permanente.



Existem alguns tipos básicos de memória ROM:




PROM ("Programmable Read-Only Memory"): Tem sua gravação feita por aparelhos especiais que trabalham através de uma reação física com elementos elétricos. Os dados gravados na memória PROM não podem ser apagados ou alterados.





EPROM ("Electrically Programmable Read-Only Memory"): Os dados gravados na memória EPROM pode ser apagados pelo uso de radiação ultra violeta permitindo sua reutilização. É o tipo de memória ROM geralmente usado para armazenar a BIOS do computador.


EEPROMs ("Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory"): Tipo similar à EPROM. Seu conteúdo pode ser apagado aplicando-se uma voltagem específica aos pinos de programação. Portanto, pode ter seu conteúdo modificado eletricamente, mesmo quando já estiver funcionando num circuito eletrônico.






Flash ROM: Memória flash semelhante às EEPROMs. São mais rápidas e de menor custo. É um tipo de chip de memória para BIOS de computador que permite que esta seja atualizada através de softwares apropriados. Essa atualização pode ser feita por disquete ou até mesmo pelo sistema operacional. Tudo depende dos recursos que o fabricante da placa-mãe em questão disponibiliza.

EAROM (Electrically-Alterable Programmable Read-Only Memory): as memórias EAROM podem ser vistas como um tipo de EEPROM. Sua principal característica é o fato de que os dados gravados podem ser alterados aos poucos, razão pela qual esse tipo é geralmente utilizado em aplicações que exigem apenas reescrita parcial de informações;



 CD-ROM/ DVD-ROM- são discos ópticos que retêm os dados não permitindo sua alteração.

Mas depender de que tipo de mídia está usando para gravar os arquivos, pois se uso uma mídia exemplo CD-R só vou gravar uma vez, mas se uso uma mídia CD-RW tenho uma mídia para gravar varias vezes, se utilizar em CD ou DVD o que for Terminado com (RW) será regravável, então o CD e DVD podem ser um tipo de memoria ROM e RAM isto tudo vai depender de que tipo de mídia esta sendo utilizada na hora de gravar os dados.


Memória RAM

Na placa-mãe também ficam encaixados os módulos da memória principal, também chamado de “pentes” de memória RAM ("Random Access Memory"), a memória de acesso aleatório. Esses módulos de memória são os responsáveis pelo armazenamento dos dados e das instruções que o processador precisa para executar suas tarefas.

É para a memória RAM que são transferidos os programas (ou parte deles) e os dados que estão sendo trabalhados nesse momento. É principalmente nela que é executada a maioria das operações, portanto é nesta memória que ocorrem as operações da CPU.


Memória de acesso aleatório (do inglês Random Access Memory, frequentemente abreviado para RAM) é um tipo de memória que permite a leitura e a escrita, utilizada como memória primária em sistemas eletrônicos digitais. O termo acesso aleatório identifica a capacidade de acesso a qualquer posição em qualquer momento, por oposição ao acesso sequencial, imposto por alguns dispositivos de armazenamento, como fitas magnéticas. O nome não é verdadeiramente apropriado, já que outros tipos de memória (como a ROM) também permitem o acesso aleatório a seu conteúdo. O nome mais apropriado seria Memória de Leitura e Escrita. Apesar do conceito de memória de acesso aleatório ser bastante amplo, atualmente o termo é usado apenas para definir um dispositivo eletrônico que o implementa, basicamente um tipo específico de chip. Nesse caso, também fica implícito que é uma memória volátil, isto é, todo o seu conteúdo é perdido quando a alimentação da memória é desligada. A memória principal de um computador baseado na Arquitetura de Von-Neumann é constituída por RAM. É nesta memória que são carregados os programas em execução e os respectivos dados do utilizador. Uma vez que se trata de memória volátil, os seus dados são perdidos quando o computador é desligado. Para evitar perdas de dados, é necessário salvar a informação para suporte não volátil (por ex. disco rígido), ou memória secundária.

Velocidade

Os módulos, também chamados "pentes" de memória RAM variam em capacidade de armazenamento e em velocidade. Em princípio, quanto mais memória RAM o computador tiver, tanto mais rápido será o seu funcionamento e mais facilmente ele suportará a execução de funções simultâneas. O Tamanho da memória RAM foi aumentando gradativamente: 16, 32, 64, 128, 256, 512 MB, 1024(1GB) 2GB, 3GB 4GB e assim por diante.

Quando se escolhe um computador esta especificação é quase tão importante quanto a capacidade do processador, pois a simples adição de mais memória pode deixar um computador mais rápido, sem que haja a necessidade de trocá-lo por um modelo mais moderno.

Evidentemente aumentar a memória RAM não garante um processador mais rápido, mas o torna mais eficiente, já que perde menos tempo para recuperar os dados armazenados na memória virtual. Essa memória é um recurso pelo qual o sistema operacional utiliza o de
disco rígido como uma extensão da RAM quando essa memória está totalmente ocupada. Como a memória física é mais veloz que o disco rígido, o desempenho do computador melhora.

Tipos de RAM

Cada tipo tem uma forma de encapsulamento e um modo de funcionamento.

DRAM ("Dynamic Random Access Memory –
memória acesso dinâmico
"): É o tipo dinâmico. Os módulos possuem alta capacidade, podendo comportar grandes quantidades de dados. No entanto, o acesso a essas informações costuma ser mais lento que nas memórias estáticas. Em compensação tem preços bem menores que as memórias do tipo estático, pois utiliza uma tecnologia mais simples.
 
SRAM ("Static Random Access Memory"): É o tipo estático. São muito mais rápidas que as memórias DRAM, porém armazenam menor quantidade de dados.


MRAM (“Magnetoresistive Random-Access Memory – RAM Magneto-resistiva”): a memória MRAM vem sendo estudada há tempos, mas somente nos últimos anos é que as primeiras unidades surgiram. Trata-se de um tipo de memória até certo ponto semelhante à DRAM, mas que utiliza células magnéticas. Graças a isso, essas memórias consomem menor quantidade de energia, são mais rápidas e armazenam dados por um longo tempo, mesmo na ausência de energia elétrica.


Encapsulamento

O chip de memória é um circuito elétrico integrado em uma minúscula fatia de silício contendo impurezas. É um pouco mais espesso que uma folha de papel e é muito delicado, não podendo suportar exposição ao ar. Portanto, o que chamamos de "chip" de memória, é o encapsulamento, ou seja, o invólucro protetor do circuito, que é feito de material plástico ou resina epoxi. A memória está lá dentro e se liga ao mundo exterior por fios metálicos que saem do invólucro e se conectam a contatos metálicos que se encaixarão nos soquetes ou slots (fendas com contatos elétricos) da placa-mãe.


Há vários tipos de encapsulamento de memória (DIP, SIPP, SIMM, DIMM, DDR, sendo que a partir do primeiro semestre de 2005, o tipo de memória mais usado é o DDR que atinge altas taxas de transferência de dados).

DIP (Dual In-line Package): um dos primeiros encapsulamento usados em memórias, sendo especialmente popular nas épocas dos computadores XT e 286. Como possui terminais de contato - "perninhas" - de grande espessura, seu encaixe ou mesmo sua colagem através de solda em placas pode ser feita facilmente de forma manual;

SOJ (Small Outline J-Lead): esse encapsulamento recebe este nome porque seus terminais de contato lembram a letra 'J'. Foi bastante utilizado em módulos SIMM (vistos mais à frente) e sua forma de fixação em placas é feita através de solda, não requerendo furos na superfície do Dispositivo;

TSOP (Thin Small Outline Package): tipo de encapsulamento cuja espessura é bastante reduzida em relação aos padrões citados anteriormente (cerca de 1/3 menor que o SOJ). É um tipo aplicado em módulos de memória SDRAM e DDR

Módulos de memória

Entendemos como módulo ou, ainda, pente, uma pequena placa onde são instalados os encapsulamentos de memória.


Essa placa é encaixada na placa-mãe por meio de encaixes (slots).

SIPP (Single In-Line Pins Package): é um dos primeiros tipos de módulos que chegaram ao mercado. É formato por chips com encapsulamento DIP. Em geral, esses módulos eram soldados na placa-mãe;



SIMM (Single In-Line Memory Module): módulos deste tipo não eram soldados, mas encaixados na placa-mãe. A primeira versão continha 30 terminais de contato (SIMM de 30 vias) e era formada por um conjunto de 8 chips


Posteriormente surgiu uma versão com 72 pinos (SIMM de 72 vias), portanto, maior e capaz de ransferir 32 bits por vez.

Módulos SIMM de 30 vias podiam ser encontrados com capacidades que iam de 1 MB a 16 MB. Módulos SIMM de 72 vias, por sua vez, eram comumente encontrados com capacidades que iam de 4 MB a 64 MB.


DIMM (Double In-Line Memory Module): os módulos DIMM levam esse nome por terem terminais de contatos em ambos os lados do pente.
São capazes de transmitir 64 bits por vez. A primeira versão aplicada em memória SDR SDRAM - tinha 168 pinos. Em seguida, foram lançados módulos de 184 vias, utilizados em Memórias DDR, e módulos de 240 vias, utilizados em módulos DDR2 e DDR3.
Existe um padrão DIMM de tamanho reduzido chamado SODIMM (Small Outline DIMM), que são utilizados principalmente em computadores portáteis, como notebooks.
Tecnologias de memórias

FPM (Fast-Page Mode): uma das primeiras tecnologias de memória RAM. Memórias FPM utilizavam módulos SIMM, tanto de 30 quanto de 72 vias.



EDO (Extended Data Output): a sucessora da tecnologia FPM é a EDO, que possui como destaque a capacidade de permitir que um endereço da memória seja acessado ao mesmo tempo em que uma solicitação anterior ainda estáem andamento.


Esse tipo foi aplicado principalmente em módulos SIMM, mas também chegou a ser encontrado em módulos DIMM de 168 vias.

SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory): as memórias FPM e EDO são assíncronas, o que significa que não trabalham de forma sincronizada com o processador. As memórias SDRAM, por sua vez, trabalham de forma sincronizada com o processador, evitando os problemas de atraso.



A partir dessa tecnologia, passou-se a considerar a frequência com a qual a memória trabalha para medida de velocidade. Surgiam então as memórias SDR SDRAM

(Single Data Rate SDRAM), que podiam trabalhar com 66 MHz, 100 MHz e 133 MHz (também chamadas de PC66, PC100 e PC133, respectivamente).

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM): as memórias DDR apresentam evolução significativa em relação ao padrão SDR, isso porque elas são capazes de lidar com o dobro de dados em cada ciclo de clock (memórias SDR trabalham apenas com uma operação por ciclo). Assim, uma memória DDR que trabalha à frequência de 100 MHz, por exemplo, acaba dobrando seu desempenho, como se trabalhasse à taxa de 200 MHz.


DDR2 SDRAM: As memórias DDR2 são uma evolução das memórias DDR. Sua principal característica é a capacidade de trabalhar com quatro operações por ciclo de clock, portanto, o dobro do padrão anterior. Os módulos DDR2 também contam com apenas uma divisão em sua parte inferior, no entanto, essa abertura é um pouco mais deslocada para o lado.

DDR3 SDRAM: as memórias DDR3 são, obviamente, uma evolução das memórias DDR2.



Novamente, aqui dobra-se a quantidade de operações por ciclo de clock, desta vez, de oito. Uma novidade aqui é a possibilidade de uso de Triple-Channel.

Analisando

Levando essa característica em conta mais a questão das operações por ciclo de clock, temos o seguinte cenário:

Um módulo DDR-400, por exemplo, funciona internamente a 200 MHz, mas oferece 400 MHz por trabalhar com duas operações por ciclo (2 x 200);

Um pente DDR2-800, que também funciona internamente a 200 MHz, pode oferecer 800 MHz, já que faz uso de quatro operações por vez (4 x 200);

Seguindo a mesma lógica, podemos tomar como exemplo um módulo DDR3-1600 que, assim como os anteriores, funciona internamente a 200 MHz, no entanto, por utilizar 8 operações por ciclo de clock, pode oferecer 1.600 MHz (8 x200).

Veja abaixo as taxas mais comuns para cada tipo de

memória:

- DDR: 2, 2,5 e 3 ciclos de clock;

- DDR2: 3, 4 e 5 ciclos de clock;

- DDR3: 7, 6, 8 ou 9 ciclos de clock.

com isso, um módulo DDR2 pode gastar até 5 ciclos de clock para começar a fornecer um eterminado dado, enquanto que no tipo DDR3 esse intervalo pode ser de até 9 ciclos.

Há, no entanto, um aspecto onde a memória DDR3 leva desvantagem: a latência, em poucas palavras, o tempo que a memória leva para fornecer um dado solicitado. Quanto menor esse número, melhor.

Dual-Channel e Triple-Channel

Tal como acontece com seus antecessores, os módulos DDR3 também podem trabalhar com o esquema Dual-Channel, onde controlador faz com que as memórias possam transferir o dobro de dados por ciclo: em vez de 64 bits, transferem 128 bits.

Mas, a partir da linha de processadores Intel Core i7, as memórias DDR3 passaram a contar com uma nova modalidade: Triple-Channel. Como o nome indica, neste modo, as memórias passam a trabalhar com o triplo de dados por ciclo. Assim, se cada canal transmite 64 bits, temos então um total de 192 bits por vez.

Nomenclatura

Em relação à nomenclatura, as memórias DDR2seguem praticamente o mesmo padrão das memórias DDR, como mostra a tabela a seguir:

Memória
Nome alternativo
Frequência interna
Frequência externa
Taxa de transmissão
DDR2-400
PC2-3200
100 MHz
200 MHz
3.200 MB/s
DDR2-533
PC2-4200
133 MHz
266 MHz
4.200 MB/s
DDR2-667
PC2-5300
166 MHz
333 MHz
5.300 MB/s
DDR2-800
PC2-6400
200 MHz
400 MHz
6.400 MB/s
DDR2-1066
PC2-8500
266 MHz
533 MHz
8.500 MB/s

Porquê da denominação "PC2-3200" em relação à memória de 400 MHz (e assim se segue com os outros tipos). O número 3200 indica a quantidade de megabytes por segundo com a qual a memória é capaz de trabalhar.

Isso quer dizer que, no caso da memória de 400 MHz, sua velocidade é de 3.200 MB ou 3,2 GB por segundo.

Dual-Channel

Como acontece com as memórias DDR, a DDR2 também contar com Dual-Channel (Canal Duplo). Trata-se de uma tecnologia que ameniza o fato de as memórias não acompanham a velocidade dos processadores. Para isso, o esquema faz com que as memórias transfiram o dobro de dados por vez. Assim, 4.200 MB/s por segundo podem ser tornar 8.400 MB por segundo, por exemplo.



Isso é possível porque, no Dual-Channel, o controlador de memória faz com que os chips DDR2 possam transferir o dobro de dados por vez, ou seja, em vez de 64 bits (8 bytes), transferem 128 bits (16 bytes).

Para ativar o esquema Dual-Channel em um computador, é necessário ter um chipset compatível (ou, se for o caso, um processador). Além disso, é recomendável ter um ou dois pares (sempre pares) de módulos de memória idênticos (ou, ao menos, com as mesmas especificações). A igualdade diminui o risco de problemas. É aconselhável adquirir um kit para Dual-Channel, (Canal Duplo) que oferece dois pentes de memória DDR próprios para funcionar neste modo.

Consulte o manual da placa-mãe para saber em quais slots os módulos devem ser instalados para ativar o modo Dual-Channel, assim como para saber se é necessário alterar algum parâmetro no setup do BIOS.


CAS e RAS

O processador armazena na memória RAM as informações com os quais trabalha, portanto, o todo momento, operações de gravação, eliminação e acesso aos dados são realizadas.

Para facilitar a realização dessas operações, as células de memória são organizadas em uma espécie de matriz. O cruzamento de uma certa linha (também chamada de (wordline), com uma determinada coluna (também chamada de bitline) forma o que conhecemos como endereço de memória. Assim, para acessar o endereço de uma posição na memória, o controlador obtém o seu valor de coluna, ou seja, o valor RAS (Row Address Strobe) e o seu valor de linha, ou seja, o valor CAS (Column Address Strobe).

Acessos de Tempo

Os parâmetros de temporização e latência indicam quanto tempo o controlador de memória gasta com as operações de leitura e escrita. Em geral, quanto menor esse valores, mais rápidas são as operações.

Esse valor está escrito nesta forma: tCL-tRCD-tRP-tRAS-CR. Vejamos o que cada um desses parâmetros significa:

- tCL (CAS Latency): quando uma operação de leitura de memória é iniciada, sinais são acionados para ativar as linhas (RAS) e as colunas (RAS) correspondentes, determinar se a operação é de leitura ou escrita (CS – Chip Select) e assim por diante. O parâmetro CAS Latency indica, em ciclos de clock (saiba mais sobre clock nesta matéria sobre processadores), qual o período que há entre o envio do sinal CAS e a disponibilização dos respectivos dados. Em outras palavras, é o intervalo existente entre a requisição de um dado pelo processador e a entrega deste pela memória. Assim, no caso do nosso exemplo, esse valor é de 5 ciclos de clock;

 tRCD (RAS to CAS Delay): esse parâmetro indica, também em ciclos de clock, o intervalo que há entre a ativação da linha e da coluna de um determinado dado. No exemplo acima, esse valor corresponde a 4;

tRP (RAS Precharge): intervalo em clocks que informa o tempo gasto entre desativar o acesso a uma linha e ativar o acesso a outra. Em nosso exemplo, esse valor é de 4 ciclos;

 tRAS (Active to Precharge Delay): esse parâmetro indica o intervalo, também em clocks, necessário entre um comando de ativar linha e a próxima ação do mesmo tipo. Em nosso exemplo, esse valor é de 15 ciclos de clock;

 CR (Command Rate): intervalo que há entre a ativação do sinal CS e qualquer outro comando. Em geral, esse valor é de 1 ou 2 ciclos de clock e é acompanhado da letra T. No nosso exemplo esse valor é de 1 ciclo.

 Esses parâmetros costumam ser informados pelo fabricante em um etiqueta colada ao pente de memória (muitas vezes, o valor de CMD não é informado). Quando isso não ocorre, é possível obter essa informação através de softwares específicos (como o gratuito CPU-Z, para Windows, mostrado abaixo) ou mesmo pelo setup do BIOS.

 Os parâmetros de temporização fornecem uma boa noção do tempo de acesso das memórias. O tempo é medido em nanossegundos (ns), isto é, 1 segundo dividido por 1.000.000.000. Assim, para se ter uma noção de qual é a frequência máxima utilizada pela memória, basta dividir 1000 pelo seu tempo de acesso em nanossegundos (essa informação pode constar em uma etiqueta no módulo ou pode ser informada através de softwares especiais). Por exemplo: se um pente de memória trabalha com 15 ns, sua frequência é de 66 MHz, pois 1000/15=66.

 Acesso em modo rajada

Burst mode (modo rajada) é um termo referindo a qualquer situação em que um dispositivo está transmitindo dados repetidamente sem ter que esperar para a entrada de outro dispositivo ou esperando por um processo interno para terminar antes de continuar a transferência de dados.

 No caso da DMA, o controlador DMA e do dispositivo, é dado acesso exclusivo aos Bus, sem interrupção, a CPU também está livre de manipulação de interrupções do dispositivo.

Voltagem

Em comparação com outros itens de um computador, as memórias são um dos componentes que menos consomem

energia. O interessante é que esse consumo diminuiu com a evolução da tecnologia.

Módulos de memória DDR2, em geral, exigem entre 1,8 V e 2,5 V;

Módulos DDR3 sua exigência é de 1,5 V;

Módulos de memória antigos exigiam cerca de 5 V.

SPD (Serial Presence Detect)

O SPD é um pequeno chip (geralmente do tipo EEPROM) inserido nos módulos de memória que contém diversas informações como: tipo (DDR, DDR2, DDR3 etc), voltagem, temporização/latência, fabricante, número de série, etc.

Memória Secundária


A memória de massa ou memória secundária é utilizada para gravar grande quantidade de dados que, assim, não são perdidos com o desligamento do computador. Exemplos: disco rígido e mídias removíveis como: Unidade de CD-ROM, DVD-ROM, Unidade de disquete, Pen Drive (Flash Memory).
Como em geral a memória secundária não é acessada diretamente pela ULA, mas por dispositivos de entrada e saída o acesso a essa memória é muito mais lento do que o acesso à memória primária. Assim, cada dispositivo encontra-se com um buffer de escrita e leitura para melhorar o desempenho.

Este material  é fruto de muita pesquisa e espero que você leitor possar ter tirado suas duvida sobre este assunto, pois ele é muito estenso e ainda há muito o que pequisa rsobre ele e suas novas tecnologias...



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