Montagem e Configuração de PC – Memória V

* Memória V

Como foi visto em tutoriais anteriores o conhecimento básico sobre algumas partes fundamentais de computadores, começaremos a partir deste tutorial a detalhar informações mais especializadas sobre os diversos assuntos de montagem e manutenção de PC.

Dando continuidade ao tema estudado sobre memória, veremos mais sobre memórias e suas características gerais.

Foram apresentados inicialmente alguns encapsulamentos usados pelos módulos de memórias. Agora veremos algumas características do ponto de vista eletrônico, abordando os principais tipos de memórias RAM. É importante salientar para não confundir “tipos” de memórias com “formatos” de memórias. Memórias com formatos (encapsulamento) iguais podem ser de tipos eletrônicos diferentes, por tanto é necessário tomar bastante cuidado para não utilizar memórias inválidas, iludidos por formatos aparentemente corretos.

* Porque a DRAM é mais lenta que SRAM

É um erro clássico afirmar que o refresh é o culpado pela lentidão da DRAM. É uma grande injustiça, pois o tempo perdido com o refresh não chega a comprometer o desempenho do computador. No IBM PC e no PC XT, as leituras da memória duravam cerca de 0,8 ns, e ocorriam a cada 15,625 ns.

Essas leituras ocupavam, portanto apenas 5% do tempo total da memória, uma degradação bem pequena. Em um Pentium-200, com barramento externo de 66 MHz, uma leitura de refresh demora cerca de 0,1 ns, o que ocupa menos de 1% do tempo total, uma queda de desempenho imperceptível. Também menor que 1% é a porção total do tempo que uma DRAM moderna ocupa com o refresh.

É, portanto um erro técnico, e também uma injustiça, afirmar que a DRAM é lenta porque necessita de refresh.

A lentidão da DRAM é resultado de sua natureza capacitiva. Nas operações de escrita, os capacitores precisam ser carregados ou descarregados para armazenar os bits. As leituras provocam alteração na carga do capacitor selecionado, que precisa ser posteriormente carregado.

As cargas e descargas não são instantâneas, mas têm uma duração que depende do valor do capacitor e da resistência elétrica percorrida pela corrente. As RAMs estáticas podem operar de forma muito mais rápida porque não precisam carregar e descarregar capacitores. Basta ligar os transistores e os dados são recebidos ou armazenados de forma muito mais rápida que nas DRAMs.

* Comparando DRAM e SRAM

Já foram citadas, anteriormente, algumas diferenças fundamentais entre a SRAM e a DRAM.

Vamos resumir essas características no quadro abaixo. Como mostra a tabela, a DRAM leva vantagem em todos os pontos, exceto na velocidade. Esta desvantagem é compensada com o uso de memória cache.

A lentidão da DRAM, como já explicamos, é resultado da sua natureza capacitiva. A alta densidade da DRAM é devida ao fato das suas células serem mais simples. Uma célula de DRAM tem apenas um transistor e um pequeno capacitor. Uma célula de SRAM tem 6 transistores, ou então 4 transistores e 2 resistores.

Desta forma, as células de DRAM são de 3 a 4 vezes menores que as células de SRAM, ou seja, a DRAM é mais densa, permite a construção de maior número de células por unidade de área.

A mesma tecnologia que permite produzir chips de SRAM com 1 MB pode permitir produzir chips de DRAM com 4 MB. Também como conseqüência das células da DRAM serem mais simples, seu custo é menor. É importante lembrar que os chips são produzidos em pastilhas circulares de silício chamadas waffers. Quanto mais chips puderem ser produzidos em cada waffer, menor será o custo de cada chip. Além disso, o processo de produção da DRAM é mais simples, pois utiliza menos camadas que a SRAM.

Finalmente, o consumo de cada célula de DRAM é bem menor que das células de SRAM. A maior parte da energia elétrica de um chip é consumida quando seus transistores mudam de estado, entre condução e não condução.

Nas células de DRAM temos apenas um transistor trabalhando, contra 6 na célula de SRAM. Além disso, mesmo quando uma célula está em repouso (sem ser acessada), dois dos 6 transistores da SRAM estão operando mesmo que consumindo baixa corrente.

Na DRAM, as células em repouso ficam com seus transistores cortados, sem consumir energia. Apenas para exemplificar a diferença de consumo entre a SRAM e a DRAM, considere os chips MT58L64L32P (SRAM, 256 kB) e MT48LC16M8 (DRAM, 4 MB), ambos produzidos pela Micron Tecnhology utilizando tecnologias de fabricação semelhantes, ambos operando a 100 MHz.

Compare, na tabela abaixo, o consumo dos dois chips:

A mesma tecnologia que resultou em uma SRAM que consome 3 watts por cada MB de memória, permite produzir memórias DRAM com consumo de 0,125 watts por MB, ou seja, um consumo 24 vezes menor.

* Diferença entre FPM DRAM e EDO DRAM

Nem sempre é fácil reconhecer à primeira vista, a diferença entre memórias FPM e EDO. Se o módulo for do tipo SIMM/30 ou SIPP/30, é obviamente do tipo FPM, pois quando as memórias EDO chegaram ao mercado, os módulos de 30 vias já haviam caído em desuso.

A confusão ocorre basicamente com módulos SIMM/72 produzidos entre 1994 e 1997, comuns em placas de CPU 386, 486 e nas primeiras placas de CPU Pentium. Placas de CPU 386 não funcionavam com memórias EDO, e placas de CPU 486 também normalmente não, mas existem alguns modelos que suportam tanto FPM quanto EDO. Já as primeiras placas de CPU Pentium com soquetes SIMM/72 suportavam tanto memórias FPM quanto EDO.

O BIOS dessas placas era capaz de detectar o tipo de memória instalado em cada banco e configura o chipset para acessos de acordo com o tipo detectado.

Muitos fabricantes colocam em seus módulos de memória EDO, uma etiqueta indicadora, como na figura abaixo:

Alguns módulos de EDO DRAM apresentam uma etiqueta indicadora “EDO”, como na figura acima. Este é um indício para diferenciar memórias EDO das memórias FPM, mas não nos deixa livres de falsificações, já que qualquer revendedor “sem ética” pode produzir etiquetas falsas.

Felizmente esta falsificação não é comum, já que as memórias EDO e FPM têm preços similares.

Em alguns casos é possível diferenciar entre FPM e EDO de acordo com a numeração dos chips. Muitos fabricantes usam para os chips FPM DRAM, números terminados com “0”, enquanto os chips EDO têm seus números terminados com 5.

A tabela abaixo mostra os principais fabricantes e os sufixos utilizados para cada tipo de DRAM:

Observe que os números citados, como 0 e 5 na maioria dos casos, são em geral seguidos de letras. Essas letras são códigos dos fabricantes, e podem indicar o encapsulamento, voltagem, faixa de temperatura e outras características.

* Velocidade de memórias FPM e EDO

As memórias FPM e EDO, muito usadas nos PCs produzidos entre 1994 e 1997, apresentam em geral o encapsula mento SIMM/72, e são utilizadas aos pares. O tempo de acesso dessas memórias é medido em ns (nano segundo).

Em geral os tempos de acesso são de 50, 60, 70 e 80 ns, sendo que as de 60 e 70 ns são as mais comuns. Os fabricantes utilizam ao lado do número de cada chip, um indicador de tempo de acesso. Por exemplo, 60 ns pode ser indicado como –60, 06, -06 ou similar. A figura 39 mostra chips de um módulo SIMM/72, com tempo de acesso de 60 ns.

As marcações usadas pelos vários fabricantes, para memórias FPM e EDO, são indicadas na tabela abaixo.

Nos próximas lições veremos mais sobre montagem e configuração de PC.

Até a próxima.