Como Funciona a Memória RAM

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Memrias e flip flop

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Como funciona a memria RAM?Processadores, placas me, discos rgidos, ventoinhas, placas de som... Gabinetes podem ser inteirios por fora, mas por dentro existe uma srie de componentes. Alguns deles podem at no ser requeridos para o funcionamento de um sistema operacional (como drives de CD ou DVDs, por exemplo), mas existem outros sem os quais a mquina nem ligar!Um deles a memria RAM, essencial no processamento e armazenamento dos seus programas, atuando em conjunto principalmente com o seu processador. Hoje, ns mostramos a vocs um pouco mais sobre elas, desde a composio, tipos, tamanhos, velocidades at o modo como operam em conjunto com os demais componentes.Est curioso? Ento no deixe de conferir!O que significa RAMO termo um acrnimo para Random Access Memory, isto , memria de acesso aleatrio. Isso implica que esta memria pode acessar os dados de forma no sequencial (ao contrrio de uma fita cassete, por exemplo), acelerando em muito os processos de leitura e escrita. Qualquer setor livre ou j preenchido imediatamente encontrado e processado.Entretanto, ao contrrio de um disco rgido, a memria RAM totalmente voltil, o que significa que todos os dados armazenados podem ser perdidos quando o dispositivo no devidamente alimentado. Mas se h este contratempo, saiba que ela milhares de vezes mais rpida que a varredura do disco fsico.Memria RAM em dois saboresAntes de tudo, voc precisa saber que existem dois tipos bsicos de RAM, que so a memria esttica e a memria dinmica. A primeira pode ser menos reconhecida pelo pblico em geral, mas est presente em muitos componentes de nossos computadores, principalmente nos processadores, onde formam a memria cache (ns explicaremos o conceito mais abaixo, durante a ilustrao do percurso de funcionamento da memria RAM).A memria esttica composta por flip-flops (montados com quatro a seis transistores) e no necessita ser atualizada constantemente, o que a torna muito mais rpida e eficiente para trabalhos que requerem baixa latncia. Os estados de sada podem ser 0 ou 1, sendo perdidos apenas quando o fornecimento de energia cortado.Em contrapartida, ela ocupa um espao fsico muito maior, sendo impraticvel a construo de pentes de memria para uso tradicional. Outro problema o custo bem mais elevado.J a memria RAM dinmica, ou DRAM, a que vemos para comprar nas lojas e que equipam nossas placas me. Suas clulas so compostas por um capacitor e um transistor, sendo o transistor uma espcie de porto (que barra ou d passagem ao pulso eltrico) e o capacitor o responsvel por armazenar a informao (novamente, estados de 0 ou 1).Uma vez que o capacitor se descarrega ao longo do tempo, necessrio mant-lo sempre alimentado. Estes circuitos integrados so dispostos em forma de linhas e colunas, de tal forma que os dados possam ser acessados, lidos ou escritos por meio de intersees (imagine uma posio A3, ativada por um pulso eltrico na linha A e por outro na coluna 3).Este formato pode ser mais barato e compacto em relao memria esttica (abrigando muito mais capacidade de armazenamento por centmetro quadrado), mas em contrapartida devidoa necessidade de localizao de posies, da constante alimentao e da prpria mudana de estado levam a uma latncia maior para a leitura.Caso deseje saber mais sobre estes dois diferentes tipos de memria, no deixe de conferir o artigo Qual a diferena entre memria RAM esttica e dinmica, no qual o assunto abordado de maneira mais extensa.A ordem dos fatoresAgora que voc j sabe um pouco mais a respeito do funcionamento destes componentes, vamos ao percurso das informaes pelos componentes e ao papel crucial das memrias. Tudo comea com os clculos da CPU (unidade de processamento central, ou processador), que so realmente volumosos.Todos estes dados processados podem ser requisitados para uma operao futura, entrando em cena a necessidade de um componente que armazene temporariamente as informaes. Temos ento as memrias cache, RAM e o prprio disco rgido atuando como um nico sistema.Como o volume de dados gigantesco (passando da ordem de bilhes de bytes por segundo), necessria, em primeiro lugar, uma memria extremamente rpida, capaz de acompanhar este ritmo frentico. A soluo para isso a memria cache (um tipo de memria esttica, como j vimos), que fica acoplada diretamente no processador, fornecendo um espao de trabalho com o mnimo de latncia possvel.Esta memria cache tambm dividida em vrios nveis (tais como L1, L2, L3 e assim por diante), sendo L1 a mais prxima do processador e as demais as mais afastadas, com capacidades maiores e maiores latncias, mas ainda assim com um canal direto de comunicao, permitindo acesso praticamente imediato aos dados.Recorrendo ao plano BMas com um espao to pequeno, o que ocorre quando o dado no comportado? Entra em cena ento o prximo nvel na hierarquia de memria e de acesso (por meio do controlador de memria), que a utilizao da memria DRAM (memria dinmica, a encontrada nos pentes que esto na sua placa me).Nela que residem todos os dados abertos pelo sistema (bem como os processos que esto em atividade), como os programas e arquivos. Para conferir melhor a atuao delas, experimente abrir o gerenciador de tarefas do Windows. Na tela esto todas as taxas de utilizao de memria dos programas, seguidas do total disponvel em sistema.Novamente, dependendo da utilizao que voc faa do seu sistema, pode ser que a memria DRAM disponvel nos pentes no seja suficiente para abastecer todas as necessidades do seu sistema. E nesses casos, como fazer para que o computador no emperre?Hora do plano... C?A resposta est no disco rgido, que passa a ser utilizado pela maioria dos sistemas operacionais atuais como uma extenso da memria RAM, sob a forma de uma memria virtual. Assim, o sistema passa a ler e escrever dados em disco, evitando travas e continuando o gerenciamento dos processos.S h um grande problema com isso: a velocidade de leitura e escrita muito inferior encontrada para os outros tipos de memrias do mercado. Como resultado, seu PC continuar em funcionamento, mas o desempenho... Estar l em baixo!O sistema tentar trocar os dados na maior velocidade possvel, armazenando na RAM tudo o que for mais importante, deixando para o HD os itens de menor importncia. Mesmo assim, janelas iro travar e o mouse ficar pesado!Usurios com mais conhecimento podem configurar quanto de seus discos rgidos podero atuar nesta virtualizao, de modo a obterem o mximo de desempenho sob tais circunstncias. Para saber mais sobre a memria virtual e a aplicao dos HDs, no deixe de ler o artigo O que memria virtual.Tipos de memriasNs j cobrimos um pouco do caminho dos dados pelo computador, ento vamos aos tipos de pentes que encontramos no mercado ou que j existiram e deixaram de ser vendidos. Vale lembrar que os equipamentos e processadores mais recentes trabalham com memrias do tipo DDR2 ou DDR (para alguns dos anos anteriores). E para descobrir qual o tipo de memria utilizada pelo seu computador, siga diretamente para o manual de instrues.Memria SIMMO termo SIMM vem de Single In-Line Memory Module, e era designado ao tipo de mdulo de memria utilizado em computadores at meados da dcada de noventa. Os primeiros modelos conseguiam carregar as instrues com apenas 8 bits a cada passagem, tendo um total de 30 pinos conectores. Depois de algum tempo, surgiram novos mdulos, os quais continham 72 pinos de conexo e suportavam at 32 bits de informao por acesso.Memria DIMMEstes mdulos entraram no mercado para substituir os pentes mencionados acima, principalmente com a ascenso da arquitetura Pentium no mercado mundial de computadores. As grandes diferenas consistem no fato de que ambos os lados de conectores so independentes, ao contrrio da gerao anterior, proporcionando uma largura de banda de 64 bits.Memria RIMMRIMM o nome patenteado para Direct Rambus memory module, sendo muito parecidos com as memrias DIMM, descritas acima. As principais diferenas esto no nmero de conectores e na transferncia de dados, que ocorre a 16 bits. Entretanto, por possuir velocidade maior, era requerida uma lmina de alumnio para refrigerar o equipamento.Memria DDR SDRAMA memria de acesso aleatrio dinmica sncrona de dupla taxa de transferncia uma das especificaes de memria de maior sucesso na indstria, tendo sido desenvolvida com o objetivo de atingir o dobro do desempenho de sua antecessora. Considerando que os dados so transferidos a 64 bits por vez, a taxa de transferncia (quando multiplicados a taxa de bus e o nmero de bits) chega a 1600 MB/s (leve em considerao que o valor normal seria de 800 MB/s, caso no houvesse a tecnologia de transmisso dupla).DDR2 SDRAMO principal padro atual uma evoluo da memria tipo DDR convencional, contando com uma srie de transformaes nas especificaes que visam o aumento de velocidade (incluindo o clock), a minimizao do consumo de energia, do aquecimento e da interferncia por rudos eltricos e o aumento da densidade (mais memria total por pente ou chip).DDR3 SDRAMAssim como para a reviso anterior, a DDR3 tem como propsito elevar ainda mais o desempenho das memrias, reduzindo consumo e acelerando as capacidades de acesso e armazenamento de dados. A banda de transferncia de dados duas vezes superior a encontrada nas DDR2, entretanto, a latncia se manteve praticamente idntica. Vale ressaltar que este padro de memria j est entrando em uso, com processadores como o Intel i7 e placas me especficas.De quanto eu preciso?Ao contrrio do que muitos usurios acreditam, adicionar memria RAM nem sempre aumenta o desempenho do computador. Para entender melhor esta ideia, imagine que seu computador j conta com 1 GB de memria. Com base neste valor, pense que o sistema operacional consome cerca de 300 MB para rodar, que o navegador aberto ocupa mais 120 MB e que a sua planilha de Excel adiciona mais 100 MB na conta.Teoricamente voc teria memria de sobra para rodar mais alguns aplicativos (480 MB) e, caso no fosse abrir muitas coisas a mais, um pente adicional no causaria impacto, pois j h uma quantia livre mais que suficiente.Em outra situao, mantenha o computador com 1 GB de RAM, mas imagine que o sistema operacional, navegador, planilha e mais alguns programas abertos consomem cerca de 900 MB de RAM. Com mais um joguinho leve ou uma aba extra com Flash no navegador voc saltaria para cima de 1 GB de memria ocupado (tendo que recorrer memria virtual, realizando a troca entre os aplicativos alocados na memria RAM e perdendo muito desempenho pelo meio do caminho). para este segundo caso que a adio de mais memria causa impacto, abrindo mais espao para os programas e o sistema respirarem.Computador domsticoPara um computador voltado navegao na internet e para a realizao de trabalhos corriqueiros (utilizando pacotes de programas como o Office), claro que no necessria uma quantia to grande de memria no sistema, mas mesmo assim devem ser levados em considerao os requisitos para o sistema operacional.Caso opte pelo Windows XP, por exemplo, 1 GB pode dar conta do recado. J em sistemas como o Windows Vista voc realmente precisar de 2 GB para trabalhar sem gargalos e sem pequenas travas.Computador para jogos e tarefas pesadasSe com tarefas corriqueiras 2 GB de memria RAM j so facilmente requeridos no Windows Vista, aqueles que procurarem o mximo de desempenho devem contar com pelo menos 4 GB de RAM, principalmente se o assunto for jogos (como Crysis, que at hoje faz muitos computadores sofrerem) ou edio de imagens ou vdeos, por meio de programas como Photoshop e Premiere.Levando em considerao que a resoluo das imagens est aumentando e que a era de vdeos HD est comeando, voc certamente no vai querer ficar sem poder apreciar tudo com bom desempenho.Escolhendo o mdulo corretoAlm do tipo de memria correto e da quantia adequada, o usurio ainda tem que se preocupar com outro fator: a frequncia de operao da memria. Este valor medido em Megahertz e reflete diretamente a velocidade mxima de transferncia de dados que pode ser atingida entre o componente e o processador.Para memrias do tipo DDR, o valor mais alto 400 MHz. J para memrias do tipo DDR2, as frequncias podem chegar at 1066 MHz. Mas e na hora de comprar os pentes ou de pedir na loja, como saber se voc est levando o produto adequado? a que entram os mdulos de memrias, que funcionam como etiquetas de identificao para as velocidades e tipos. Na tabela abaixo ns mostramosas principais formataes.Note que, de acordo com o que foi especificado na descrio das memrias DDR, os valores mostrados na tabela acima j so multiplicados.E na hora de instalar?Talvez a instalao da memria RAM seja uma das etapas mais simples na montagem de um computador, at mesmo para quem nunca teve contato com os interiores de um antes. Basicamente, as placas me possuem encaixes finos e alongados, dedicados nica e exclusivamente a estes componentes. Confira um exemplo abaixo:Note que h somente um lado no qual os pentes de memria podem ser inseridos, havendo um corte na parte de baixo deles para ser realizado o encaixe perfeito.O primeiro passo baixar as abas laterais de conteno, empurrando-as para fora cuidadosamente. Agora, com o pente em mos, verifique qual o lado correto e insira-o no slot. Aplicando um pouco de presso, voc ver as abas entrando automaticamente na posio de trava. Seu novo pente j est instalado!Fique atento apenas para as placas com suporte para canais duplos de memria (dual channel), que exigem pentes iguais em quantidade de memria e velocidade de funcionamento, alocados aos encaixes corretos (denominados canais A e B). Para descobrir qual a configurao adequada ao seu computador, no deixe de ler o manual da placa me, que trar todos os esquemas e descries a respeito do assunto.E se voc ainda est com medo de colocar a mo na massa, d mais uma volta aqui mesmo pelo Baixaki para ler os artigos Manuteno de PCs: instalando memria e placa de vdeo e Memria RAM: como escolher a melhor para o computador?. Em poucos minutos voc aprender tudo o que necessrio.

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