Revista gdh 04

Adaptadores úteis

ano 1 – Nº 4 – Abril de 2007
Desktop
Publishing ESPECIAL
e Linux

MEMÓRIA RAM

Filtros de linha,
estabilizadores e nobreaks

Entendendo a
Internet
sob rede elétrica

Ano 1 - Nº 4 - Abril
2007
Editorial
Junto com a páscoa e o feriado prolongado, o mês de abril trás também o
Colaboradores: quarto número da revista Guiadohardware.NET, que, como de praxe, vem
Carlos E. Morimoto. recheado de artigos e tutoriais aprofundados.
É editor do site http://www.guiadohardware.net, autor de
mais de 12 livros sobre Linux, Hardware e Redes, entre O destaque desta edição é o especial sobre memórias, que ocupou nada me-
eles os títulos: "Redes e Servidores Linux", "Linux Enten-
dendo o Sistema", "Linux Ferramentas T écnicas", "Enten-
nos do que 27 páginas da revista, abordando em detalhes não apenas os dife-
dendo e Dominando o Linux", "Kurumin, desvendando rentes tipos de memória RAM, incluindo desde as antigas memórias FPM e
seus segredos", "Hardware, Manual Completo" e "Dicioná- EDO, até as novas DDR2, mas também memórias Flash e outras tecnologias,
rio de termos técnicos de informática". Desde 2003 de-
senvolve o Kurumin Linux, uma das distribuições Linux como também explicações aprofundadas sobre os diferentes formatos de car-
mais usadas no país. tões de memória e tecnologias como o ECC e memórias buffered.
Pedro Axelrud
É blogueiro e trabalha para o site guiadohardware.net. Se você tem um palmtop ou celular com suporte a bluetooth, com certeza
Atualmente com 16 anos, já foi editor de uma revista digi- vai querer usar as opções de sincronização e transferências de arquivos
tal especializada em casemod. Entusiasta de hardware,
usuário de Linux / MacOS e fã da Apple, Pedro atualmente
oferecias por ele. Pensando nisso, incluímos um guia de configuração do
cursa o terceiro ano do Ensino Médio e pretende cursar a Bluetooth no Linux. Você vai se surpreender com a variedade de recursos
faculdade de Engenharia da Computação. suportados :). Ainda na área de software, temos também o tutorial de
Júlio César Bessa Monqueiro Desktop Publishing no Linux, do Celso Júnior.
É especialista em Linux, participante de vários fóruns virtu-
ais, atual responsável pelos scripts dos ícones mágicos do Outros destaques são o tutorial sobre filtros de linha, estabilizadores e no-
Kurumin, editor de notícias e autor de diversos artigos e tu-
toriais publicados no Guia do Hardware. breaks, o tutorial sobre adaptadores e o artigo sobre acesso à internet
Luciano Lourenço
através da rede elétrica.
Designer do Kurumin linux, trabalha com a equipe do Guia
do Hardware.net executando a parte gráfica e de No início deste mês, os downloads das primeiras três edições da revista
webdesing, editor da Oka do Kurumin onde desenvolve superaram a marca dos 140.000 downloads, o que já nos coloca entre as
dicas para aplicações gáficas em SL, participa de projetos
voltado a softwares livres como o “O Gimp”, Inkscape
revistas mais lidas do país. Os amigos da Hardstore, Smartdata e da Livra-
Brasil e Mozilla Brasil. ria Vitória, que investiram junto conosco nas primeiras edições, devem es-
tar rindo à toa com o resultado :-D.

Contato Comercial: Ainda falando em anunciantes, não deixe de responder à nossa pesquisa
anônima, disponível no http://www.guiadohardware.net/revista/pesquisa.php.
Para anunciar no Guia do Hardware em revista A pesquisa permitirá traçar um perfil estatístico do público da revista, uma infor-
escreva para: mação essencial para muitos anunciantes, que precisam direcionar suas campa-
revista@guiadohardware.net nhas publicitárias. Nenhuma informação é coletada além das respostas fornecidas,
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www.guiadohardware.net :: Revista Revista GDH Edição de Abril

-Especial Memórias .05

-Bluetooth no Linux .33
Leia nesta Edição

-Filtros de linha, estabilizadores e nobreaks .49

-Desktop Publishing e Linux .58

-Entendendo a internet sob a rede elétrica .67

-Adaptadores úteis .73

-Opções de armazenamento externo .81

-HDs: entendendo a placa controladora .87

-Treo 600 "Um pouco de história" .91

-Tiras do Mangabeira .97

-Resumo GDH Notícias .99

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2007 | Especial
A memória RAM é bastante rápida ativo durante o estado de hiber-
e oferece tempos de acesso bru- nação são os pentes de memória;

Memória RAM
talmente mais baixos que o HD, graças a isso o PC acaba consu-
mas possui a desvantagem de mindo menos de 20 watts de
perder os dados armazenados energia e pode voltar ao estágio
por Carlos E. Morimoto quando o micro é desligado, daí a original muito rapidamente.
necessidade de salvar os arquivos
periódicamente. Ao hibernar, o conteúdo da memó-
ria RAM é copiado para uma área
É também por causa disso que o reservada do HD e o micro é real-
processo de boot é refeito cada mente desligado. Ao ligar nova-
vez que você liga o micro. Duran- mente, o conteúdo da memória é
te o boot, o sistema operacional, restaurado e novamente temos o
drivers, bibliotecas e aplicativos sistema de volta sem precisar pas-
são novamente copiados para a sar pelo processo normal de boot.
memória, junto com suas configu- O problema da hibernação é que a
rações e preferências. restauração demora muito mais
tempo, já que é necessário ler 512
A única forma de evitar repetir o MB, 1 GB ou mesmo 4 GB de da-
demorado processo de boot é man- dos (equivalentes à quantidade de
ter a memória RAM ativa, ou salvar memória RAM instalada) a partir
seu conteúdo no HD, recuperando- do HD, o que muitas vezes demora
o no próximo boot. Estas são as es- mais do que um boot completo :).
tratégias usadas pelas opções de
suspender e hibernar, disponíveis Além dos diferentes tipos de me-
tanto no Windows, quanto em vári- mória RAM, existem também ou-
as distribuições Linux. tras tecnologias de memórias de
acesso aleatório, como as SRAM e
Ao suspender, a maioria dos mais recentemente as MRAM.
componentes do sistema são Temos ainda as onipresentes
A memória RAM é um componente essencial não apenas nos PCs, desligados, incluindo o HD, placa memórias flash, que concorrem
mas em qualquer tipo de computador. É necessária sempre uma cer- de vídeo e a maior parte dos com os HDs como mídia de arma-
ta quantidade de memória, usada para armazenar programas e da- componentes da placa mãe. zenamento, como veremos em
dos que estão sendo processados. Mesmo o processador fica num detalhes mais adiante.
estado latente, onde opera numa
O mais comum é que o processador carregue o programa a partir do freqüência muito baixa e man- O tipo mais comum de memória
HD ou outra unidade de armazenamento (um CD-ROM ou um pendri- tém apenas os caches e alguns RAM, aquela que compramos no
ve, por exemplo), copie-o para a memória RAM, juntamente com ou- componentes essenciais ativos. forma de pentes e instalamos na
tros dados necessários, e depois vá salvando os arquivos de volta no Praticamente, os únicos compo- placa mãe, é chamada de DRAM,
HD, conforme eles forem sendo modificados. nente que continuam realmente ou "dynamic RAM".

www.guiadohardware.net :: Revista Especial Memórias :: 5

2007 | Especial
A memória DRAM passou a ser Para evitar a perda dos dados, a Seria perfeitamente possível cons- O problema é que os requisitos dos
usada apenas a partir do final placa mãe inclui um circuito de re- truir um PC que usasse memória sistemas operacionais e aplicativos
da década de 70, substituindo fresh, que é responsável por re- SRAM como memória principal, também aumentaram, quase que
os chips de memória SRAM, que gravar o conteúdo da memória vá- mas o custo seria proibitivo. Foi por na mesma proporção. Enquanto o
eram muito mais caros. Com o rias vezes por segundo (a cada 64 causa do custo que as memórias MS-DOS rodava bem com 2 ou 4
passar o tempo, as memória milessegundos ou menos), algo DRAM passaram a ser utilizadas em MB de memória, o Windows 95 já
DRAM viraram o padrão, de similar ao que temos num monitor primeiro lugar. precisava de pelo menos 16 MB. O
forma que geralmente dizemos CRT, onde o canhão de elétrons do Windows XP (assim como a maio-
apenas "memória RAM" e não monitor precisa atualizar a ima- Mesmo utilizando um único transis- ria das distribuições Linux atuais)
"memória DRAM" ;). gem várias vezes por segundo tor por bit, os pentes de memória não roda bem com menos de 256
para evitar que as células de fósfo- RAM são formados por um número MB, enquanto no Vista o ideal é
ro percam seu brilho. assustador deles, muito mais que usar 1 GB ou mais.
Num chip de memória os processadores e outros compo-
O processo de refresh atrapalha nentes. Um pente de memória de 1 Na maioria das situações, ter uma
DRAM, cada bit é for- duplamente, pois consome energia GB, por exemplo, é formado geral- quantidade suficiente de memória
mado pelo conjunto de (que acaba sendo transformada mente por 8 chips de 1 gigabit cada RAM instalada é mais importante
um transistor e um em calor, contribuindo para o um (8 gigabits = 1 gigabyte). Cada que o desempenho do processa-
aquecimento do micro) e torna o chip possui nada menos do que 1 dor, pois sem memória RAM sufici-
capacitor. acesso à memória mais lento. Pe- bilhão de transístores e capacitores ente o sistema passa a utilizar
sar disso, não existe muito o que e o módulo inteiro acumula um to- memória swap, que é absurda-
O transistor controla a passagem fazer, pois a única solução seria tal de 8 bilhões de conjuntos. mente mais lenta.
da corrente elétrica, enquanto o passar a usar memória SRAM, que
é absurdamente mais cara :). Apesar dessa brutal quantidade de Enquanto uma seqüência de 4 lei-
capacitor a armazena por um
transistores, os chips de memória turas num módulo de memória
curto período. Quando o capaci-
A principal diferença é que na me- são relativamente simples de se DDR2-800 demora cerca de 35 bi-
tor contém um impulso elétrico,
mória SRAM cada célula é formada produzir, já que basta repetir a lionésimos de segundo, enquanto
temos um bit 1 e quando ele está
por 4 ou 6 transístores, ao invés de mesma estrutura indefinidamente. que um acesso a um setor qual-
descarregado, temos um bit 0.
apenas um. Dois deles controlam a É muito diferente de um processa- quer do HD demora pelo menos 10
Quando falo em "capacitor", te- leitura e gravação de dados, en- dor, que além de ser muito mais milésimos. A taxa de transferência
nha em mente que não estamos quanto os demais formam a célula complexo, precisa ser capaz de ope- nominal do mesmo módulo de
falando em nada similar aos ca- que armazena o impulso elétrico (a rar a freqüências muito mais altas. memória é de 6.4 GB/s, enquanto
pacitores eletrolíticos da placa célula continua armazenando um mesmo um HD rápido, de 7200
único bit). As memórias SRAM são Com a evolução nas técnicas de fa- RPM tem dificuldades para superar
mãe. Os "capacitores" usados
muito mais rápidas e não precisam bricação, os pentes de memória fo- a marca de 60 MB/s, mesmo lendo
nos chips de memória são ex-
de refresh, o que faz com que tam- ram ficando cada vez mais baratos setores seqüenciais. Ou seja, a
tremamente pequenos e simples,
bém consumam pouca energia. com o passar das décadas. Na épo- memória RAM neste caso possui
basicamente dois pequenos blo-
Além de ser usada como memória ca dos micros 486, chegava-se a um tempo de acesso quase
cos de metal ligados ao transís-
cache, a memória SRAM é muito pagar 40 dólares por megabyte de 300.000 vezes menor e uma taxa
tor, que conservam o impulso
usada em palmtops e celulares, memória, valor que hoje em dia de transferência contínua mais de
elétrico por apenas uma fração
onde o consumo elétrico é uma compra um pente de 512 MB (ou 100 vezes maior que o HD.
de segundo.
questão crítica. até mais).


2007 | Especial
Se lembrarmos que a memória Como disse a pouco, embora Os Formatos Não é só você que não achou mui-
RAM já é muito mais lenta que o seja brutalmente mais rápida to atraente a idéia de ficar catando
processador (justamente por isso que o HD e outros periféricos, Nos micros XT, 286 e nos pri- chips de memória um a um. Foi
temos os caches L1 e L2), fica fá- a memória RAM continua sen- meiros 386, ainda não eram questão de tempo até que alguém
cil perceber o quanto o uso de do muito mais lenta que o pro- utilizados chips de memória. aparecesse com uma alternativa
memória swap por falta de me- cessador. O uso de caches di- Ao invés disso, os chips de mais prática, capaz de tornar a ins-
mória RAM física pode prejudicar o minui a perda de desempenho, memória eram instalados dire- talação fácil até mesmo para usuá-
desempenho do sistema. reduzindo o número de aces- tamente na placa mãe, encai- rios inexperientes.
sos à memória; mas, quando o xados individualmente em co-
É fácil monitorar o uso de swap. processador não encontra a in- lunas de soquetes (ou solda- Os módulos de memória são pe-
No Windows XP ou Vista basta formação de que precisa nos dos), onde cada coluna forma- quenas placas de circuito onde os
pressionar Ctrl+Alt+Del e aces- caches, precisa recorrer a um va um banco de memória. chips DIP são soldados, facilitando
sar o gerenciador de tarefas, doloroso acesso à memória o manuseio e instalação.
enquanto no Linux você pode principal, que pode demorar o Este era um sistema antiquado,
usar o comando "free" ou um equivalente a mais de 100 ci- que trazia várias desvantagens, Os primeiros módulos de memória
aplicativo de gerenciamento, como clos do processador. por dificultar upgrades de memó- criados são chamados de módulos
o ksysguard. ria ou a substituição de módulos SIMM, sigla que significa “Single In
Para reduzir a diferença (ou com defeito. Imagine você, fazen- Line Memory Module”, justamente
No caso do Windows Vista é pos- pelo menos tentar impedir que do um upgrade de memória numa por que existe uma única via de
sível usar um pendrive como ela aumente ainda mais), os placa como esta: contatos, com 30 vias.
memória adicional, através do fabricantes de memória passa-
Formato de memória usada em micros mais antigos
ReadyBoost. Este recurso pode ram a desenvolver um conjun-
ajudar em micros com pouca to de novas tecnologias a fim
memória RAM, pois o pendrive de otimizar o acesso aos da-
oferece tempos de acesso mais dos. Acompanhando estas mu-
baixos que o HD (embora a taxa danças, tivemos mudanças fí-
de transferência continue baixa) sicas no formato dos módulos,
e também reduzir o tempo de de forma que podemos classi-
carregamento dos programas. É ficar os módulos de memória
uma opção para casos em que de duas formas:
você já tem o pendrive e procu-
ra um uso para ele, mas não
espere milagres. Em se tratando
de memória, não existe o que Quanto ao formato usado (SIMM,
●

inventar: ou você procura um DIMM, etc.)
sistema operacional e progra-
mas mais leves, ou compra
●Quanto à tecnologia usada (EDO,
SDRAM, DDR, DDR2, etc.)
mais memória. Não dá para fi-
car em cima do muro ;).


2007 | Especial
Apesar de existirem contatos tam- Os módulos de 30 vias foram utili-
bém na parte de trás do módulo, zados em micros 386 e 486 e foram
eles servem apenas como uma ex- fabricados em varias capacidades.
tensão dos contatos frontais, de Os mais comuns foram os módulos
forma a aumentar a área de contato de 1 MB, mas era possível encontrar
com o soquete. Examinando o mó- também módulos de 512 KB, 2 MB
dulo, você verá um pequeno orifício e 4 MB. Existiram também módulos
em cada contato, que serve justa- de 8 e 16 MB, mas eles eram muito
mente para unificar os dois lados. raros devido ao custo.

Apesar de serem muito mais práti- Para solucionar o problema, os fa-
cos do que os chips DIP, os módu- bricantes criaram um novo tipo de
los SIMM de 30 vias ainda eram módulo de memória SIMM, de 32
bastante inconvenientes, já que bits, que possui 72 vias. Os módu-
era preciso usar 4 módulos idênti- los de 72 vias substituíram rapi-
cos para formar cada banco de damente os antigos nas placas
memória. Eles foram desenvolvi- para 486 e se tornaram o padrão
dos pensando mais na questão da nos micros Pentium, sendo em se-
Simm de 30 vias
simplicidade e economia de custos guida substituídos pelos módulos
do que na praticidade. de 168 vias.
Estes módulos de 30 vias pos- Os processadores 386 e 486
suíam sempre 8 ou 9 chips de utilizavam um barramento de
memória. Cada chip fornecia um 32 bits para o acesso à memó-
único bit de dados em cada ria, era necessário combinar 4
transferência, de forma que 8 pentes de 30 vias para formar
deles formavam um módulo ca- um banco de memória.
paz de transferir 8 bits por ciclo.
No caso dos módulos com 9 Os 4 pentes eram então acessa-
chips, o último era destinado a dos pelo processador como se
Simm de 72 vias
armazenar os bits de paridade, fossem um só. Era preciso usar os
que melhoravam a confiabilida- módulos em quartetos: 4 módulos Ao invés de quatro módulos, é preciso apenas um módulo SIMM de 72 vias
de, permitindo identificar erros. ou 8 módulos, mas nunca um para formar cada banco de memória nos micros 486. Como o Pentium
número quebrado. acessa a memória usando palavras de 64 bits, são necessários 2 módulos
Hoje em dia os módulos de me- em cada banco. É por isso que nos micros Pentium precisamos sempre usar
mória são mais confiáveis, de A exceção ficava por conta dos os pentes de memória em pares:
forma que a paridade não é mais micros equipados com processa-
usada. No lugar dela, temos o dores 386SX, onde são necessári-
ECC, um sistema mais avançado, os apenas 2 módulos, já que o
usado em pentes de memória 386SX acessa a memória usando
destinados a servidores. palavras de 16 bits.


2007 | Especial
O acesso de 64 bits à memória foi Finalmente, temos os módulos Apesar do maior número de contatos, os módulos DDR e DDR2 são
introduzido para permitir que o DIMM, usados atualmente. Ao con- exatamente do mesmo tamanho que os módulos SDR de 168 vias,
processador conseguisse acessar trario dos módulos SIMM de 30 e por isso foram introduzidas mudanças na posição dos chanfros de
grandes quantidades de dados 72 vias, os módulos DIMM possu- encaixe, de forma que você não consiga encaixar os módulos em
mais rapidamente. O processador em contatos em ambos os lados placas incompatíveis.
é tão mais rápido que a memória do módulo, o que justifica seu
RAM, que depois de esperar vári- nome, “Double In Line Memory Os módulos SDR possuem dois chanfros, enquanto os DDR (abaixo)
os ciclos para poder acessá-la, o Module” ou “módulo de memória possuem apenas um chanfro, que ainda por cima é colocado numa
melhor a fazer é pegar a maior com duas linhas de contato”. posição diferente:
quantidade de dados possível e
guardar tudo no cache. Natural- Todos os módulos DIMM são
mente os dados serão processa- módulos de 64 bits, o que elimi-
dos em blocos de 32 bits, mas a nou a necessidade de usar 2 ou
poupança ajuda bastante. 4 módulos para formar um ban-
co de memória. Muitas placas
Dentro de um banco, todos os mó- mãe oferecem a opção de usar
dulos são acessados ao mesmo dois módulos (acessados simul-
tempo, como se fossem um só, por taneamente) para melhorar a
isso era sempre recomendável usar velocidade de acesso. Este re-
dois pentes iguais. Ao usar quatro curso é chamado de dual-chan- Direfença no chanfro da mamoria SDR e DDR
pentes, o importante era que cada nel e melhora consideravelmen- Os módulos DDR 2 também utilizam um único chanfro, mas ele
par fosse composto por dois pentes te o desempenho, sobretudo está posicionado mais à esquerda que o usado nos módulos DDR,
iguais. Não existia problema em nas placas mãe com vídeo onde forma que é novamente impossível encaixar um módulo DDR2
usar dois pares de pentes diferen- board, onde a placa de vídeo numa placa antiga:
tes, como ao usar dois pentes de disputa o acesso à memória
16 MB e mais dois de 8 MB para to- RAM com o processador princi-
talizar 48 MB, por exemplo. pal. De qualquer forma, mesmo
nas placas dual-channel, usar os
Uma curiosidade é que algumas módulos em pares é opcional;
placas mãe para Pentium, podem você pode perfeitamente usar
trabalhar com apenas um módulo um ou três módulos se preferir.
de 72 vias. Neste caso, a placa
engana o processador, fazendo Existem três formatos de memó-
dois acessos de 32 bits consecuti- ria DIMM. Os mais antigos são os
vos, e entregando os dados de módulos de memória SDR, com
uma só vez para o processador. de 168 vias, que eram utilizados Memória DDR2
Apesar de funcionar, este esque- a até poucos anos atrás. Em se-
ma reduz bastante a velocidade do guida, temos os pentes de me- Isto é necessário, pois além das mudanças na forma de acesso, os
micro, pois a velocidade de acesso mória DDR, que possuem 184 pentes DDR 2 utilizam tensão de 1.8V, enquanto os módulos DDR
à memória fica reduzida à metade. contatos e os módulos DDR2, que usam 2.5. Se fosse possível instalar um módulo DDR2 numa placa
possuem 240. antiga, a maior tensão queimaria o módulo rapidamente.


2007 | Especial
Outra diferença é que os chips DDR2 utilizam o encapsulamento BGA Outra característica que torna os módulos DDR2 diferentes é a presença
(Ball Grid Array), ao invés do encapsulamento TSOP (Thin Small-Outline de um terminador resistivo dentro de cada chip de memória. O termina-
Package), usado nos chips SDR e DDR. A grande diferença é que no BGA dor é necessário para "fechar o circuito", evitando que os sinais elétricos
os pontos de solda são posicionados diretamente na parte inferior dos retornem na forma de interferência ao chegarem ao final do barramento.
chips, ao invés de serem usadas as "perninhas" laterais. Isso reduz a dis- Nos módulos DDR os terminadores ao instalados na placa mãe, o que tor-
tância que o sinal elétrico precisa percorrer, além de reduzir o nível de na a terminação menos eficiente. Como os módulos DDR2 operam a
interferências, permitindo que os módulos sejam capazes de operar a freqüências muito mais altas, a presença do terminador dentro dos pró-
freqüências mais altas. Esta imagem ilustrativa da Micron mostra bem prios chips se tornou uma necessidade, já que torna o sinal mais estável e
como os chips se parecem: livre de ruídos.

Existem também os módulos SODIMM (Small Outline DIMM), destinados a
notebooks. Eles são basicamente versões miniaturizadas dos pentes des-
tinados a desktops, que utilizam os mesmos tipos de chips de memória.

Os módulos SODIMM SDR possuem 144 pinos, enquanto os módulos DDR
e DDR2 possuem 200 pinos. Nos pentes SDR o chanfro fica próximo ao
centro do módulo, enquanto nos DDR e DDR2 ele fica à esquerda. Assim
como nos pentes para desktops, existe uma pequena diferença no posici-
onamento do chanfro entre os pentes DDR e DDR2, que impede o encai-
xe incorreto, já que ambos são incompatíveis. Abaixo temos um pente
SODIMM DDR2:

Mais recentemente estão surgiram no mercado alguns pentes de memória
DDR que também utilizam chips BGA, mas eles são menos comuns.


2007 | Especial
As Tecnologias Para acessar um determinado Não existe um caminho de volta, Imagine que o controlador de
endereço de memória, o con- ligando cada endereço de volta memória envia seqüências com 4,
Um chip de memória é um exérci- trolador primeiro gera o valor ao controlador de memória. Ao 8 ou 16 pares de endereços RAS e
to de clones, formado por um bru- RAS (Row Address Strobe), ou invés disso, é usado um barra- CAS e recebe de volta o mesmo
tal número de células idênticas, o número da linha da qual o mento comum, compartilhado número de pacotes de 64 bits.
organizadas na forma de linhas e endereço faz parte, gerando por todos os endereços do módu- Mesmo em casos onde o proces-
colunas, de uma forma similar a em seguida o valor CAS (Co- lo. O controlador de memória sador precisa de apenas alguns
uma planilha eletrônica. lumn Address Strobe), que cor- sabe que os dados que está re- poucos bytes, contendo uma ins-
responde à coluna. cebendo são os armazenados no trução ou bloco de dados, ele pre-
O chip de memória em si serve endereço X, pois ele se "lembra" cisa ler todo o bloco de 64 bits ad-
apenas para armazenar dados, Quando o RAS é enviado, toda que acabou de acessá-lo. jacente, mesmo que seja para
não realiza nenhum tipo de pro- a linha é ativada simultanea- descartar os demais.
cessamento. Por isso, é utilizado mente; depois de um pequeno Antigamente (na época dos módu-
um componente adicional, o con- tempo de espera, o CAS é en- los de 30 vias), cada chip de me- No caso das placas dual-channel,
trolador de memória, que pode viado, fechando o circuito e mória se comportava exatamente continuamos tendo acessos de 64
ser incluído tanto no chipset da fazendo com que os dados do desta forma, lendo um bit de cada bits, a única diferença é que agora
placa mãe, quanto dentro do pró- endereço selecionado sejam li- vez. Apesar disso, o processador a placa mãe é capaz de acessar
prio processador, como no caso dos ou gravados: lia 32 bits de dados a cada ciclo, dois endereços diferentes (cada
do Athlon 64. de forma que eram usados 4 pen- um em um pente de memória) a
tes, com 8 chips cada um. cada ciclo de clock, ao invés de
apenas um. Isso permite transferir
Do ponto de vista do processador, o dobro de dados por ciclo, fazen-
não existia divisão, os chips eram do com que o processador precise
acessados como se fossem um só. esperar menos tempo ao transferir
O processador não via 32 endere- grandes quantidades de dados.
ços separados, em 32 chips dife-
rentes, mas sim um único endere- Na verdade, nos PCs atuais, prati-
ço, contendo 32 bits. camente qualquer dispositivo pode
acessar a memória diretamente,
Nos módulos DIMM atuais são ge- através dos canais de DMA (Direct
ralmente usados 8 chips de 8 bits Memory Access) disponíveis atra-
cada um, formando os 64 bits for- vés do barramento PCI, AGP, PCI
necidos ao processador. Existem Express e até mesmo a partir das
ainda módulos com 16 chips de 4 portas SATA, IDE e USB. Natural-
bits cada, ou ainda, módulos com mente, todos os acessos são coor-
4 chips de 16 bits (comuns em no- denados pelo processador, mas
tebooks). Do ponto de vista do como a memória é uma só, temos
processador, não faz diferença, situações onde o processador pre-
desde que somados os chips tota- cisa esperar para acessar a memó-
lizem 64 bits. ria, por que ela está sendo aces-
sada por outro dispositivo.


2007 | Especial
Existem várias formas de me- É aqui que entram as diferen- fazer com que a memória traba- O burst de 4 leituras pode ser pro-
lhorar o desempenho da me- tes tecnologias de memórias lhasse de forma assíncrona, longado para 8, ou até mesmo 16
mória RAM: que foram introduzidas ao lon- onde o processador trabalha a leituras consecutivas, desde que
go das últimas décadas, come- uma freqüência mais alta que a lendo dados gravados em endere-
O primeiro é aumentar o nú- çando pelas memórias regula- memória RAM. ços adjacentes, da mesma linha.
mero de bits lidos por ciclo, res, usadas nos XTs e 286, que
tornando o barramento mais evoluíram para as memórias A partir do 386, a diferença passou As memórias FPM foram utilizadas
largo, como o aumento de 32 FPM, usadas em PCs 386 e a ser muito grande, de forma que em micros 386, 486 e nos primei-
para 64 bits introduzida pelo 486, em seguida para as me- as placas mãe passaram a trazer ros micros Pentium, na forma de
Pentium 1, que continua até os mórias EDO, usadas nos últi- chips de memória cache, dando módulos SIMM de 30 ou 72 vias,
dias de hoje. O problema em mos micros 486s e nos Pen- início à corrida que conhecemos. com tempos de acesso de 80, 70
usar um barramento mais largo tium. Estas três primeiras tec- ou 60 ns, sendo as de 70 ns as
é que o maior número de tri- nologias foram então substituí- Memórias FPM mais comuns.
lhas necessárias, tanto na pla- das pelas memórias SDRAM, A primeira melhora significativa na
ca mãe, quanto nos próprios seguidas pelas memórias DDR arquitetura das memórias veio Instaladas em uma placa mãe so-
pentes de memória, aumentam e DDR2 usadas atualmente. com o FPM (Fast-Page Mode, ou quete 7, que trabalhe com bus de
o custo de produção. "modo de paginação rápida"). 66 MHz, os intervalos de espera de

A segunda é acessar dois ou
Memórias Regulares memórias FPM podem ser de até 6-
3-3-3, o que significa que o proces-
A idéia é que, ao ler um bloco de
mais módulos de memória si- As memórias regulares são o instruções ou arquivo gravado na sador terá de esperar cinco ciclos
multaneamente, como nas pla- tipo mais primitivo de memória memória, os dados estão quase da placa mãe para a memória efe-
cas dual-channel. O problema é RAM. Nelas, o acesso é feito da sempre gravados seqüencialmen- tuar a primeira leitura de dados e
que neste caso precisamos de forma tradicional, enviando o te. Não seria preciso então enviar somente mais 3 ciclos para cada
dois pentes, além de circuitos e endereço RAS, depois o CAS e o endereço RAS e CAS para cada leitura subseqüente. Os tempos de
trilhas adicionais na placa mãe. aguardando a leitura dos dados bit a ser lido, mas simplesmente espera das memórias podiam ser
para cada ciclo de leitura. enviar o endereço RAS (linha) uma configurados no setup, através da
A terceira é criar pentes de vez e em seguida enviar uma opção "Memory Timing" ou similar,
memória mais rápidos, como no Isto funcionava bem nos micros seqüência de até 4 endereços CAS onde ficavam disponíveis opções
caso das memórias DDR e XT e 286, onde o clock do proces- (coluna), realizando uma série rá- como “slow”,“normal” e “fast”, que
DDR2. Esta questão da veloci- sador era muito baixo, de forma pida de 4 leituras. substituem os valores numéricos.
dade pode ser dividida em dois que a memória RAM era capaz de
quesitos complementares: o funcionar de forma sincronizada O primeiro ciclo de leitura conti- No caso das placas para 486, que
número de ciclos por segundo e com ele. Em um 286 de 8 MHz, nua tomando o mesmo tempo, operavam a clocks mais baixos (30,
a latência, que é o tempo que a eram,usados chips com tempo de mas as 3 leituras seguintes pas- 33 ou 40 MHz), os tempos de espe-
primeira operação numa série acesso de 125 ns (nanossegun- sam a ser bem mais rápidas. Gra- ra podiam ser configurados com va-
de operações de leitura ou es- dos) e em um de 12 MHz eram ças a esta pequena otimização, as lores mais baixos, como 4-3-3-3 ou
crita demora para ser concluída. usados chips de 83 ns. memórias FPM conseguem ser até 3-2-2-2, já que com menos ciclos
O tempo de latência poderia ser 30% mais rápidas que as memóri- por segundo, é natural que os tem-
comparado ao tempo de acesso O problema era que a partir daí as as regulares, sem que fosse ne- pos de resposta dos módulos cor-
de um HD. memórias da época atingiram seu cessário fazer grandes alterações respondam a um número menor de
limite e passou a ser necessário nos chips de memória. ciclos da placa mãe.


2007 | Especial
Memórias EDO Nos bursts de 8 ou mais leituras, o tirar proveito do modo de acesso mais rápido, e finalmente, as placas
ganho acaba sendo ainda maior, incompatíveis, que nem chegam a inicializar caso sejam instaladas
As memórias EDO (Extended com o módulo FPM realizando a memórias EDO.
Data Output) foram introduzidas leitura dos 8 endereços em 27 ci-
a partir de 1994 e trouxeram clos (6-3-3-3-3-3-3-3) e o EDO em Todos os módulos de 30 vias são de memórias FPM, enquanto (com
mais uma melhoria significativa 20 (6-2-2-2-2-2-2-2). Veja que o exceção de alguns módulos antigos) todos os de 168 vias são de
no modo de acesso a dados. ganho é maior em leituras de vá- memórias SDRAM. A confusão existe apenas nos módulos de 72
Nas memórias FPM, uma leitura rios endereços consecutivos, por vias, que podem ser tanto de memórias EDO quanto de memórias
não pode ser iniciada antes que isso alguns aplicativos se benefi- FPM. Para saber quem é quem, basta verificar o tempo de acesso.
a anterior termine, mesmo den- ciam mais do que outros. Todo módulo de memória traz seus dados estampados nos chips, na
tro do burst de 4 leituras dentro forma de alguns códigos; o tempo de acesso é indicado no final da
da mesma linha. O controlador Os chips de memória EDO foram primeira linha. Se ela terminar com -7, -70, ou apenas 7, ou 70, o
precisa esperar que os dados produzidas em versões com tem- módulo possui tempo de acesso de 70 ns. Se por outro lado a pri-
referentes à leitura anterior pos de acesso 70, 60 e 50 ns, com meira linha terminar com -6, -60, 6 ou 60 o módulo é de 60 ns.
cheguem, antes de poder ativar predominância dos módulos de 60
endereço CAS seguinte. ns. Elas foram usadas predomi- Como quase todos os módulos de 70 ns são de memórias FPM, e
nantemente na forma de módulos quase todos os módulos de memórias EDO são de 60 ns, você pode
Nas memórias EDO, o controla- de 72 vias, usados nos micros 486 usar este método para determinar com 95% de certeza o tipo de
dor faz a leitura enviando o en- e Pentium fabricados a partir do memória usada.
dereço RAS, como de costume, ano de 1995.
e depois enviando os 4 endere-
ços CAS numa freqüência pré- Existiram ainda alguns módulos
definida, sem precisar esperar DIMM de 168 com memória EDO.
que o acesso anterior termine. Eles foram bastante raros, pois fo-
Os sinais chegam às células de ram logo substituídos pelos pen-
memória na seqüência em que tes de memória SDRAM.
foram enviados e, depois de
um pequeno espaço de tempo, As melhorias na arquitetura das
o controlador recebe de volta memórias EDO tornaram-nas in-
as 4 leituras. compatíveis com placas mãe Memórias SDRAM funcionam sem problemas em
equipadas com chipsets mais an- placas soquete 7, que traba-
O resultado acaba sendo exa- tigos. Basicamente, apenas as Tanto as memórias FPM quanto lham a 66 MHz. Na verdade, a
tamente o mesmo, mas passa a placas para processadores Pen- as memórias EDO são assíncro- memória continua trabalhando
ser feito de forma mais rápida. tium e algumas placas mãe para nas, isto significa que elas traba- na mesma velocidade, o que
Usadas em uma placa soquete 486 com slots PCI (as mais recen- lham em seu próprio ritmo, in- muda são os tempos de espera
7, operando a 66 MHz, as me- tes) aceitam trabalhar com me- dependentemente dos ciclos da que passam a ser mais altos.
mórias EDO são capazes de tra- mórias EDO. Existem também placa mãe. Isso explica por que Assim, ao invés de responder a
balhar com tempos de acesso placas para 486 “tolerantes” que memórias FPM que foram proje- cada 2 ciclos da placa mãe, elas
de apenas 6-2-2-2, ou mesmo 5- funcionam com memórias EDO, tadas para funcionar em placas podem passar a responder a
2-2-2 (nos módulos de 60 ns). apesar de não serem capazes de para processadores 386 ou 486, cada 3 ou 4 ciclos, por exemplo.


2007 | Especial
As memórias SDRAM (Synchro- Outra característica que ajuda as No caso das memórias SDRAM te- de latência relacionado ao envio
nous Dynamic RAM) por sua vez, memórias SDRAM a serem mais mos as memórias PC-66, PC-100 e do valor CAS, durante o primeiro
são capazes de trabalhar sincroni- rápidas que as EDO e FPM é a divi- PC-133, no caso das DDR temos as acesso de cada burst.
zadas com os ciclos da placa mãe, são dos módulos de memória em PC-200, PC-266, PC-333, PC-400 (e
sem tempos de espera. Isto signi- vários bancos. Um módulo DIMM assim por diante), enquanto nas Em módulos CL2, o envio do va-
fica, que a temporização das pode ser formado por 2, 4, ou DDR2 temos as PC-533, PC-666, lor CAS toma 2 ciclos, enquanto
memórias SDRAM é sempre de mesmo 8 bancos de memória, PC-800, PC-933, PC-1066 e RC1200. nos CL3 toma 3 ciclos.
uma leitura por ciclo. Independen- cada um englobando parte dos
temente da freqüência de barra- endereços disponíveis. Apenas um Um pente de memória PC-133 A eles, somamos um ciclo ini-
mento utilizada, os tempos de dos bancos pode ser acessado de deve ser capaz de operar a 133 cial e mais dois ciclos relacio-
acesso serão sempre de 6-1-1-1, cada vez, mas o controlador de MHz, fornecendo 133 milhões de nados ao envio do valor RAS,
ou mesmo 5-1-1-1. memória pode aproveitar o tempo leituras por segundo. Entretanto, totalizando 5 (nos módulos
de ociosidade para fazer algumas esta velocidade é atingida apenas CL2) ou 6 (nos CL3) ciclos para
Veja que o primeiro acesso con- operações nos demais, como exe- quando o pente realiza um burst o acesso inicial.
tinua tomando vários ciclos, cutar os ciclos de refresh e tam- de várias leituras. O primeiro aces-
pois nele é necessário realizar o bém a pré-carga dos bancos que so, continua levando 5, 6 ou mes- A diferença acaba sendo pe-
acesso padrão, ativando a linha serão acessados em seguida. Nos mo 7 ciclos da placa mãe, como quena, pois os acessos seguin-
(RAS) e depois a coluna (CAS). módulos EDO e FPM, todas estas nas memórias antigas. tes demoram sempre apenas
Apenas a partir do segundo operações precisam ser feitas en- um ciclo.
acesso é que as otimizações entre os ciclos de leitura, o que toma Ou seja, o fato de ser um pente
tram em ação e a memória con- PC-100, não indica que o módulo Um módulo CL2 realizaria um
tempo e reduz a freqüência das
segue realizar uma leitura por possui um tempo de acesso de 10 burst de 8 leituras em 12 ciclos
operações de leitura.
ciclo, até o final da leitura. ns ou menos (nem mesmo os mó- (5-1-1-1-1-1-1-1), enquanto o
dulos DDR2 atuais atingem esta CL3 demoraria 13 ciclos (6-1-1-
O burst de leitura pode ser de 2, 4 A partir da memória marca). Pelo contrário, a maioria 1-1-1-1-1). Ou seja, embora os
ou 8 endereços e existe também dos módulos PC-100 trabalhavam módulos CL2 sejam celebrados
o modo "full page" (disponível
SDRAM, tornou-se com tempos de acesso de 40 ns. e sejam alvo de um grande es-
apenas nos módulos SDRAM), desnecessário falar em Mas, graças a todas as otimizações forço de marketing por parte
onde o controlador pode especifi- tempos de acesso, já que vimos, as leituras podiam ser dos fabricantes, a diferença de
car um número qualquer de ende- paralelizadas, de forma que no fi- performance é realmente muito
reços a serem lidos seqüencial-
que a memória trabalha nal o módulo suporta bursts de lei- pequena para justificar pagar
mente, até um máximo de 512. de forma sincronizada tura onde, depois de um lento ciclo mais caro num módulo CL2.
Ou seja, em situações ideais, em relação aos ciclos da inicial, o módulo consegue real-
Apesar disso, os módulos CL2
pode ser possível realizar a leitura mente entregar 64 bits de dados a
de 256 setores em 260 ciclos! :).
placa mãe. cada 10 ns. trabalham com tempos de aces-
Só para efeito de comparação, se so um pouco mais baixo e por
fossem usadas memórias regula- .As memórias passaram então a Independentemente da freqüência isso suportam melhor o uso de
res, com tempos de acesso simila- ser rotuladas de acordo com a de operação, temos também os freqüências mais altas que o
res, a mesma tarefa tomaria pelo freqüência em que são capazes módulos CL2 e CL3, onde o "CL" é especificado, dando mais mar-
menos 1280 ciclos. de operar. abreviação de "CAS latency", ou gem para overclock.
seja, o tempo


2007 | Especial
Veja que das memórias regulares, até as SDRAM, foi possível multiplicar a Os chips de memória DDR incluem circuitos adicionais, que
velocidade das memórias sem fazer alterações fundamentais nas células, que permitem gerar comandos de acesso e receber os dados referentes
continuam seguindo o mesmo projeto básico, com um transístor e um capaci- às leituras duas vezes por ciclo de clock, executando uma operação
tor para cada bit armazenado. Desde a década de 80, as reduções nos tem- no início do ciclo e outra no final. Como são utilizadas as mesmas
pos de acesso foram apenas incrementais, acompanhando as melhorias nas trilhas para realizar ambas as transferências, não foi necessário
técnicas de fabricação. O que realmente evoluiu com o passar do tempo fo- fazer grandes modificações nem nos módulos, nem nas placas mãe.
ram os circuitos em torno dos módulos, que otimizaram o processo de leitu-
ra, extraindo mais e mais performance. Apesar disso, as células de memória propriamente ditas continuam
operando na mesma freqüência. Num módulo DDR-266, por
Chegamos então às memórias DDR e DDR2 usadas atualmente, que exemplo, elas operam a apenas 133 MHz, da mesma forma que num
levam este processo crescente de otimização a um novo nível: pente PC-133. O pulo do gato é fazer com que cada um dos dois
comandos de leitura (ou gravação) sejam enviados para um
Memórias DDR endereço diferente, na mesma linha. Estas duas leituras são
enviadas através do barramento de dados na forma de duas
Apesar das otimizações, os módulos de memória SDRAM continuam
transferências separadas, uma realizada no início e a outra no final
realizando apenas uma transferência por ciclo, da forma mais
do ciclo de clock:
simples possível. Depois de decorrido o longo ciclo inicial, as células
de memória entregam uma leitura de dados por ciclo, que passa
pelos buffers de saída e é despachada através do barramento de
dados. Todos os componentes trabalham na mesma freqüência:

O maior problema é que o ciclo inicial continua demorando o mesmo
tempo que nas memórias SDRAM, de forma que o ganho aparece
apenas em leituras de vários setores consecutivos e a taxa de trans-
As memórias DDR implementam um novo truque, que as torna ca- ferência nunca chega realmente a dobrar, variando bastante de
pazes de realizarem duas transferências por ciclo e serem quase acordo com o tipo de aplicativo usado.
duas vezes mais rápidas que as memórias SDRAM, mesmo manten-
do a mesma freqüência de operação e a mesma tecnologia básica. A temporização para um burst de 8 leituras, usando memórias DDR,
Vem daí o termo "DDR", que significa "Double Data Rate", ou duplo seria 5-½-½-½-½-½-½-½ (8.5 ciclos) ao invés de 5-1-1-1-1-1-1-1 (12
fluxo de dados. Com o lançamento das memórias DDR, as SDRAM ciclos) como num módulo SDR. A diferença é menor em bursts me-
passaram a ser chamadas de "SDR", ou "Single Data Rate". nores, de apenas 2 ou 4 leituras.


2007 | Especial
Apesar disso, as memórias DDR usar um módulo DDR-400 numa Em casos onde você tem, por ex- os códigos de identificação do
acabaram sendo um excelente placa mãe configurada para traba- emplo, um módulo de 128 MB de módulo, detalhes sobre a
negócio, pois tornaram possível lhar a 133 MHz, por exemplo, mas memória DDR-266, vale mais a freqüência, tempos de acesso,
obter ganhos perceptíveis de neste caso não existe ganho de pena vender o módulo antigo e CAS latency e outras especifi-
performance sem um aumento desempenho com relação a um comprar um módulo DDR-400 ou cações. Estas informações são
considerável no custo. Justa- módulo DDR-266, com exceção de DDR-466 de 512 MB ou mais, do exibidas por programas de
mente por isso elas se populari- pequenas diferenças relacionadas que usar o antigo em conjunto com identificação, como o CPU-Z e o
zaram rapidamente, substituin- ao valor CAS ou à temporização um módulo novo. Verifique apenas Sandra. No Linux, você pode ler
do as memórias SDRAM num dos dois módulos. se a placa mãe permite ajustar a as informações gravadas no
espaço de menos de um ano. freqüência de forma assíncrona, chip usando o script "decode-
Quase sempre, é possível tam- sem aumentar junto a freqüência dimms.pl" (você pode encontrá-
Os módulos DDR podem ser ven- bém usar o módulo a freqüên- do FSB. lo usando o comando "locate"),
didos tanto segundo sua freqüên- cias um pouco mais altas que o que faz parte do pacote lm-
cia de operação, quanto segundo especificado, fazendo over- Continuando, quase todos os sensors. Ele retorna uma longa
sua taxa de transferência. clock. O módulo DDR-400 po- pentes de memória SDRAM ou lista de informações sobre cada
deria funcionar então a 215 DDR possuem um chip de identi- um dos módulos instalados na
DDR-200 (100 MHz) = PC1600 MHz, por exemplo. Fazer over- ficação chamado de "SPD" (Serial máquina, como neste exemplo:
DDR-266 (133 MHz) = PC2100 clock sem aumentar a tensão Presence Detect), que armazena
DDR-333 (166 MHz) = PC2700 da memória, não traz perigo
DDR-400 (200 MHz) = PC3200 para os módulos (mesmo a
DDR-466 (233 MHz) = PC3700 Memory Serial Presence Detect Decoder
longo prazo), porém você tam-
DDR-500 (250 MHz) = PC4000 By Philip Edelbrock, Christian Zuckschwerdt, Burkart Lingner,
bém não tem garantia de esta-
Jean Delvare and others
bilidade. Normalmente os mó- Version 2.10.1
Assim como no caso dos módulos dulos CL2 ou CL2.5 suportam Decoding EEPROM: /sys/bus/i2c/drivers/eeprom/0-0050
SDRAM, existem módulos de me- melhor os overclocks, já que o Guessing DIMM is in bank 1
mória DDR CL2 e CL3, sendo que controlador tem mais margem ---=== SPD EEPROM Information ===---
nos CL2 o tempo do acesso inicial para aumentar a temporização EEPROM Checksum of bytes 0-62 OK (0x8C)
dos módulos para compensar o # of bytes written to SDRAM EEPROM 128
é reduzido em um ciclo, resultando
Total number of bytes in EEPROM 256
em um pequeno ganho de de- aumento na freqüência. Fundamental Memory type DDR SDRAM
sempenho. Como as DDR realizam SPD Revision 0.0
duas operações por ciclo, surgiram Ao misturar dois módulos de ---=== Memory Characteristics ===---
também os módulos CL2.5, que fi- especificações diferentes, é Maximum module speed 400MHz (PC3200)
cam no meio do caminho. necessário nivelar por baixo, Size 512 MB
usando a freqüência suportada tCL-tRCD-tRP-tRAS 3-3-3-8
As especificações do módulos indi- pelo módulo mais lento. Jus- Supported CAS Latencies 3, 2.5, 2
Supported CS Latencies 0
cam a freqüência máxima para a tamente por isso, nem sempre
Supported WE Latencies 1
qual seu funcionamento foi compro- é conveniente aproveitar os Minimum Cycle Time (CAS 3) 5 ns
vado. Nada impede que você use o módulos antigos ao fazer up-
módulo a uma freqüência mais bai- grade, pois você acaba subuti-
xa que o especificado; você pode lizando o novo módulo.


2007 | Especial
Maximum Access Time (CAS 3) 0.65 ns Muitas placas vão além,
Minimum Cycle Time (CAS 2.5) 6 ns permitindo que você
Maximum Access Time (CAS 2.5) 0.7 ns ajuste manualmente o
Minimum Cycle Time (CAS 2) 7.5 ns valor CAS da memória.
Maximum Access Time (CAS 2) 0.75 ns
---=== Manufacturing Information ===---
Isso pode ser útil ao fazer
Manufacturer Kingston overclock, pois um módu-
Manufacturing Location Code 0x04 lo DDR-400, pode não
Part Number K conseguir trabalhar esta-
Manufacturing Date 0x001E velmente a 233 MHz (por
Assembly Serial Number 0x6B376D48 exemplo), mantendo o
CAS em 2 tempos, mas
pode funcionar perfeita-
Pelas informações, podemos ver que se trata de um módulo DDR- mente se o tempo for
400 (PC3200) de 512 MB da Kingston. Veja que o módulo suporta o aumentado para 3 tem-
uso de CAS 3, 2.5 ou 2, mas em seguida é especificado que o tempo pos.
mínimo de acesso usando CAS 3 são 5 ns e usando CAS 2 são 7.5 O inverso também é possível. Um módulo DDR-400 CAS3 poderia vir
ns. Ou seja, o módulo só é capaz de usar CAS 2 em freqüências mais a trabalhar estavelmente com CAS 2 se a freqüência fosse reduzida
baixas. Ao operar a 200 MHz, sua freqüência nominal, ele passa au- para 166 MHz, por exemplo, oferecendo uma boa flexibilidade para
tomaticamente a usar CAS 3. Ou seja, apesar das especificações se- quando você tem tempo disponível e quer chegar ao melhor de-
rem um pouco confusas, elas indicam que na verdade tenho em sempenho possível.
mãos um módulo CL3.
Algumas placas vão ainda mais longe, oferecendo conjuntos comple-
O SPD é um pequeno chip de memória EEPROM, com apenas 128 ou tos de ajustes:
256 bytes, que pode ser localizado facilmente no módulo:
Brincar com a freqüência
Graças a ele, a placa mãe pode utilizar automaticamente as confi- e tempos de acesso da
gurações recomendadas para o módulo, facilitando a configura- memória não oferece ris-
ção. Mas, você pode desativar a configuração au- cos para o equipamento.
tomática (By SPD) e especificar sua No máximo você pode
própria configuração. A maioria precisar limpar o setup,
das placas atuais permitem que a para que o micro volte a
memória operem de forma assín- inicializar depois de ten-
crona com o clock da placa mãe, tar usar uma configura-
permitindo que a placa mãe opere ção não suportada pelos
a 166 MHz, enquanto a memória módulos.
opera a 200 ou 233 MHz, por exem-
plo. Ao usar um módulo antigo, tam- O maior risco está em
bém é possível fazer o contrário, aumentar a tensão usada
mantendo a placa mãe a 200 MHz, pelos módulos (Memory
mas configurando a memória para Voltage). É comprovado
operar a 133 MHz, por exemplo. que pequenos aumentos


2007 | Especial
na tensão aumentam a possibilida- Como você pode ver, a dife- acaba não sendo suficiente para Como disse, as células de me-
de dos módulos trabalharem esta- rença é maior em aplicativos compensar a diferença na freqüên- mória continuam trabalhando na
velmente a freqüências mais altas, que precisam manipular gran- cia de operação das células de mesma freqüência das memórias
sobretudo nos módulos DDR2, que des blocos de dados e menor memória. Vale lembrar que um SDR e DDR, mas os buffers de
dissipam mais calor. O problema é em aplicativos que lêem pe- módulo DDR2-533 trabalha com entrada e saída, responsáveis
que isso também pode abreviar a quenos blocos de dados espa- tempos de latência similares a por ler os dados, passaram a
vida útil dos módulos, por isso nem lhados. Em nenhuma situação um módulo DDR-266. operar ao dobro da freqüência. É
sempre é uma boa idéia. prática a transferência chega justamente esta freqüência que
realmente a dobrar. Dizer que Realizar bursts de leituras rápi- é "vista" pelo restante do siste-
Aumentos de até 5 a 6% estão as "DDR2 são duas vezes mais das pode não ser a forma mais ma, de forma que a maioria dos
dentro do limite de tolerância dos rápidas" é apenas uma figura perfeita de criar memórias mais programas de diagnóstico mos-
circuitos e não oferecem grandes de linguagem ;). rápidas (por causa do lento ciclo tra a freqüência dobrada usada
riscos. Você pode usar 2.65v num inicial), mas é sem dúvida a pelos circuitos de entrada e não
módulo DDR ou 1.9v num módulo mais simples e barata. A a freqüência real da memória.
DDR2, mas a partir daí existe pre- Em 2005, quando os freqüência de operação das
juízo para a vida útil. Aumentos a primeiros módulos DDR2- memórias aumenta de forma Devido a esta ambigüidade, não é
partir de 20% podem realmente 533 chegaram ao gradual, conforme são melhora- errado dizer que os módulos DDR2
queimar os módulos em poucas das as técnicas de produção. operam ao dobro da freqüência
horas, por isso as opções normal- mercado, eles dos DDR (os buffers e outros circui-
mente não ficam disponíveis. rapidamente ganharam a Assim como no caso dos pro- tos de apoio realmente operam),
cessadores, não é possível criar nem que são realizadas 4 leituras
fama de "lentos", pois um processador capaz de ope-
Memórias DDR2 eram comparados a rar ao dobro do clock de uma
por ciclo (já que as células de me-
mória continuam operando à
Seguindo a tendência inaugurada módulos DDR-400 ou hora para a outra, mas é possí- mesma freqüência).
pelas memórias DDR, as DDR2 vel criar um processador dual-
novamente duplicam a taxa de
DDR-466, que já estavam core, por exemplo. No caso das Ao realizar uma leitura, o controla-
transferência, realizando agora 4 entrincheirados. memórias é mais simples, pois dor de memória gera quatro sinais
operações por ciclo. Novamente, você pode ler vários endereços distintos, que ativam a leitura de
as células de memória continuam Embora um módulo DDR2 ga- simultaneamente (ou quase), quatro endereços adjacentes (4-bit
trabalhando na mesma freqüência nhe de um DDR da mesma fazendo apenas mudanças nos prefetch). As quatro leituras são fei-
anterior e o acesso inicial continua freqüência em todos os quesitos circuitos controladores. tas simultaneamente e os dados
demorando aproximadamente o (um DDR2-800 contra um DDR- entregues ao buffer, que se encar-
mesmo tempo. Entretanto, as de- 400, por exemplo), o mesmo Dependendo da fonte, você rega de despachá-los através do
mais operações dentro do burst não acontece se comparamos pode ler tanto que as memórias barramento principal.
passam a ser realizada em apenas módulos de freqüências diferen- DDR2 operam ao dobro da
um quarto de ciclo de clock. Usan- tes. Um DDR2-533 opera a ape- freqüência que as DDR, quanto Presumindo que o módulo DDR2
do memórias DDR2, um burst de 8 nas 133 MHz, por isso acaba re- que elas realizam quatro trans- de exemplo operasse a 100 MHz,
leituras demoraria apenas 6.75 ci- almente perdendo para um ferências por ciclo ao invés de teríamos as células de memória ain-
clos de clock (5-¼-¼-¼-¼-¼-¼- DDR-400 (200 MHz) na maioria duas. Nenhuma das duas expli- da operando na mesma freqüência,
¼), contra 8.5 ciclos nas DDR e 12 das aplicações, pois a ganho de cações estão erradas, mas am- mas agora entregando 4 leituras
nas SDR. realizar 4 operações por ciclo bas são incompletas. de setores seqüenciais por ciclo.


2007 | Especial
Os buffers e o barramento de dados operam agora a 200 MHz, de forma Normalmente, as especificações acesso, que trabalham ao dobro
que as 4 leituras podem ser enviadas em 2 ciclos, com duas transferências das memórias DDR2 incluem não da freqüência. Os 8 ciclos de um
por ciclo. apenas o CAS latency (tCL), mas módulo DDR2 equivalem ao
também o RAS to CAS delay mesmo espaço de tempo con-
Os dois ciclos do barramento são realizados no mesmo espaço de tempo (tRCD), Row Precharge Time sumido por 4 ciclos de um mó-
que apenas um ciclo das células de memória: (tRP) e RAS Activate to Charge dulo DDR ou SDR.
(tRAS). Estes mesmos valores
podem ser encontrados nas espe- Junto com o ciclo inicial, o con-
cificações de módulos DDR e SDR, trolador pode realizar um burst
mas com as memórias DDR2 os de mais 7 leituras (totalizando
fabricantes passaram a divulgá-los 8). Cada uma destas leituras
de forma mais aberta, usando adicionais consome o equivalen-
qualquer redução nos valores para te a meio ciclo do controlador
diferenciar seus módulos dos con- (ou a um quarto de ciclo das cé-
correntes. T emos então módulos lulas de memória). Caso ele
DDR2-800 "4-4-4-12" ou "5-5-5- precise de mais dados dentro da
15", por exemplo. mesma linha, ele repete o envio
do sinal CAS e realiza um novo
O primeiro número é o CAS la- burst de leituras.
tency, que já conhecemos. O
Como vimos, as células de memó- Atualmente temos chips de memó- seguinte é o RAS to CAS delay, Note que o controlador só pre-
ria podem ser grosseiramente ria de até 300 MHz que, combina- que é o tempo que o controla- cisa enviar o sinal RAS ao mu-
comparadas a uma planilha ele- dos com as 4 leituras por ciclo, re- dor precisa esperar entre o en- dar a linha ativa, de forma que
trônica, com inúmeras linhas e co- sultam em módulos com transfe- vio do endereço RAS e o CAS. o tRCD só entra na conta no
lunas. Não existe uma grande difi- rência teórica de até 9.6 GB/s: Para realizar uma leitura, o con- primeiro acesso. Para os se-
culdade em ler vários endereços DDR2-533 (133 MHz) = PC2-4200 trolador envia o sinal RAS, espe- guintes, temos apenas o tempo
diferentes simultaneamente, des- DDR2-667 (166 MHz) = PC2-5300 ra o tempo referente ao RAS to referente ao tCL. Caso o con-
de que o fabricante consiga de- DDR2-800 (200 MHz) = PC2-6400
CAS delay, envia o sinal CAS, trolador precise realizar 24 lei-
senvolver os circuitos de controle DDR2-933 (233 MHz) = PC2-7500
DDR2-1066 (266 MHz) = PC2-8500 aguarda o número de ciclos refe- turas (dentro da mesma linha),
necessários. Graças a isso, o de- DDR2-1200 (300 MHz) = PC2-9600 rente a ele e então finalmente num módulo DDR2 4-4-4-12,
senvolvimento das memórias tem tem a leitura. Num módulo teríamos 11.5 ciclos (8+3.5)
sendo focado em realizar mais lei- O CAS latency dos módulos DDR é DDR2 4-4-4-12, tanto o tCL para as 8 primeiras leituras e
turas pro ciclo, combinada com medido em termos de ciclos do cir- quanto o tRCD demoram 4 ci- mais 15 ciclos (4+3.5+4+3.5)
aumentos graduais nas freqüênci- cuito controlador, por isso são nor- clos, de forma que o acesso ini- para as 16 leituras subseqüen-
as de operação. malmente o dobro do que nos mó- cial demoraria um total de 8 ci- tes. É por causa desta peculia-
dulos DDR. É como duas "duas uni- clos. Num módulo 5-5-5-15, o ridade que os módulos DDR e
Quando as memórias DIMM sur- dades" ou "quatro metades", no fi- DDR2 não possuem mais o
tempo subiria para 10 ciclos.
giram, ainda na época do Pen- nal dá no mesmo ;). Um módulo "full-page mode" suportado pe-
tium II, os pentes mais rápidos DDR2-800 com CAS latency 4, pos- É importante lembrar (mais las memórias SDRAM; ele dei-
operavam a 100 MHz (os famo- sui o mesmo tempo de acesso que uma vez ;) que aqui estamos fa- xou de ser necessário.
sos módulos PC-100). um DDR-400 com CAS latency 2. lando de ciclos dos circuitos de


2007 | Especial
O Row Precharge Time (tRP) entra Sendo assim, mesmo que seja Bem, esta última parte exigiu O lançamento das memórias DDR
em ação quando o controlador necessário ler um único setor, a uma explicação mais complexa teve um impacto diferente para a
precisa alternar entre diferentes leitura demorará (num módulo que o habitual. Como você pode Intel e a AMD. Para a Intel, a migra-
linhas. Cada linha inclui 512 ende- 4-4-4-12), 4 ciclos para o tRP, 4 ver, os tempos de acesso dos ção para as memórias DDR2 foi
reços de memória, o equivalente ciclos para o tRCD, 4 ciclos módulos DDR2 é um pouco mais mais simples, já que o controlador
a 4 KB de dados. As linhas são di- para o tCL, totalizando 12 ci- complexo do que pode parecer de memória é incluído no chipset,
vididas em 4 ou 8 páginas, de clos. Estes 12 ciclos são justa- à primeira vista. de forma que aderir a uma nova
forma que um pente DDR2 de 1 mente o tempo referente ao tecnologia demanda apenas modi-
GB teria 8 páginas de 32.768 li- RAS Activate to Charge (tRAS), Entretanto, o mais importante ficações nas placas. Para a AMD, a
nhas, ou 4 páginas de 65.536 li- que é o tempo mínimo para re- dos 4 valores continua sendo o mudança foi mais tortuosa, já que o
nhas. Com tantas linhas e páginas alizar uma leitura completa. O primeiro (o bom e velho CAS la- Athlon e derivados utilizam um
diferentes, não é difícil imaginar tRAS é sempre proporcional aos tency, ou tCL), que é o tRCD e o controlador de memória embutido
que o chaveamento entre elas é três primeiros valores, pois é tRP são quase sempre iguais a diretamente no processador. Foi
muito freqüente :). Quando falo justamente a soma dos três. É ele e o tRAS é a soma dos três. necessário atualizar toda a linha de
em linhas e páginas, tenha em por isso que ele sempre é mais Ou seja, se o CAS latency é mais processadores, além de introduzir
mente que esta é apenas a forma alto em módulos com CAS la- baixo, automaticamente os de- um novo soquete, o AM2, que exi-
como o controlador de memória tency mais alto. mais valores também são. giu também mudanças nas placas.
"enxerga" o módulo.
É possível reduzir o tRAS utili-
zando um recurso chamado
Fisicamente, mesmo Additive Latency, onde o co-
mando para iniciar o precharge
os bits de uma mesma do banco seguinte pode ser en-
linha estão espalhados viado antes que a leitura atual
pelos vários chips do termine. Isso faz com que o
tempo total da leitura seguinte
módulo. seja reduzido em 1 ou até
mesmo 2 ciclos. Este é o caso
Antes de poder acessar uma de- dos módulos 5-4-4-11 ou 4-4-4-
terminada linha, o controlador de 11, por exemplo. Em outros ca-
memória precisa carregá-la (pre- sos é necessário um ciclo adici-
charge). Isso consiste em recarre- onal para fechar o banco, que
gar os capacitores dentro das célu- aumenta o tRAS ao invés de
las de memória, facilitando a leitura diminuir. De qualquer forma, o
dos dados. O Row Precharge Time tRAS é dos quatro o parâmetro
(tRP) é justamente o tempo neces- que menos influi no desempe-
sário para fazer o carregamento, nho, pois só faz alguma dife-
necessário antes de chavear para rença real quando o sistema
outra linha, seja no mesmo banco, precisa realizar séries de aces-
seja num banco diferente. sos rápidos, a linhas diferentes.


2007 | Especial

Memória Flash
Diferentemente da memória RAM e também das SRAM, a memória Flash permite armazenar dados por longos períodos, sem precisar de
alimentação elétrica. Graças a isso, a memória Flash se tornou rapidamente a tecnologia dominante em cartões de memória, pendrives,
HDs de estado sólido (SSDs), memória de armazenamento em câmeras, celulares e palmtops e assim por diante.

Se a memória Flash não existisse, todas estas áreas estariam muito atrasadas em relação ao que temos hoje. Os celulares e palmtops prova-
velmente ainda utilizariam memória SRAM para armazenar os dados e seriam por isso mais caros e perderiam os dados quando a bateria
fosse removida. Os pendrives simplesmente não existiriam e os cartões de memória estariam estagnados nos cartões compact-flash, utili-
zando microdrives ou pequenas quantidades de memória SRAM alimentada por uma pequena bateria. Formatos mais compactos, como os
cartões SD e mini SD simplesmente não existiriam.

Existem dois tipos de memória Flash. A primeira tecnologia de memória Flash a se popularizar foi o tipo NOR, que chegou ao mercado em 1988.


2007 | Especial
Os chips de memória Flash Apesar disso, a memória Flash os dois, que armazena cargas Pelo diagrama você pode notar
NOR possuem uma interface do tipo NOR é bastante usada negativas. Isto cria uma espé- que embora mais complexa que
de endereços similar à da me- até hoje em palmtops, celulares cie de armadilha de elétrons, uma célula de memória RAM
mória RAM. e diversos tipos de dispositivos, que permite manter os dados (onde temos apenas um transís-
para armazenar o sistema ope- por longos períodos de tempo, tor e um capacitor), a célula de
Graças a isso, eles rapidamente racional (neste caso chamado sem que seja necessário man- memória flash ocupa pouco es-
passaram a ser usados para ar- de firmware), que é carregado ter a alimentação elétrica (co- paço, pois o segundo transístor
mazenar o BIOS da placa mãe e durante o boot, sem ser altera- mo nas memórias SRAM), ou é posicionado sobre o primeiro.
firmwares em dispositivos diver- do. A vantagem neste caso é o muito menos fazer um refresh Graças ao tamanho reduzido
sos, que antes eram armazena- XiP (execute in place), onde o periódico (como na memória das células, cada chip de me-
dos em chips de memória ROM sistema pode rodar diretamente DRAM). Isto simplifica muito o mória Flash NAND armazena
ou EEPROM. Nos primeiros PCs, a partir do chip de memória, design dos cartões, pendrives uma quantidade muito maior de
por exemplo, o BIOS da placa sem precisar ser primeiro copi- e outros dispositivos, pois eles dados, o que faz com que o pre-
mãe era gravado em um chip de ado para a memória RAM. precisam incluir apenas os ço por megabyte seja muito
memória ROM e por isso não era chips de memória Flash NAND, mais baixo.
atualizável, a menos que o chip O chip de memória NOR é comum chip controlador e as tri-
fosse fisicamente substituído. plementado por uma pequena lhas necessárias. Nada de ba- Além de mais baratas que as
quantidade de memória SRAM terias, circuitos de refresh ou NOR, as memórias NAND tam-
O problema com as memórias ou DRAM, que é usada como qualquer coisa do gênero. bém são muito mais rápidas na
NOR é que elas são muito caras memória de trabalho. Em mui- hora de gravar dados. A princi-
e, embora as leituras sejam rá- tos casos, a memória é usada Aqui temos um diagrama da Intel pal limitação é que elas são en-
pidas, o tempo de gravação das também para armazenar dados que mostra uma célula de memória dereçadas usando páginas de 2
células é muito alto. Num chip e configurações que, justamen- Flash NAND: KB e acessadas através de um
de memória NOR típico, as ope- te por isso, podem ser perdidos barramento serial. Ou
rações de gravação demoram quando a carga da bateria se seja, do ponto de vis-
cerca de 750 ns, ou seja, tería- esgota completamente. ta do sistema, um
mos pouco mais de 1000 opera- cartão de memória
ções de gravação por segundo! As memórias Flash NOR chega- flash NAND está mais
ram a ser utilizadas nos primei- para um HD do que
No caso do BIOS da placa mãe, ros cartões de memória PCMCIA para uma unidade de
isso não é um grande problema, e Compact Flash, mas elas de- memória. Você pode
pois você só precisa atualizá-lo sapareceram deste ramo quan- usá-lo para guardar
esporadicamente. Mas, imagine do foram introduzidas as memó- dados, mas na hora
um palmtop que tentasse utilizar rias NAND, que são de longe o que o sistema precisa
apenas memória NOR com me- tipo mais usado atualmente. rodar um programa,
mória de trabalho... O sistema precisa primeiro co-
rodaria tão lentamente que a Nelas, cada célula é composta piá-lo para a memó-
idéia acabaria sendo abandona- por dois transístores, com uma ria RAM, da mesma
da mais cedo ou mais tarde. :) fina camada de óxido de silício forma que faria ao
precisamente posicionada entre usar um HD.


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