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Montagem e Configuração de PC– 18ª Parte

Estes tutoriais trarão uma série de tópicos sobre montagem, configuração e instalação de hardware em microcomputadores. O leitor aprenderá de forma clara e objetiva o funcionamento, informações e conceitos dos componentes internos do computador, não somente de computadores atuais, mas também de micros mais antigos, pois estes ainda existem no mercado.  Serão vistos também, assuntos relacionados a soluções diversas de hardware, configurações e otimizações de registro do sistema operacional Windows, bem como exemplos práticos de montagem de PC. Este tutorial poderá servir como fonte de consulta para usuários iniciantes e avançados, servindo tanto para uso profissional como pessoal, não tendo como objetivo ser apenas a única fonte de leitura e solução, sendo necessário o estudo em livros da área e um acompanhamento personalizado em questões de conhecimentos técnicos avançados. Todas as marcas e nomes apresentados tem seus direitos reservados aos fabricantes.

Montagem e Configuração de PC – Memória III

* Memória III

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.

É possível dividir as memórias em dois grandes grupos distintos : ROM e RAM. Em todos os computadores encontram-se ambos os tipos.

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.

* Memória DDR e QDR

As memórias DDR SDRAM foram criadas visando a operação em clocks ainda mais elevados. Estas memórias utilizam a técnica DDR “Duble Data Rate”, na qual duas matrizes de células independentes são acessadas por dois clocks.

A tabela a seguir mostra como exemplo, as versões do chip DDR SRAM MT57V256H36PF, produzido pela Micron Technology. São oferecidas versões de 166, 200, 250 e 300 MHz. Note que esses clocks, ao utilizarem double data rate, resultarão em equivalentes a 333, 400, 500 e 600 MHz.

As memórias QDR (Quad Data Rate), ao contrário do que possa parecer, não são como DDRs que fazem 4 transferências por ciclo. São na verdade memórias com dois barramentos de dados independentes, um de entrada e um de saída. Cada um deles opera com double data rate.

Quando ambos estão operando ao mesmo tempo, temos como resultado uma taxa de dados quadruplicada em relação ao clock. Memórias DDR SRAM e QDR SRAM são indicadas para aplicações de alta velocidade, como cache, memória de vídeo em placas de alto desempenho, redes e interfaces de alta velocidade.

O termo QDR significa "Transferência de dados Quadruplicada". Um ótimo exemplo são os Slots AGPx, que tem a velocidade de operação de 66 MHz e 32 bits de dados a cada passo de transferência, o que resulta em 266 MB/s. Mas, como AGP 4x são feitas quatro transferências por ciclo, a velocidade final de transferência de dados fica em 1066 MB/s.

Observe uma memória DDR:

* Memória NoBL SRAM ou ZBT

Essas são memórias SRAM síncronas, capazes de operar no modo burst, oferecidas em versões pipelined e flow-throug, mas com uma pequena e sensível diferença: Podem fazer a transição imediata entre um ciclo de leitura e um ciclo de escrita, sem a necessidade de pausas (latency ou turnaround).

Todos os demais tipos de SRAM síncrona têm a limitação de não poderem passar imediatamente de uma leitura para escrita, ou vice-versa. A razão disso é que o sistema de endereçamento interno da memória tem diferenças, nas leituras e nas escritas. É preciso então tempo para a memória desativar internamente o endereçamento da leitura e ativar o endereçamento da escrita, e vice-versa.

Memórias ZBT (Zero Bus Turnaround) ou NoBL (No Bus Latency) ou Network SRAM – o nome varia conforme o fabricante – têm seus circuitos internos de endereçamento organizado de forma que o mesmo endereçamento usado para a leitura é usado também para a escrita, portanto não tem necessidade esperar pela desabilitação de um circuito e a habilitação de outro quando são feitas inversões entre operações de leitura e gravação.

* Memória Dual Port SRAM

Este é um tipo especial de memória que pode ser acessada simultaneamente por dois barramentos independentes.

Na estrutura destas memórias, existem dois conjuntos de sinais independentes, com barramento de dados, endereços e controle. Até os circuitos internos são simétricos e independentes. Ambos acessam uma única matriz de células de memória.

Existem muitos casos em que são usadas memórias comuns e existe mais de um circuito que faz acessos.

A memória DRAM de uma placa de CPU, por exemplo, é acessada pelo processador, pelo chipset, pela placa de vídeo AGP, pelas interfaces de disco rígido e por outras interfaces que operam com DMA (acesso direto à memória). A diferença é que nesses casos, apenas um dispositivo pode acessar a memória a cada instante, e todos os demais têm que aguardar. Já no caso das memórias Dual Port, os dois dispositivos podem realizar acessos simultâneos.

A matriz de células é dividida em bancos independentes, de modo que é mínima a possibilidade de colisão, ou seja, quando ambos os circuitos querem acessar o mesmo banco.

Apenas quando ocorre colisão, um circuito terá que esperar pelo acesso. Existem inúmeras aplicações para memórias Dual Port. Um exemplo é a cache externa em placas com múltiplos processadores (fala-se aqui de máquinas mãos sofisticadas). Placas de vídeo de alto desempenho também podem fazer uso deste tipo de memória. Ao mesmo tempo em que a memória de vídeo está sendo lida e transferida para o monitor, o chip gráfico pode fazer seus acessos a esta mesma memória. Placas digitalizadoras de vídeo de alto desempenho também podem usar o mesmo recurso.

* Tempo de Acesso

O tempo de acesso é um parâmetro muito importante, relacionado com a velocidade das memórias. Aplica-se especificamente às memórias SRAM assíncronas, e indica o tempo necessário para que os dados estejam disponíveis, medido a partir do instante que o chip de memória está habilitado, através da entrada CE (chip enable). Na figura 23, o tempo de acesso é T1. Note que os dados estarão disponíveis desde que o sinal OE (output enable) seja selecionado previamente. Se não for selecionado, os dados não estarão disponíveis.

Observe uma figura SRAM:

Tempo de acesso 70ns

Não faz sentido falar em “tempo de acesso” no caso das memórias síncronas. Ao invés disso especificamos o seu clock (ou o período de duração do ciclo) e a latência.

Nos chips encontramos sufixos que indicam o clock ou o período, dependendo do fabricante. O período é igual a 1 segundo dividido pelo clock. Por exemplo, um clock de 100 MHz corresponde a um período de 10 ns.

Quando dizemos que um chip de memória tem ciclo de 10 ns, não quer dizer que demorará 10 ns até entregar um dado.

Dependendo do tipo de memória, irá demorar 2 ou 3 ciclos para entregar o primeiro dado (isto é o que chamamos de latência), o que neste caso corresponde a 20 ou 30 ns.

A partir do fornecimento do primeiro dado, os três dados seguintes são entregues a cada 10 ns, desde que a memória esteja operando em modo burst.

* Wait States

O Wait State é um recurso que permite o uso de memórias lentas com processadores rápidos.

Para isso basta “avisar” o processador para que espere um pouco mais antes de ler os valores do seu barramento de dados (nas operações de leitura), ou que espere um pouco mais antes de finalizar uma escrita, para dar tempo às memórias para receberem o dado.

Ao fazerem acessos aleatórios na memória externa, o processador espera normalmente 2 ciclos. O ciclo tem duração de acordo com o clock externo do processador. Por exemplo, com clock externo de 100 MHz, o ciclo tem duração de 10 ns. Existe uma operação normal de leitura, com duração de 2 ciclos e durante o primeiro ciclo o processador deve entregar o endereço ao barramento, juntamente com outros sinais de controle. No final do ciclo seguinte, o processador testa o sinal da sua entrada de controle RDY (Ready). Se estiver em nível “0”, significa que o ciclo pode ser finalizado, e que o dado estará disponível no seu barramento de dados.

Quando as memórias não são suficientemente velozes, o seu circuito de controle (faz parte do chipset) pode retardar o envio do sinal RDY. Se no final do segundo ciclo o sinal RDY não estiver ativado (ou seja, com valor “0”), o processador automaticamente esperará mais um ciclo. Esta “prorrogação”, representada pelo “segundo” ciclo do segundo ciclo, é o que chamamos de 1 wait state.

O processador pode aguardar mais 2, 3 ou quantos wait states adicionais forem necessários, até que o circuito controlador da memória ative o sinal RDY com valor “0”, o que finaliza o ciclo.

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

Até a próxima.


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