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MEMÓRIAS RAM

Antonio Vilhena - 14/04/2001

Existem diferentes tipos de memória disponível no mercado, cada uma atendendo diferentes requerimentos de sistema. A performance do sistema como um todo é determinada pela eficiência ou ineficiência de mover dados entre o dispositivo de armazenamento, memória e Central de Processamento (CPU). Tipicamente, aumento na performance do sistema pode ser conseguido através do aumento da velocidade do processador e do aumento do cache. O problema é que aumentando a performance desta forma, os requerimentos de dados para processamento também aumentam e daí a performance do sistema se torna um gargalo que prejudica o sistema como um todo.

Quando uma aplicação é chamada do disco rígido, o programa é armazenado e executado a partir da memória RAM. A velocidade com que o sistema armazena e executa a aplicação é determinada pela quantidade de memória utilizada. Quanto mais memória RAM, menos o processador tem que acessar funções no disco rígido. Acessos mais rápidos são conseguidos através do armazenamento de códigos ou dados na memória, que possui um tempo de acesso na ordem de nanosegundos, enquanto o disco rígido possui tempos de acesso na ordem de milisegundos. De fato, configurações de sistema com mais memória RAM terão uma performance melhor do que sistemas com processadores mais rápidos mas com pouca memória.

É importante ressaltar que o aumento de memória não significa um aumento proporcional na performance do seu sistema, ou seja, dobrando a quantidade de memória não significa que você irá conseguir o dobro da performance. Existem vários fatores e componentes envolvidos.

Vamos dar uma olhada em alguns destes tipos de memória, mais utilizados.

DRAM
DRAM ou Memória de acesso randômico dinâmico (Dynamic Random Acess Memory), é usualmente referida como simplesmente RAM, e é usada primeiramente para a memória do sistema. O sistema usa esta memória para temporariamente guardar programas, dados e processar informações que são movimentadas do e para o processador (CPU), placa de vídeo, disco rígido e/ou outros periféricos. Existem basicamente 3 tipos principais de tecnologia DRAM: Synchronous DRAM (SDRAM), Extended Data Out (EDO) e Fast Page Mode (FPM). A RAM pode ainda ser fixada com paridade (Parity) ou sem paridade (Non-Parity), checagem de erro e correção (Error Checking and Correcting - ECC) ou ECC em SIMM (ECC On SIMM - EOS).

Para facilitar, segue uma tabela com as possibilidades de tipos de memória:

Tipos de Memória:

FPM:
Memória tipo Fast Page Mode é um tipo de memória DRAM que permite replicação de acesso a memória com um mínimo de espera pela próxima instrução. Geralmente utilizada por servidores.

EDO:
Extended Data Out (EDO) é a tecnologia de memória que provê aproximadamente 5 a 30% de aumento de performance no subsistema se memória versus a tecnologia FPM. Também conhecida como Hyper-page mode DRAM, a memória tipo EDO provê o aumento de performance através da saída de dados ao mesmo tempo que está procurando por novas informações. A memória tipo Fast Page, tem um tempo de espera entre estas duas operações. A memória EDO reduz o gargalo em transferência de dados entre processadores de alta velocidade que precisam de dados rapidamente. Um fator importante, é que o sistema tem que ser desenhado para se aproveitar do modo de operação da memória tipo EDO para conseguir estes benefícios.

SDRAM:
SDRAM ou Synchronous DRAM (DRAM síncrona), é uma memória rápida, de banda-larga, desenhada para trabalhar melhor com sistemas que utilizam Chipsets e processadores de alta performance. Esta tecnologia sincroniza a si mesmo com o relógio de sistema (system clock) que controla a CPU, eliminando atrasos de tempo e aumentando a eficiência do processador. Oferecem bandas mais de 2 vezes a da memória EDO, daí a maioria dos sistemas estarem migrando para este tipo de memória. Já se tornou o padrão de tipo de memória RAM, nos dias atuais.

Paridade e Não-Paridade:
O benefício de incorporar memória com paridade em um sistema, é a habilidade de detectar erros tipo "single-bit" e enviar uma mensagem de erro antes de ocorrer uma paralisação do sistema. Com muitos sistemas utilizados em negócios e indústrias, dependendo da precisão dos dados a serem processados, a utilização de memória com paridade é uma consideração importante. Memória com paridade são um pouco mais caras do que sem paridade.

Detecção e Correção de Erro (Error Checking and Correcting - ECC):
Memórias do tipo ECC vai um pouco mais além do que memórias com paridade, pois automaticamente checa e corrige erros tipo "single-bit" (que correspondem a grande maioria de erros), sem travar o sistema. Memórias tipo ECC requerem maiores recursos do que a memória com paridade para armazenar dados e causam uma degradação de performance de aproximadamente 3% no subsistema de memória, porém o resultado em detecção e correção de erros conseguida, principalmente em sistemas críticos, é um benefício que vale a troca. Normalmente este tipo de memória é utilizada em Servidores, Estações de alto desempenho, controles industriais, e sistemas envolvidos na área de negócios críticos.

Para ilustrar a utilização de memórias ECC, segue um quadro comparando falhas de sistemas utilizando ou não memórias do tipo ECC.

Quantidade de Memória Falhas de Sistema usando paridade
(em 5 anos)
Falhas de Sistema usando ECC
(em 5 anos)
16 MB 0.32 0.00016
64 MB 1.26 0.00064
128 MB 2.52 0.00128

O EOS, é um tipo especial de memória ECC que realiza a checagem de erro e sua correção no próprio empacotamento SIMM da memória. A performance não é impactada, pois oferece a função de ECC para sistema sem o controlador de memória ECC.

Empacotamento:
Os módulos de memória atualmente utilizados, usam os seguinte tipos de "empacotamento":
DIMMs (Dual In-line Memory Modules), que fornecem 64 bits de dados
SO-DIMMs (Small Outline Dual In-line Memory Modules), muito usados em notebooks
SIMMs (Single In-line Memory Modules), fornecendo 32 bits de dados

 
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