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Guia Completo de Memória
QUANTA MEMÓRIA HÁ EM UM MÓDULO
Bits e Bytes
Os requisitos de CPU e memória
Cálculo da capacidade de um módulo
Empilhamento
Até agora, falamos dos atributos técnicos da memória e como o sistema funciona. O que resta saber são os detalhes técnicos, os "bits e bytes", como
são chamados. Esta secção aborda o sistema de numeração binário, que forma a base da computação, assim como o cálculo da capacidade
dos módulos de uma memória.
BITS E BYTES
Os computadores se comunicam através de um "código" chamado "linguagem de mãte;quina" em que são usados apenas dois numerais: 0 e 1. As diferentes
combinações de 0 e 1 formam os chamados números binários. Estes números binários geram instruções que vão aos chips e aos
microprocessadores que impulsionam os dispositivos da computação, como computadores, impressoras, unidades de disco rígido e assim por diante.
Talvez você já tenha escutado os termos "bits" e "bytes". Ambos os termos são unidades de informação muito importantes para a
computação. O termo bit é a abreviatura de "dígito binário". Como o nome sugere, um bit representa um único dígito num
número binário; um bit é a menor informação usada em computação e pode ter um valor 1 ou 0. Um byte consiste em 8 bits. Quase todas
as especificações das capacidades de um computador são representadas em bytes. Por exemplo, a capacidade da memória, as velocidades de transferência
de dados e a capacidade de armazenamento de dados, todas são medidas em bytes ou seus múltiplos (como quilobytes, megabytes ou gigabytes.)
Este assunto de bits e bytes é importante que se fala de dispositivos e outros componentes do computador que trabalham juntos. Aqui, nos referiremos especificamente à
forma em que os bits e os bytes foram a base do desempenho e da interação dos componentes de memória de medição com outros dispositivos, como a CPU.
OS REQUISITOS DA CPU E DA MEMÓRIA
A CPU (unidade central de processamento) de um computador processa dados em pedaços de 8 bits. Estes pedaços, como já foi dito na seção anterior, costumam
ser conhecidos como bytes. Como um byte é a unidade fundamental de processamento, o poder de processamento da CPU costuma ser descrito como a quantidade máxima de bytes que consegue
processar num dado momento. Por exemplo, os microprocessadores Pentium e Power PC usam atualmente uma trajetória de dados de 64 bits, o que significa que podem processar
informações de 64 bits ou 8 bytes de forma simultânea.
Cada transação entre a CPU e a memória se chama ciclo de barramento. O número de bits de dados que a CPU pode transmitir durante um ciclo de barramento simples afeta o
desempenho de um computador e estabelece o tipo de memória de que este computador precisa. A maioria dos computadores de mesa usa atualmente DIMM de 168 pinos, que suportam rotas de dados
de 64 bits. Os SIMM de 72 pinos anteriores foram criados para suportar uma trajetória de dados de 32 bits. Quando eram usados em configurações que suportavam uma trajetória
de dados de 64 bits, tinham de ser instalados em pares, com cada par de módulos formando um banco de memória. Deste modo, a CPU se comunicava com o banco de memória como uma
unidade lógica.
Uma coisa interessante é que os módulos RIMM, que são mais novos que os DIMM, usam rotas de dados de 16 bits, menores; entretanto, transmitem informações muito
rapidamente enviando diversos pacotes de dados por vez. Os módulos RIMM usam tecnologia de tubulação para enviar quatro pacotes de 16 bits ao mesmo tempo a uma CPU de 64 bits, de
tal forma que as informações continuem sendo processadas em pacotes de 64 bits.
CÁLCULO DA CAPACIDADE DE UM MÓDULO
A memória mantém as informações que a CPU precisa processar. A capacidade dos chips e dos módulos de memória é especificada em megabytes (milhões
de bytes). Ao verificar quanta memória um módulo tem, há duas coisas importantes de que devemos lembrar: um modelo consiste num grupo de chips. Se são somadas as capacidades
de todos os chips no módulo, é possível obter a capacidade total do módulo. As exceções a esta regra são:
Se alguma parte da capacidade está sendo usada para outras funções, como um verificação de erros.
Se alguma parte da capacidade não está sendo usada; por exemplo, alguns chips podem ter linhas extras que são usadas como reserva (isto não é comum).
Enquanto a capacidade dos chips costuma ser expressa em megabits, a capacidade do módulo costuma ser expressa em megabytes. Isto pode ser confuso, especialmente porque muita gente usa sem saber
a palavra bit quando querem dizer byte, e vice-versa. Para ajuda a esclarecer isto, adotaremos as seguintes normas neste manual: Quando falarmos da quantidade de memória num módulo,
usaremos o termo "capacidade do módulo"; quando nos referirmos aos chips, usaremos o termo "densidade do chip". A capacidade do módulo será medida em
megabytes (MB) com ambas as letras correspondentes à abreviatura escritas com maiúsculas, enquanto que a capacidade dos chips será medida em megabit (Mbit) e escreveremos a
palavra "bit" com letra minúscula.
| Componente |
Expressão de capacidade |
Unidades de capacidade |
Exemplo |
| Chips |
Densidade dos chips |
Mbit (Megabits) |
64Mbit |
| Módulos de memória |
Capacidade do módulo |
MB (Megabytes) |
64MB |
DENSIDADE DOS CHIPS
Cada chip de memória é uma matriz de pequenas células. Cada célula mantém um bit de informação. Os chips de memória são descritos pela
quantidade de informação que podem manter. Chamamos isto densidade do chip. Talvez você já tenha visto exemplos de densidades dos chips, como "SDRAM de 64 Mbit" o
"8M por 8". Um chip de 64 Mbit, tem 64 milhões de células e pode manter 64 milhões de bits de dados. A expressão "8M por 8" descreve uma classe de
chip de 64 Mbit mais detalhadamente.
Na indústria de memória, as densidades dos chips DRAM costumam ser descritas pela sua organização de células. O primeiro número na expressão indica a
profundidade do chip (em locais) e o segundo número, indica a amplitude do chip (em bits). Ao multiplicarmos a profundidade pela amplitude obtemos a densidade do chip. Aqui são
mostrados alguns exemplos:
TECNOLOGIA DE CHIPS DISPONÍVEL ATUALMENTE
| |
Profundidade do chip em
milhões de locais |
Amplitude do chip em bits |
Densidade do chip =
Profundidade x am |
Chips de 16 Mbit 4Mx4 1Mx16 2Mx8 16Mx1 |
4 1 2 16 |
4 16 8 1 |
16 16 16 16 |
Chips de 64 Mbit 4Mx16 8Mx8 16Mx4 |
4 8 16 |
16 8 4 |
64 64 64 |
Chips de 128 Mbit 8Mx16 16Mx8 32Mx4 |
8 16 32 |
16 8 4 |
128 128 128 |
Chips de 256 Mbit 16Mx16 32Mx8 64Mx4 |
16 32 64 |
16 8 4 |
256 256 256 |
CAPACIDADE DO MÓDULO
É fácil calcular a capacidade de um módulo de memória se você conhece as capacidades dos chips que o compõem. Se há 8 chips de 64 Mbits, se trata de um
módulo de 512 Mbits. Entretanto, como a capacidade de um módulo é descrita em megabytes e não em megabits, deve-se converter os bits em bytes. Para fazer isso, bata
dividir o número de bits por 8. No caso do módulo de 512 Mbit, seria como mostrado a seguir:
Talvez, você também tenha escutado que os módulos de memória padrão na indústria são descritos como: "4M x 32" (ou seja, "4 Meg por
32"), ou "16M x 64" ("16 Meg por 64"). Nestes casos, calcule a capacidade do módulo exatamente como se fosse um chip, como mostrado a seguir:
Aqui há outros exemplos adicionais.
| |
Padrão |
Profundidade em locais |
Amplitude em bits de dados |
em Mbits = Profundidade vezes amplitude |
En MB= Mbits/8 |
| 72 pines |
1Mx32 2Mx32 4Mx32 8Mx32 16Mx32 32Mx32 |
1 2 4 8 16 32 |
32 32 32 32 32 32 |
32 64 128 256 512 1024 |
4 8 16 32 64 128 |
| 168 pines |
8Mx64 16Mx64 32Mx64 64Mx64 128Mx64 |
8 16 32 64 128 |
64 64 64 64 64 |
512 1024 2048 4096 8192 |
64 128 256 512 1024 |
Como já mencionamos, há espaço somente para um certo número de chips numa PCI. Com base num DIMM de 168 pinos padrão da indústria, a capacidade mais alta que
os fabricantes de módulos podem alcançar usando chips de 64 Mbits, é 128 MB com chips de 128 Mbits; o maior módulo possível é de 256 MB e com chips de 256
Mbits, o maior módulo possível é de 512MB.
EMPILHAMENTO
Muitos servidores e estações de trabalho de grande porte exigem módulos de maior capacidade para ter capacidades de memória do sistema de vários gigabytes ou mais.
Há duas formas de aumentar a capacidade de um módulo. Os fabricantes podem empilhar chips uns sobre os outros, ou podem empilhar placas.
EMPILHAMENTO DE CHIPS
Com o empilhamento de chips, dois chips são empilhados e ocupam o espaço que normalmente
ocuparia um. Em alguns casos, o empilhamento é realizado de forma interna na fábrica de produção do chips e pode parecer se tratar de um único chip. Em outros
casos, os chips são empilhados de forma externa. O exemplo a seguir mostra dois chips empilhados de forma externa.
EMPILHAMENTO DE PLACAS
Como já é de se esperar, o empilhamento de placas implica em colocar dois conjuntos de placas de circuitos impressos (PCI) do módulo de memória juntas. Com o empilhamento
de placas, uma placa secundária é montada sobre uma placa primária que se adapta ao slot de memória na placa-mãe do sistema.
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