RAM dinâmica: definição e tipos

O que é DRAM?

Você pode ter experimentado este cenário. Você está trabalhando em seu computador, inicie um novo documento e salve-o no disco rígido. Você começa a digitar e cerca de 20 minutos depois, a energia do seu computador é desconectada – talvez uma falha de energia ou alguém tropeçou no seu cabo de alimentação. A tela fica preta e você precisa ligar o computador novamente. Quando você abre o documento no qual estava trabalhando, ele não contém nenhum dos seus trabalhos dos últimos 20 minutos – pronto! Vamos aprender o que aconteceu e por que é importante entender como funciona a memória principal do seu computador.

A memória principal da maioria dos computadores consiste em memória dinâmica de acesso aleatório ou DRAM . É considerada um tipo de memória de acesso aleatório (RAM), o que significa que as informações nela armazenadas podem ser acessadas em ordem aleatória. Isso o torna um tipo de armazenamento muito rápido e, portanto, ideal para uso como a memória principal de um sistema de computador. Em contraste, as informações armazenadas em uma unidade de disco rígido precisam ser lidas em uma ordem específica, o que a torna muito mais lenta.

As informações na DRAM são armazenadas em um circuito integrado que contém transistores e capacitores . Um único par de um transistor e um capacitor armazena um bit de informação. O capacitor pode conter uma carga baixa (também chamada de descarregado) ou uma carga alta (também chamada de carregado), que correspondem a 0 e 1, respectivamente. O transistor atua como uma chave para ler o estado do capacitor ou para mudar seu estado. Os capacitores vazam lentamente sua carga e, portanto, a carga do capacitor precisa ser atualizada regularmente, restaurando a carga. Essa é a razão pela qual este tipo de RAM é chamado de dinâmica. O outro tipo mais comum de RAM é chamado de memória estática de acesso aleatórioou SRAM, porque usa apenas transistores e não precisa ser atualizado.

Enquanto o computador está funcionando, a CPU usa DRAM como memória principal para armazenar grandes quantidades de informações que precisam ser acessadas rapidamente. Considere o documento no qual você estava trabalhando. Este documento é armazenado como um arquivo na unidade de disco rígido, mas enquanto você trabalha nele, o arquivo é carregado na memória principal para que você possa trabalhar mais rápido. Todas as alterações feitas são armazenadas apenas na memória principal. Depois de salvar seu trabalho, essas alterações no arquivo são gravadas de volta no disco rígido.

Quando o computador está funcionando e a memória principal está sendo usada, os capacitores que constituem a DRAM são atualizados constantemente, normalmente a cada 64 milissegundos. Isso acontece sem que você perceba e é simplesmente integrado ao funcionamento da DRAM. Então, o que acontece quando a energia é desconectada? Todos os capacitores perdem sua carga imediatamente e todas as informações armazenadas na DRAM são perdidas. No caso do seu documento, todas as alterações feitas desde a última vez em que salvou o arquivo existiam apenas na memória principal, e essas alterações desapareceram. O arquivo em sua unidade de disco rígido é a versão que você salvou pela última vez e não contém as alterações recentes.

Tipos de DRAM

A arquitetura básica da DRAM usando pares de transistores e capacitores mudou muito pouco desde que foi inventada na década de 1970. Algumas coisas mudaram, no entanto. A DRAM normalmente vem na forma de módulos : circuitos integrados montados em pequenas placas de plástico com pinos de metal para conectar aos slots da placa-mãe. Essa interface mudou muito ao longo dos anos. Por exemplo, os módulos DRAM anteriores usavam módulos de memória em linha simples (SIMM), enquanto as versões mais modernas usam módulos de memória em linha duplos (DIMM). O número de pinos também aumentou, de 30 pinos nos módulos anteriores para 240 pinos nas versões modernas.

As diferentes interfaces são importantes porque os módulos DRAM devem caber nos slots da placa-mãe. Isso significa que você normalmente não pode retirar a memória de sistemas de computador mais antigos e colocá-la dentro de um mais novo porque a interface mudou.

A versão da DRAM usada na maioria dos computadores hoje é conhecida como memória dinâmica de acesso aleatório síncrona de taxa de dados dupla (DDR SDRAM) . A arquitetura básica é a mesma da DRAM original, com duas alterações principais. Primeiro, a memória é sincronizada com o barramento do sistema do computador. O barramento do sistema é o principal canal de informações entre a unidade de processamento central (a CPU) e os outros elementos do computador. Sincronizar a CPU e a memória principal significa que elas funcionam no mesmo ciclo de clock. Efetivamente, isso significa que mais informações podem ser movidas através do barramento do sistema entre a CPU e a memória principal. Em segundo lugar, a memória usa uma taxa de dados duplatransferência, o que significa que duas transferências de dados são concluídas por ciclo de clock, efetivamente dobrando a quantidade de informações que podem ser transferidas. DDR2 e DDR3 aumentaram esse fator para 4 e 8, respectivamente. O padrão atual para novos computadores é DDR3 SDRAM. Um único módulo pode conter até 8 GB de memória, embora muitos computadores usem módulos com uma quantidade menor.

A maioria das placas-mãe tem vários slots para módulos DRAM e, dependendo do sistema específico, você pode atualizar sua memória adicionando módulos. Um problema persistente é que esses slots não são compatíveis com versões anteriores nem compatíveis com versões anteriores . Isso significa que você não pode encaixar um módulo DDR2 em um slot DDR3, ou um módulo DDR3 em um slot DDR2. A imagem a seguir mostra parte de uma placa-mãe com slots para módulos de memória (veja o vídeo). Somente módulos com uma interface muito específica cabem; neste caso, estamos olhando para um módulo DDR3 SDRAM. Para usuários individuais de computador, isso provavelmente não será uma grande preocupação, mas para uma organização que tenta manter um grande número de computadores em funcionamento, isso limita a reutilização de componentes.

Resumo da lição

Vamos revisar. DRAM significa memória dinâmica de acesso aleatório. Ele se tornou o tipo de armazenamento padrão para a memória principal de um sistema de computador. DRAM é volátil , o que significa que perde suas informações quando a energia é perdida. Desenvolvimentos tecnológicos recentes têm se concentrado em armazenar mais memória em um único módulo DRAM e aumentar a velocidade de transferência entre a CPU e a memória principal. A maioria dos computadores atuais usa um tipo de DRAM conhecido como DDR3 SDRAM .