ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória Antes, com a utilização de circuitos integrados discretos, era muito difícil para o usuário comum instalar sozinho mais memória em seu micro. Sempre havia problemas de mau contato, terminais partidos ou a instalação invertida do circuito integrado, fora a loucura que era ler um circuito integrado e calcular como deveria ser formado um banco de memória.

Módulos de Memória Módulos SIPP (Single In Line Pin Package) ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória Módulos SIPP (Single In Line Pin Package) Esse foi o primeiro tipo de módulo de memória a ser criado e sua aparência lembrava um pente, daí o apelido “pente de memória”‖ para os módulos de memória. Os seus terminais eram similares aos utilizados pelos circuitos integrados, o que causava mau contato, permitia que terminais dobrassem ou partissem e ainda não impediam que o usuário encaixasse o módulo invertido no soquete.

ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória Módulos SIMM-30 (Single In Line Memory Module, 30 Terminais) O módulo SIMM-30 é basicamente o módulo SIPP com um novo sistema de encaixe, parecido com o utilizado por placas no encaixe aos slots de expansão do micro. Esse sistema não permite que os módulos sejam encaixados invertidos e, como seus terminais não são “pinos”‖ como no módulo SIPP, não há problemas de terminal dobrado ou partido. Esses módulos têm 30 terminais, daí o “30”‖ em seu nome. Assim como os módulos SIPP, são módulos de 8 bits e encontrados em versões de 256 KB, 1 MB e 4 MB.

ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória Módulos SIMM-72 (Single In Line Memory Module, 72 Terminais) Os módulos SIMM-72 são módulos SIMM de 32 bits, criados para serem usados em micros equipados com processadores 486, Pentium e superiores. São encontrados em diversas capacidades, sendo as mais usuais 4 MB, 8 MB, 16 MB e 32 MB.

Módulos de Memória Módulos DIMM (Double In Line Memory Module) ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória Módulos DIMM (Double In Line Memory Module) Os módulos DIMM normalmente têm 168 terminais e são de 64 bits. Módulos DIMM com paridade são conhecidos como módulos de “72 bits”. Atualmente os módulos DIMM utilizam memórias SDRAM. Os primeiros módulos DIMM eram alimentados com 5 V (os atuais são alimentados com 3,3 V) e usavam memórias com outras tecnologias, como FPM e EDO.

Módulos de Memória Módulos DDR-DIMM ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória Módulos DDR-DIMM Os módulos DDR-DIMM foram criados para que pudéssemos facilmente diferenciar os módulos que usam memórias SDRAM dos módulos que usam DDR-SDRAM. O tamanho do módulo é o mesmo do DIMM tradicional tendo, porém, 184 terminais e apenas um chanfrado delimitador, enquanto o módulo DIMM tradicional tem dois chanfrados. Isso faz com que os módulos DDR-DIMM não consigam ser instalados em soquetes DIMM e vice-versa.

Módulos de Memória Módulos RIMM (Rambus In Line Memory Module) ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória Módulos RIMM (Rambus In Line Memory Module) Esse tipo de módulo foi padronizado pela empresa Rambus para a utilização de memória Rambus (RDRAM) no micro. Dessa forma, os módulos RIMM utilizam circuitos RDRAM. Fisicamente falando, esses módulos têm semelhanças com os módulos DIMM, porém não é possível o encaixe de módulos RIMM em soquetes DIMM e vice-versa.

Módulos de Memória Detecção de Erros ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória Detecção de Erros A confiabilidade de um dado armazenado em memória não é muito alta: basta um “0”‖ ou um “1”‖ trocarem de valor para que o dado perca qualquer sentido, atrapalhando a execução do programa, seja travando o micro ou corrompendo dados. Por esse motivo, os micros utilizam algum esquema de detecção de erros. O mais rudimentar chama-se paridade e acompanha o PC desde o seu nascimento. O esquema mais moderno e que está cada vez mais sendo utilizado chama-se ECC (Error Correction Code, Código de Correção de Erros).

Módulos de Memória Paridade ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória Paridade A cada 8 bits (ou seja, a cada byte) de dado armazenado, um nono bit pode ser adicionado de forma a acrescentar uma informação de verificação de erros. Na hora de armazenar um dado de 8 bits em memória, um circuito chamado gerador de paridade (atualmente integrado no chipset da placa-mãe) gera um bit extra — chamado bit de paridade — de modo que o número total de “1”‖ seja par.

Módulos de Memória Paridade ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória Paridade Por exemplo, se o número 01101101b fosse armazenado em memória, o bit de paridade teria o valor “1”‖, de modo que houvesse, no total, seis “1‖s”, um número par. Já para o dado 10011001b, o bit de paridade teria o valor “0”, para que o número de “1‖s” no total continuasse sendo quatro, um número par.

Módulos de Memória Paridade ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória Paridade Na hora de recuperar um dado armazenado em memória, um circuito chamado testador de paridade (que também está integrado ao chipset) trata de refazer a conta e verificar qual deveria ser o valor do bit de paridade e o compara esse valor com o valor armazenado e calculado anteriormente. Caso os valores não sejam iguais, isso significa que algum dos bits armazenados trocou de 0‖ para 1‖ ou vice -versa, causando um erro chamado Erro de Paridade. Uma mensagem de erro será apresentada na tela do micro, seguida do endereço onde o problema ocorreu.

Módulos de Memória Paridade ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória Paridade O esquema de paridade é, contudo, extremamente rudimentar e não detecta erros mais sérios. Caso dois bits (ou qualquer outro número par de bits) alterem seus valores, o circuito testador de paridade concluirá, erroneamente, que não houve erros. Além disso, o teste de paridade não aponta o bit defeituoso nem faz nada no sentido de tentar corrigir o erro. Por conta disso, muitos fabricantes deixaram de incluir espaço de memória extra para o armazenamento do bit de paridade em seus módulos de memória, economizando dinheiro, como veremos mais adiante.

Módulos de Memória ECC (Error Correction Code) ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória ECC (Error Correction Code) O ECC é um esquema de verificação de erros muito mais confiável e que pode, inclusive, corrigir erros ocorridos, automaticamente. É claro que há um custo para isso: o preço. Ao contrário do esquema de paridade que necessita de apenas um bit a cada byte de dado armazenado, o esquema ECC necessita de alguns bits a mais. Porém, como você pode observar na tabela, para barramentos de 32 bits ou 64 bits, o esquema ECC apresenta uma alternativa viável para a detecção e correção de erros, pois não aumenta muito o custo da construção de módulos de memória.

Módulos de Memória ECC (Error Correction Code) ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória ECC (Error Correction Code) É importante notar que o esquema ECC diminui o desempenho do micro, já que é tomado tempo na verificação da integridade dos dados. Dessa forma, a vantagem dos módulos DIMM ECC não é oferecer desempenho ao micro (pelo contrário, estes são mais lentos), mas sim confiabilidade aos dados armazenados. Em micros onde a confiabilidade de dados é um fator crítico — como em servidores de rede, por exemplo — essa pequena queda no desempenho do micro é compensada pela segurança de manter os dados 100%íntegros, já que o esquema ECC não só aponta erros, como também os corrige.

Módulos de Memória ECC (Error Correction Code) ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória ECC (Error Correction Code) No caso dos módulos DIMM, é fácil identificar aqueles que são ECC, pois possuem 5, 9 ou 18 chips, ao invés dos habituais 4, 8 e 16. O número de bits adicionais diminui conforme o aumenta o tamanho do barramento da memória. Para utilizar memória RAM ECC, é preciso ter uma placa mãe compatível.

Módulos de Memória Bancos de Memória ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória Bancos de Memória Damos o nome de banco de memória ao conjunto de módulos (ou circuitos integrados, nos micros mais antigos) que perfazem o mesmo número de bits do processador. No caso do 486DX4-100, se a placa-mãe só permitir a inserção de módulos SIMM-30 (que são de 8 bits) serão necessários quatro módulos para formar um banco de memória (ou seja, para “casar”‖ os 32 bits que o processador manipula).

Módulos de Memória Bancos de Memória ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória Bancos de Memória No caso de processadores Pentium e superiores, o banco de memória deverá ser de 64 bits. Utilizando módulos SIMM-72 (32 bits), serão necessários dois módulos para “casar”‖ os 64 bits que o processador manipula. Já no caso de módulos DIMM ou DDR-DIMM, não há mistério: como são módulos de 64 bits, basta apenas um módulo para formar um banco.

Módulos de Memória Exercícios: ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Módulos de Memória Exercícios: Qual eram as dificuldade antes de existirem os módulos de memória? O que caracterizava os módulos SIPP? Diferencie módulos SIMM de módulos DIMM. Qual a principal característica dos módulos RIMM? Como funciona a detecção de erros por bit de paridade? Quais as vantagens de se utilizar detecção de erros ECC?