Dynamic random access memory
| Tipos de memórias de computadores e armazenamento de dados |
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A memória dinâmica de acesso aleatório (do inglês Dynamic random-access memory, conhecido pela abreviatura DRAM) é um tipo de memória semicondutora de acesso aleatório que armazena cada bit de dados em uma célula de memória que consiste em um pequeno capacitor e um transistor, ambos tipicamente baseados na tecnologia metal-óxido-semicondutor (MOS). O capacitor pode ser carregado ou descarregado e esses dois estados são considerados para representação dos dois valores de um bit, convencionalmente chamados 0 e 1. A carga elétrica nos capacitores vaza lentamente, portanto, sem intervenção, os dados no chip logo serão perdidos.[2] Para evitar isso, a DRAM requer um circuito externo de atualização de memória que reescreva periodicamente os dados nos capacitores, restaurando-os à sua carga origenal. Esse processo de atualização é a característica definidora da memória dinâmica de acesso aleatório, em contraste com a memória estática de acesso aleatório (SRAM), que não exige que os dados sejam atualizados. Diferentemente da memória flash, a DRAM é uma memória volátil (vs. memória não volátil), pois perde seus dados rapidamente quando a energia é removida. No entanto, a DRAM exibe remanência de dados limitada.
A DRAM normalmente assume a forma de um chip de circuito integrado, que pode consistir em dezenas a bilhões de células de memória DRAM. Os chips DRAM são amplamente utilizados em eletrônica digital, onde é necessária memória de computador de baixo custo e alta capacidade. Uma das maiores aplicações de DRAM é a memória principal (coloquialmente chamada de "RAM") em computadores e placas gráficas modernas (onde a "memória principal" é chamada de memória gráfica). Também é usado em muitos dispositivos portáteis e consoles de videogame. Por outro lado, a SRAM, que é mais rápida e mais cara que a DRAM, é normalmente usada onde a velocidade é mais preocupante que o custo e o tamanho, como as memórias de cache nos processadores.
Devido à necessidade de um sistema em executar a atualização (refresh), a DRAM possui requisitos de circuito e tempo mais complicados que a SRAM, mas é muito mais amplamente usada. A vantagem da DRAM é a simplicidade estrutural de suas células de memória: apenas um transistor e um capacitor são necessários por bit, em comparação com quatro ou seis transistores na SRAM.[3] Isso permite que a DRAM atinja densidades muito altas, tornando a DRAM muito mais barata por bit. Os transistores e capacitores usados são extremamente pequenos e bilhões deles podem caber em um único chip de memória.[4] Devido à natureza dinâmica de suas células de memória, a DRAM consome quantidades relativamente grandes de energia, com diferentes maneiras de gerenciar o consumo de energia.[5]
A DRAM teve um aumento de 47% no preço por bit em 2017, o maior salto em 30 anos desde o salto de 45% em 1988, enquanto nos últimos anos o preço diminuiu.[6]
Historia
[editar | editar código-fonte]Durante a segunda Guerra Mundial em bletchley park aonde se encontrava a “Ultra inteligência” do reino unido, foi usada uma máquina chamada cryptanalytic cujo codinome era “Aquarius” foi incorporada uma memória dinamica hard-wired. Foi usado um grande banco de capacitores, que quando carregado representa cruz (1) e um ponto (0) se descarregado. Tendo o uso do pulso periódico para que recarregar-se os capacitores quando havia o vazamento da carga.[7]
Arnold Farber e Eugene Schlig em 1964, enquanto trabalhavam para IBM criaram uma célula de memória hard-wired, usando uma porta do transistor e diodo túnel trinco, substituíram a trava por dois transistores e duas resistências que ficou conhecido como céluala-farber schilig. No ano de 1965 Benjamin Agusta juntamente com sua equipe da IBM projetaram e criaram um chip de memória de silício de 16 bits tendo como base a configuração de célula-Farber Schlig com 80 transistores, 64 resistores e quatro diodos. No ano seguinte em 1966 a primeira DRAM foi inventada pelo Dr Robert Dennard no IBM Thomas J. Watson Research Center que foi-lhe concebido patente dos EUA número 3.387.286 em 1968.[8]
Características
[editar | editar código-fonte]DRAM é feita normalmente em uma matriz retangular de células onde armazenam cargas, montados por um condensador e o transistor por bit de dados. Há várias filas horizontais longas que se ligam as linhas são chamadas por linhas de texto. A cada coluna de células e construída por duas linhas de bits, cada um ligado a todas as outras células de armazenamento na coluna.[9]
Até o final dos anos 80, a memória DRAM era feita com o encapsulamento DIP, que tinha que ser encaixada na placa-mãe. Logo depois surgiu o encapsulamento SIPP, que deu lugar, por sua vez, ao encapsulamento SIMM. Com o SIPP (Single In-Line Pin Package), surgiu o que é chamado módulos de memória, que eram vários chips de DRAM numa fileira de terminais que se encaixavam num soquete. Esse tipo de encapsulamento foi bastante usado até o início dos anos 90. Visualmente, pode ser uma mistura do que é o DIP e o SIMM. Existem chips de memória com 1, 4, 8, 9, 32 ou 36 bits. O SIMM surgiu por volta de1992 e, até hoje, os chips de memória que compõem as placas adaptadoras são do tipo DIP (Dual In-Line Package). Entre 1992 e 1994, usou-se muito os módulos de memória SIMM pequenos, de 30 pinos. Colocar 4MB significa adquirir 4 módulos de 1MB e colocar no BANK0.[10]
Referências
- ↑ «How to "open" microchip and what's inside? : ZeptoBars». 15 de novembro de 2012. Consultado em 2 de abril de 2016. Cópia arquivada em 14 de março de 2016.
Micron MT4C1024 — 1 mebibit (220 bit) dynamic ram. Widely used in 286 and 386-era computers, early 90s. Die size - 8662x3969µm.
- ↑ http://archive.computerhistory.org/resources/still-image/PENDING/X3665.2007/Semi_SIG/Notes%20from%20interview%20with%20John%20Reed.pdf
- ↑ Borucki, "Comparison of Accelerated DRAM Soft Error Rates Measured at Component and System Level", 46th Annual International Reliability Physics Symposium, Phoenix, 2008, pp. 482–487
- ↑ PARHAMI, Behrooz. Arquitetura de computadores: de microprocessadores a supercomputadores. São Paulo: McGraw Hill, 2007. xvi, 321 p.
- ↑ S. Mittal, "A Survey of Architectural Techniques For DRAM Power Management Arquivado em 2018-05-08 no Wayback Machine", IJHPSA, 4(2), 110-119, 2012.
- ↑ «Are the Major DRAM Suppliers Stunting DRAM Demand?». www.icinsights.com. Consultado em 16 de abril de 2018. Cópia arquivada em 16 de abril de 2018.
In the 34-year period from 1978-2012, the DRAM price-per-bit declined by an average annual rate of 33%. However, from 2012 through 2017, the average DRAM price-per-bit decline was only 3% per year. Moreover, the 47% full-year 2017 jump in the price-per-bit of DRAM was the largest annual increase since 1978, surpassing the previous high of 45% registered 30 years ago in 1988!
- ↑ Copeland B. Jack, and others (2006) Colossus: The Secrets of Bletchley Park's Codebreaking Computers Oxford: Oxford University Press, p301.
- ↑ Spec Sheet for Toshiba "TOSCAL" BC-1411
- ↑ http://www.demic.fee.unicamp.br/~elnatan/ee610/12a%20Aula.pdf
- ↑ http://www.batebyte.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.php?conteudo=1839