Dynamic random access memory

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Tipos de memória de computador
Memórias voláteis
Memórias não voláteis
Uma fotografia de um die do circuito integrado Micron Technology MT4C1024 DRAM. Ele possui uma capacidade de 1 megabit equivalente a bits ou 128 kB. [1]

Dynamic random-access memory (DRAM), em português memória dinâmica de acesso aleatório, 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 original. 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

  1. «How to "open" microchip and what's inside? : ZeptoBars». 15 de novembro de 2012. Consultado em 2 de abril de 20162. 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.  Parâmetro desconhecido |url-status= ignorado (ajuda); Verifique data em: |acessodata= (ajuda)
  2. http://archive.computerhistory.org/resources/still-image/PENDING/X3665.2007/Semi_SIG/Notes%20from%20interview%20with%20John%20Reed.pdf
  3. 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
  4. PARHAMI, Behrooz. Arquitetura de computadores: de microprocessadores a supercomputadores. São Paulo: McGraw Hill, 2007. xvi, 321 p.
  5. S. Mittal, "A Survey of Architectural Techniques For DRAM Power Management Arquivado em 08-05-2018 no Wayback Machine.", IJHPSA, 4(2), 110-119, 2012.
  6. «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!  Parâmetro desconhecido |url-status= ignorado (ajuda)
  7. Copeland B. Jack, and others (2006) Colossus: The Secrets of Bletchley Park's Codebreaking Computers Oxford: Oxford University Press, p301.
  8. Spec Sheet for Toshiba "TOSCAL" BC-1411
  9. http://www.demic.fee.unicamp.br/~elnatan/ee610/12a%20Aula.pdf
  10. http://www.batebyte.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.php?conteudo=1839
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