No computador todos os dados, instruções e programas são armazenados no disco rígido, este por sua vez para transmitir as informações para o processador é muito lento, um disco rígido bem potente sua taxa de transferência máxima é de 300 MHz.
É o processador que processa (executada) os comandos que o usuário digitou, para executar suas funções trabalha internamente a 2 Ghz com caminho de dados internos de 64 bits, consegue transmitir dados internamente a 16 GB/s isto refere-se a 50 vezes mais rápido que disco rígido.
Esta diferença de transmissão de dados acontece porque o disco rígido usa dispositivos mecânico, e este por sua vez é muito lento para executar a leitura e transmitir ao processador os dados. O processador usa mecanismo eletrônico a transferência das informações é através de elétrons por este motivo ele é muito mais rápido.
Para resolver o problema desta demora de transmissão citado acima utiliza-se a memória RAM (Random Access Memory) ou seja memória de acesso aleatório, e este será o tema que iremos estudar.
1.1- O QUE É MEMÓRIA RAM.
Se o usuário for atento ele perceberá que os dados ou programas que ele quer gravar nunca será armazenado na memória RAM e sim nas memórias secundaria que são: o Disco Rígido, Pen Drive, CD, DVD, etc.
A memória RAM é conhecida como memória primária e volátil, este nome foi dado porque se houver falha no fornecimento da energia ou até mesmo uma simples oscilação todas as informações armazenadas nela será perdida, por este motivo que quando o usuário esta utilizando o computador para salvar um texto que acabou de redigir, gravar programas e etc, o usuário sempre ira salvar aquele conteúdo em uma memória secundária e nunca na memória RAM e conhecida como aleatória porque ela acessa os dados armazenados de maneira não sequencial.
A memória RAM serve para agilizar a leitura do processador aos dados armazenados na memória secundaria.
1.2- COMO FUNCIONA MEMÓRIA RAM?
A evolução da memória RAM é a parte do Hardware e os meios como as informações são transmitidas que acaba agilizando o tempo de acesso e de transmissão dos dados.
As informações contidas na memória RAM é transmitida ao processador eletricamente e por isso ela é utilizada para acessar as informações contidas por exemplo nas memória segundarias.
Quando o computador é ligado o conteúdo do disco rígido é “transferido” para a memória RAM, e o processador para executar o programa ou os dados busca as informações na memória RAM .
Mas mesmo a memória RAM sendo mais rápida que o HD ela ainda é mais lenta que o processador.
Ela transfere os dados aproximadamente a 16 GB/s enquanto um ótimo processador trabalha com a taxa de transferência de 32 GB/s ou 64 GB/s. E não podemos esquecer que existe a latência (tempo que demora para a memória acessar o dado e transmitir ao processador) este tempo é medido em pulso de clock. Exemplo para o processador ter acesso ao conteúdo da memória pode demorar até 5 pulso clock. O segundo acesso há um mesmo conteúdo será bem mais rápido será utilizado por exemplo apenas 1 puso de clock isso acontece porque os dados já estão armazenados na memória RAM.
1.3- MEMÓRIA DRAM (Dynamic Random Access Memory )
A memória DRAM (dinâmica) funciona da seguinte maneira um transistor e um capacitor são unidos para criar uma célula de memória, o capacitor (componente muito pequeno) mantem o bits de informação 0 ou 1, quando ele esta preenchido com elétrons representa 1, quando esvazia representa 0 o problema do capacitor é que ele se esvazia rapidamente e o controlador de memória precisa manter os capacitores com 1 antes que ele se esvazie.
A operação de refrescamento é o controlador lê a memória automaticamente milhares de vezes constantemente ou perde o que esta guardado o maior problema da memória é que todo este processo a torna lenta.
O transistor é que permite ao circuito de controle no chip de memória ler o capacitor ou mudar seu estado. A carga de elétrons ao ativar o transistor de cada bit (informa) o estado que o capacitor deve assumir, se a carga for maior que 50% ele lê 1, se for menor que 50% ele lê 0. A DRAM é muito barata, mas sua capacidade não é compatível com o processador tornando o processo mais rápido do que se fosse buscar na memória do HD, mas ainda lento quando comparado a capacidade do processador.
1.4- MEMÓRIA SRAN (Static Random Access Memory )
A memória SRAM (estática) utiliza um circuito de flip flop baseado na logica boleana (portas lógica), por isso ela é bem mais rápida. A sua desvantagem é além de gastar muita energia , necessita de vários transistores para ser construído trazendo um outro problema os transistores são bem maiores que o capacitor, ou seja o espaço que um transistor ocupa na memória estática cabe diversos capacitores na memória dinâmica, ou em outras palavras além de ocupar um espaço físico maior o custo é bem alto tornando-a muito cara
Como a memória estática pode trabalhar na mesma velocidade que o processador, não podemos esquecer que também trabalha com latência 0 ou muito pouca latência, a solução foi colocar um pouco de memória estática dentro do processador, resultando no que conhecemos de cache.
O cache de memória armazena todas as últimas informações fornecidas pela memória dinâmica para o processador, por este motivo que quando vamos acessar um dado, uma instrução ou um programa pela segunda vez é muito mais rápido a transmissão dos dados.
