Artigo sobre Memórias Modernas, Disciplina Arquitetura de computadores.

1. MEMÓRIAS MODERNAS
Kleiton L. Bezerra, Fernando N. Queiroz, Bruno Elvis¹.
¹Graduando em Ciência da Computação pela Universidade do Estado do Rio Grande do
Norte
Curso de Ciência da Computação, Mossoró, RN, Brasil
{kleitonlucs,elvisbruno123,fernando.nogueiraq}@gmail.com
Abstract. Memory devices have always been required for the functioning of
any PC to store data information or assist with specific tasks. Over the years
these memories were improved and even replaced by others with better
performances. This article aims to present some new modern memory devices,
whether they are newly manufactured or under development. Are analyzed
comparisons between memories and their antecedents where memories are
related in an evolutionary process. In conclusion we cite advantages and
disadvantages of the use of modern devices memoir.
Resumo. Os dispositivos de memória sempre foram necessários ao
funcionamento de qualquer microcomputador para armazenar dados de
informação ou auxiliá-lo em tarefas especificas. Ao longo dos anos essas
memorias foram aperfeiçoadas e até mesmo substituídas por outras com
melhores desempenhos. Este artigo tem por objetivo apresentar alguns dos
dispositivos de memórias mais modernos, sejam eles recém-fabricados ou em
desenvolvimento. São analisadas comparações entre memórias e suas
respectivas memórias antecedentes onde são relacionadas em um processo
evolutivo. Nas considerações finais citamos vantagens e desvantagens da
utilização dos dispositivos de memórias modernas.

2. INTRODUÇÃO
Dispositivos de memória sempre se fizeram presentes desde o surgimento dos
microcomputadores, no intuito de armazenar informações para serem usadas
posteriormente além de auxiliar nas mais diversas tarefas.
Com o desenvolvimento dos microcomputadores, foi-se necessária a evolução
das memórias, tornando-as mais potentes, permitindo uma melhor experiência e
resultados mais eficientes para os usuários. Assim a criação, evolução e disseminação
destes dispositivos está cada vez mais rápida, acarretando, portanto em muitas
vantagens e algumas desvantagens no que se diz respeito ao uso e acesso a eles.
Novos dispositivos de memórias foram e estão sendo projetados para atender a
demanda do mercado. Alguns dos dispositivos mais recentes serão apresentados logo
abaixo.
BLU-RAY
Blu-ray (BD) é um dispositivo de memória no formato de disco óptico
semelhante a um CD e DVD. Também é uma memória secundária não-volátil usada
para armazenamento de dados, principalmente vídeo filmes em alta resolução.
Atualmente pode-se encontra-la nos tipos de somente leitura (BD-ROM ), para
gravações (BD-R) e regravações (BD-RE). Sua nomenclatura se refere ao raio-azul
(blue-ray) utilizado para leitura e gravação na mídia BD, o mesmo possui comprimento
de onda de 405 nanômetros. Como vantagens possui taxa de transferência de até 54,0
MB/s, é imune a radiação eletro magnética, possui grande quantidade de
armazenamento. Como desvantagens possui um alto custo além de serem mais sensíveis
que os seus antecessores : CD e DVD.
Figura 1: Blu-ray. http://www.tecmundo.com.br/blu-ray/168-o-que-e-blu-ray-.htm

3. Em 1998 não havia uma maneira barata para gravar ou reproduzir conteúdo em
alta definição (high definition - HD).Porém era bem conhecido que utilizando lasers
com comprimento de onda mais curto permitiria um armazenamento ótico com maior
densidade, ou seja, para aumentar a concentração de dados seria necessário diminuir os
tamanhos dos furos.
Figura 2: Tamanhos dos furos. http://www.tecmundo.com.br/blu-ray/168-o-que-e-blu-ray-
.htm#ixzz2O28Xp6hY
Em 2011 a tecnologia 3D foi incorporada ao disco BD, nascia o Blu-ray 3D.
Esse disco permite até 3 horas de vídeo FullHD 1080p3D, seus players são considerados
os mais potentes do mercado já que os discos em sua maioria são de dupla camada. Essa
tecnologia também foi incorporada aos jogos de PS3 , o videogame em si recebeu as
adequações necessárias para a tecnologia.
MRAM
Memória de Acesso Aleatório Magneto-resistive é um tipo de memória não-
volátil que ainda está em fase de desenvolvimento e aperfeiçoamento. Utiliza a medida
da resistência elétrica passada por uma célula para definir qual número binário será
armazenado em seu meio magneto.
No seu projeto há a possibilidade de uma redução de até 50% do consumo de
energia em comparação a uma memória do tipo SSD. Uma das grandes vantagens da
MRAM seria a possibilidade de iniciar um computador sem esperar pelo o processo de
boot, pois este tipo de memória possibilitaria ligar o computador exatamente do modo
em que foi desligado. Também, a MRAM possuirá alta velocidade no processo de
escrita e leitura.

4. EPROM e EEPROM
EPROM e EEPROM são tipos de memórias ROM. A EPROM permite regravar
dados e para apagar o conteúdo é preciso um componente que emita luz ultravioleta.
Mas, para poder gravar novos dados, os dados já contidos serão apagados por completo.
Já a memória do tipo EEPROM também permite a regravação de dados, diferente da
EPROM, os dados são apagados e regravados eletricamente, não sendo necessário
apagar os dados já contidos nela para uma regravação.
Figura 3: Memória EPROM e memória EEPROM.
http://etcbinaria.wordpress.com/2011/01/08/memoria-rom/
FRAM
FRAM (Memória Ferroelétrica de Acesso Aleatório) é uma memória não volátil.
A FRAM supera o desempenho das memórias atuais, como EEPROM e Flash, tem
menor consumo de energia, é bem mais rápida e apresenta resistência superior a
múltiplas operações de leitura e gravação. Apresenta tempo e leitura e gravação na faixa
de 2 a 3 dígitos por nano segundos, podendo ser comparada a uma RAM padrão. A
memória FRAM é 30 vezes mais rápida que EEPROM, tem um consumo de energia
200 vezes menor que a EEPROM, é altamente resistente a radiação e campos
magnéticos e pode até reter informações por 10 anos sem bateria.
Para aplicativos que necessitam de alto desempenho, baixo consumo de energia
e alta resistência, a FRAM seria uma boa opção, pois ela atende esses requisitos, pode
até substituir soluções de suporte por baterias e possibilitar a criação de produtos mais
ecológicos, o material ferroelétrico na FRAM é altamente resistente a campos
magnéticos e radiação, tornando-a ideal para aplicações nas áreas médica, aeroespacial
e alimentícia.

5. FLASH
A memória Flash refere-se a um tipo particular de EEPROM, não necessita de
uma fonte de energia para manter informações. É muito usada em dispositivos moveis,
tais como MP3, smartphones e câmeras digitais, também é usada para dispositivos de
armazenamento removível. É mais rápida que as memórias EEPROMs comuns que
apagam a sua memória reescrevendo o conteúdo ao mesmo tempo, deixando mais lenta
para atualizar. Já a Flash pode apagar os dados em blocos inteiros. Sendo a melhor
opção para aplicações que requerem atualizações frequentes.
A memória Flash também pode ser usada como um disco rígido em um
computador como por exemplo um SSD. Ela tem muitas vantagens em relação ao disco
rígido, é de estado sólido, não tendo partes para serem danificadas, é muito mais
silenciosa, e tempo de acesso muito rápido. Mas o disco rígido tem suas vantagens
sobre a Flash, o disco rígido tem mais capacidade e de baixo custo.
A Flash vem ganhando espaço no mercado através do famoso e popular
Pendrive, um dispositivo removível e portátil usado para armazenamento de dados.
Uma anotação importante é que a Flash não é o mesmo que Flash RAM, a Flash RAM
necessita de uma fonte de energia para armazenar informações.
SSD
SSD ou Solid-State Drive, é uma nova tecnologia de armazenamento apontada
como a evolução do disco rígido (HD). Ele não possui partes móveis e é composto por
um circuito integrado semicondutor, responsável pelo armazenamento, diferentemente
dos discos rígidos convencionais, que utilizam sistemas magnéticos.
Algumas das vantagens do SSD é o tempo de acesso à memória flash presente
em sua estrutura; a eliminação das partes mecânicas, reduzindo as vibrações e tornando
esses dispositivos completamente silenciosos; seu peso é menor em relação aos discos
rígidos; seu consumo de energia é menor; consegue trabalhar em ambientes mais
quentes; e realizar leituras e gravações de uma forma mais rápida, com dispositivos
chegando a 250 MB/s na gravação e 700 MB/s na leitura.
Porém todas essas vantagens tem um preço, e não é barato. O custo benefício
dos SSDs ainda é muito pequeno, visto que o preço é muito alto para uma capacidade de
armazenamento reduzida.
De qualquer forma, esses dispositivos são tidos como a tecnologia do futuro, que
estará presente na maioria dos equipamentos em breve.

6. Figura 4: Parte interna de um SSD. http://www.infowester.com/ssd.php
DDR 3
Com a necessidade de maior velocidade no acesso, criação e edição de dados, se
fez necessário o desenvolvimento de uma memória RAM de maior velocidade, é o caso
da DDR3, que veio para substituir a já obsoleta, DDR2.
As memórias DDR tem como principal característica dobrar a quantidade de
operações de leitura ou escrita por ciclo de clock, ou seja, dobrar a velocidade em que o
processador solicita operações.
DDR3 é um tipo de memória RAM que trouxe como uma de suas principais
características a possibilidade de dobrar a taxa de transferência, permitindo taxas de
barramento maiores e picos de transferência mais altos, em relação a DDR2. Com ela é
possível que sejam feitos 8 procedimentos de leitura ou escrita a cada ciclo de clock.
Quanto ao consumo de energia, essas memórias levam vantagens em relação às
anteriores, pois trabalham com 1,5 V, contra 1,7 V da DDR2 e 2,5 V da DDR, ou seja,
sua eficiência é maior, pois consome menos energia e aumenta a duração da bateria de
um eventual dispositivo que a utilize.
Assim como suas antecedentes, a DDR3 possui uma ranhura em seus módulos.
Geralmente são encontradas com chips que utilizam o encapsulamento CSP (Chio Scale
Package) com encaixes FBGA (Fine pitch Ball Grid Array), o que proporciona que o
sinal elétrico flua mais facilmente e haja uma menor ocorrência de danos físicos.
Os primeiros protótipos de memória DDR3 apareceram logo no início de 2005, e
os produtos compatíveis com as placas-mãe do mercado começaram a aparecer em
2007, porém esse tipo de memória começou a se popularizar em 2010, com o
aparecimento de processadores mais potentes e equipamentos que exigiam um maior
desempenho.

7. Figura 5: Memória DDR3. http://www.infowester.com/memddr3.php
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Diante dos tipos de memória apresentados, podemos constatar que a evolução
destes dispositivos parte, na maioria das vezes, da necessidade de uma maior força de
processamento e velocidade por parte das máquinas utilizadas tanto por usuários
comuns como por usuários de nível mais “elevado”.
Esta constante evolução acarreta em desempenhos cada vez maiores, máquinas
mais poderosas, aplicações mais eficientes e, consequentemente, no desenvolvimento
das mais diversas áreas. A desvantagem dessa evolução é que devido ao grande
potencial intelectual, assim como os materiais, que estão envolvidos na fabricação
destes dispositivos, os tornam caros muitas vezes inacessíveis ao usuário comum.
Ainda, podemos ressaltar que devido a constante evolução dos dispositivos de
memórias também originou-se uma enorme concorrência mundial entre os fabricantes
dos dispositivos, onde os dispositivos que apresentam os melhores desempenhos
dominarão o mercado global.
Referências
http://www.fujitsu.com/us/semiconductors/br/fram.html
http://www.tecmundo.com.br/memoria/202-o-que-e-ssd-.htm
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010110041216
http://www.infowester.com/memddr3.php
http://www.infowester.com/ssd.php
http://www.tecmundo.com.br/memoria-flash/27754-memoria-flash-o-que-o-futuro-
reserva-para-nossos-computadores-.htm

8. Hammerschmidt, Roberto. (2012) “O que é memória SSD”. Disponível em:
<http://www.tecmundo.com.br/memoria/202-o-que-e-ssd-.htm?
utm_source=outbrain&utm_medium=recomendados&utm_campaign=outbrain=
obinsite>. Acesso
em: 17 mar. 2013.