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O que é e quais os tipos de memória RAM?
A memória RAM é um dos componentes mais importantes de um computador, pois é responsável por armazenar temporariamente os dados e instruções que são usados pelos programas em execução.
A memória RAM é volátil, ou seja, perde os dados quando o computador é desligado ou reiniciado. Por isso, é preciso salvar os dados em um dispositivo de armazenamento permanente, como um disco rígido ou um SSD.
Existem vários tipos de memória RAM, que se diferenciam pela tecnologia, capacidade, velocidade, formato e outras características. Vamos entender como eles funcionam e quais as diferenças entre as gerações que ainda está em operação: DDR2, DDR3, DDR4 e DDR5 juntamente com outras características importantes.
A sigla RAM significa Random Access Memory, ou Memória de Acesso Randômico em português. Esse nome indica que a memória RAM permite acessar qualquer posição de armazenamento em qualquer ordem, sem seguir uma sequência. Isso torna a memória RAM mais rápida e versátil.
Os chips de memória RAM são conectados a um circuito impresso chamado módulo ou pente de memória. O módulo tem um conector que se encaixa em um slot na placa-mãe do computador. O número e o tipo de slots na placa-mãe determinam a quantidade e o tipo de módulos de memória RAM que podem ser instalados no computador.
Como funciona a memória RAM?
A memória RAM funciona como uma ponte entre o processador e o disco rígido ou SSD, ou seja, um instrumento intermediário de armazenamento de informações.
Quando o computador é ligado, o sistema operacional e os programas são carregados do disco rígido ou SSD para a memória RAM. Assim, o processador pode acessar os dados e instruções mais rapidamente na memória RAM do que no disco rígido ou SSD e só gravar na mídia permanente o que for realmente necessário armazenar.
Quando o usuário abre um programa ou um arquivo, a memória RAM aloca uma parte do seu espaço para armazenar os dados e instruções necessários para executar essa tarefa. Essa parte da memória RAM é chamada de memória principal ou primária. A outra parte da memória RAM é chamada de memória secundária ou cache, e serve para armazenar os dados e instruções mais usados pelo processador.
A velocidade da memória RAM depende da frequência e da latência. A frequência é medida em megahertz (MHz) ou gigahertz (GHz) e indica quantos ciclos por segundo a memória RAM pode realizar. Quanto maior a frequência, maior a velocidade da memória RAM. A latência é medida em nanossegundos (ns) ou ciclos (CL) e indica quanto tempo a memória RAM leva para responder a um comando do processador. Quanto menor a latência, maior a velocidade da memória RAM.
Quais são os tipos de memória RAM?
Existem vários tipos ou classificações de memória RAM, que se diferenciam pela tecnologia, capacidade, velocidade, formato e outras características. Os principais tipos de memória RAM são:
- SDRAM: Synchronous Dynamic Random Access Memory, ou Memória Dinâmica de Acesso Aleatório Síncrona em português. É um tipo de memória RAM que sincroniza a sua frequência com a do barramento do sistema, que é o canal de comunicação entre o processador e a memória RAM. Este padrão é a base de funcionamento de praticamente todos os módulos de memória até a atualidade, com evoluções. A SDRAM tem uma frequência máxima de 133 MHz e uma capacidade máxima de 512 MB por módulo.
- DDR: Double Data Rate, ou Taxa de Dados Dupla em português. É um tipo de memória RAM que transfere o dobro de dados por ciclo de clock, ou seja, por cada pulso elétrico que sincroniza a sua frequência com a do barramento do sistema. A DDR tem uma frequência máxima de 400 MHz e uma capacidade máxima de 1 GB por módulo.
- DDR2: Double Data Rate 2. É um tipo de memória RAM que é uma evolução da DDR, com uma frequência máxima de 266 MHz, 1066 MT/s e uma capacidade máxima de 4 GB por módulo. A DDR2 também tem uma tensão menor do que a DDR, o que reduz o consumo de energia e o aquecimento da memória RAM.
- DDR3: Double Data Rate 3. É uma evolução do padrão DDR2, com uma frequência máxima de 1066 MHz, 2133 MT/s e uma capacidade máxima de 16 GB por módulo. A DDR3 também tem uma tensão menor do que a DDR2, o que reduz ainda mais o consumo de energia e o aquecimento da memória RAM.
- DDR4: É um tipo de memória RAM que é uma geração superior à DDR3, com uma frequência máxima de 1600 MHz, 3200 MT/s e uma capacidade máxima de 64 GB por módulo. A DDR4 também tem uma tensão menor do que a DDR3, o que reduz ainda mais o consumo de energia e o aquecimento da memória RAM. Além disso, a DDR4 tem a introdução nativa dos recursos CRC (Cyclic Redundancy Check) e checagem de paridade, que verifica e corrige erros na transmissão dos dados.
- DDR5: A evolução da DDR4, lançada em 2019, com uma frequência máxima prevista de 4000 MHz, 8000 MT/s e uma capacidade máxima de 128 GB por módulo. A DDR5 também deve ter uma tensão menor do que a DDR4, o que reduz ainda mais o consumo de energia e o aquecimento da memória RAM. Além disso, a DDR5 deve ter um recurso chamado on-die ECC (Error Correction Code), que verifica e corrige erros na memória antes da transmissão dos dados ao processador.
Diferenças entre as gerações DDR2, DDR3, DDR4 e DDR5
As principais diferenças entre as gerações DDR2, DDR3, DDR4 e DDR5 são:
- Número de pinos: os pinos são os contatos metálicos que conectam o módulo de memória RAM ao slot na placa-mãe. Cada geração tem um número diferente de pinos, o que impede a compatibilidade entre elas e consequentemente evita a conexão errada. A DDR2 tem 240 pinos, a DDR3 tem 240 pinos (mas com um entalhe na placa diferente da DDR2), a DDR4 tem 288 pinos e a DDR5 tem 288 pinos com um entalhe na placa diferente da DDR4.
- Frequência: a frequência indica quantos ciclos por segundo a memória RAM pode realizar. Quanto maior a frequência, maior a velocidade da memória RAM. A frequência das gerações varia conforme o padrão JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council), que é a entidade responsável por definir as especificações técnicas das memórias RAM. A frequência básica de barramento da DDR2 é 200 MHz (ou PC2-3200), a da DDR3 é 400 MHz (ou PC3-6400), a da DDR4 é 800 MHz (ou PC4-12800) e a da DDR5 deve ser 2000 MHz (ou PC5-32000).
- Tensão: a tensão indica a quantidade de energia elétrica necessária para o funcionamento da memória RAM. Quanto menor a tensão, menor o consumo de energia e o aquecimento da memória RAM. A tensão das gerações varia conforme o padrão JEDEC. A tensão padrão da DDR2 é 1,8 V, a da DDR3 é 1,5 V, a da DDR4 é 1,2 V e a da DDR5 é 1,1 V.
- Largura de banda: a largura de banda indica a quantidade de dados que a memória RAM pode transferir por segundo. Quanto maior a largura de banda, maior o desempenho da memória RAM. A largura de banda das gerações depende da frequência e do número de bits que são transferidos por ciclo de clock. A largura de banda básica da DDR2 é 3,2 GB/s (ou PC2-3200), a da DDR3 é 6,4 GB/s (ou PC3-6400), a da DDR4 é 12,8 GB/s (ou PC4-12800) e a da DDR5 deve ser 32 GB/s (ou PC5-32000).
- Correção de erros: a correção de erros é um recurso que verifica e corrige erros na transmissão dos dados entre a memória RAM e o processador. Os erros podem ser causados por interferências eletromagnéticas, variações de temperatura, defeitos nos chips ou no barramento do sistema. A correção de erros pode aumentar a confiabilidade e a segurança da memória RAM, mas também pode reduzir a sua velocidade. A correção de erros pode ser feita por dois métodos: CRC (Cyclic Redundancy Check) ou ECC (Error Correction Code). O CRC é um método que usa um código extra para verificar se os dados estão corretos, mas não corrige os erros. O ECC é um método que usa um código extra para verificar e corrigir os erros. A DDR4 tem o recurso CRC, enquanto a DDR5 tem o recurso ECC on-die.
O que são memórias RAM para servidores?
Existe tipos especiais de memória RAM que são usadas exclusivamente em servidores, que são computadores que fornecem serviços para outros computadores em uma rede. Os servidores exigem um alto nível de desempenho, confiabilidade e segurança, pois lidam com grandes quantidades de dados e operações críticas. Por isso, as memórias RAM para servidores têm características diferentes das memórias RAM para computadores domésticos ou corporativos.
A principal característica das memórias RAM para servidores é o recurso ECC (Error Correction Code), que verifica e corrige erros na transmissão dos dados entre a memória RAM e o processador. Os erros podem comprometer a integridade e a disponibilidade dos dados e dos serviços, causando perdas financeiras, danos à reputação ou até riscos à vida humana, já que servidores são essenciais, por exemplo, em hospitais, aviões, navios, bancos, etc. Por isso, as memórias RAM para servidores usam o ECC para garantir que os dados estejam sempre corretos e seguros.
Confira neste artigo sobre Memórias RAM Enterprise tudo sobre memórias para servidores.
As memórias RAM para servidores também têm outras particularidades, como:
- Capacidade: as memórias RAM para servidores têm uma capacidade maior do que as memórias RAM para computadores domésticos ou corporativos, pois os servidores precisam armazenar e tratar mais dados e instruções em sua memória principal. Estas memórias podem ter capacidades de até 128 GB por módulo.
- Velocidade: Possuem uma velocidade maior do que as memórias RAM para computadores domésticos ou corporativos, pois os servidores precisam processar mais dados e instruções em menos tempo.
- Formato: as memórias RAM para servidores podem ter um formato diferente e mais compacto do que as memórias RAM para computadores domésticos ou corporativos, pois os servidores têm um espaço físico limitado e uma refrigeração específica por fluxo de ar forçado (túnel de vento).
Formatos Full profile, Low profile e Very low profile
Os formatos Full profile, Low profile e Very low profile são os formatos de módulos de memória RAM que se diferenciam pela altura. A altura é medida em milímetros (mm) e indica o tamanho vertical do módulo de memória RAM.
O formato Full profile tem uma altura de 31 a 43 mm e é o formato mais usado nas memórias RAM para computadores pessoais domésticos ou corporativos. O formato Full profile tem uma maior área de contato com o ar, o que facilita a dissipação do calor gerado pela memória RAM.
O formato Low profile tem uma altura reduzida de 30 mm e é o formato mais usado nas memórias RAM para servidores. O formato Low profile tem uma menor área de contato com o ar, o que dificulta a dissipação do calor gerado pela memória RAM. Por isso, o formato Low profile requer um sistema de refrigeração mais eficiente.
O formato Very low profile tem uma altura reduzida de 18 mm e é um formato mais usado nas memórias RAM para servidores ultradensos como Blade e HPC. O formato Very low profile tem uma área muito reduzida de contato com o ar, e além de uma refrigeração eficiente, geralmente vêm com dissipadores metálicos anexados aos chips.
A vantagem dos formatos Low profile e Very Low Profile é que eles ocupam menos espaço físico no servidor, o que permite instalar mais módulos de memória RAM ou reduzir o espaço de altura necessário aumentando a densidade computacional.
O que são memórias SODIMM e qual a diferença para a DIMM?
As memórias DIMM e SODIMM são dois tipos de módulos de memória RAM que se diferenciam pelo tamanho. O tamanho é medido em milímetros (mm) e indica o comprimento e a largura do módulo de memória RAM.
O DIMM significa Dual In-line Memory Module. É um tipo de módulo de memória RAM que tem dois conjuntos de contatos elétricos em cada lado do módulo, totalizando na maior parte das vezes 240 ou 288 pinos. O DIMM tem um tamanho padrão de 133,35 mm x 31,25 mm (ou 18 mm no formato Very low profile) e é o tipo mais usado nas memórias RAM para computadores domésticos, corporativos e servidores.
O SODIMM significa Small Outline Dual In-line Memory Module. É um tipo de módulo de memória RAM que totaliza 200 ou 260 pinos conforme a geração. O SODIMM tem um tamanho reduzido de 67,6 mm x 30 mm e é o tipo mais usado nas memórias RAM para microdesktops, notebooks, netbooks e ultrabooks.
A vantagem do SODIMM é que ele ocupa muito menos espaço físico no computador portátil, o que permite reduzir o peso e o tamanho do equipamento. A desvantagem do SODIMM é que ele tem uma capacidade e uma velocidade menores do que o DIMM, pois tem menos pinos e uma frequência menor.
O que são memórias Standard Voltage e Low Voltage?
As memórias Standard Voltage e Low Voltage são dois tipos de memórias RAM que se diferenciam pela tensão em uma mesma geração. A tensão é medida em volts (V) e indica a quantidade de energia elétrica necessária para o funcionamento da memória RAM.
A memória Standard Voltage é a memória RAM que segue a tensão padrão definida pelo JEDEC para cada geração. A tensão padrão da DDR2 é 1,8 V, a da DDR3 é 1,5 V, a da DDR4 é 1,2 V e a da DDR5 é de 1,1 V.
A memória Low Voltage é a memória RAM que usa uma tensão menor do que a padrão para cada geração. Por exemplo, existem memórias DDR3L que usam uma tensão de 1,35 V e memórias DDR4L que usam uma tensão de 1,05 V.
A vantagem da memória Low Voltage é que ela consome menos energia e gera menos calor do que a memória Standard Voltage. Isso pode aumentar a vida útil da memória RAM e do equipamento. As memórias Low Voltage têm, na sua maioria retrocompatibilidade, e funcionam normalmente na voltagem maior, caso estejam em conjunto com memórias Standard Voltage.