Sabes jogar à Batalha Naval? Então vais ver que percebes mais de memórias do que julgas!

Alguma vez ficaste a perguntar-te o que significam todos aqueles números presentes na descrição de um módulo de memória RAM? Pois bem, vais ver que graças à Batalha Naval, vais perceber perfeitamente o que tudo aquilo quer dizer.

RAM1

Se estivesses a procurar por uma memória para o teu PC e te deparasses com a seguinte descrição:

DDR3 1866 CL9-10-9-28 16 GB 14900 4GBx4

RAM2

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Percebes tudo o que está ali? Sabes o que quer dizer cada um daqueles números?

Pois bem, usando o tradicional jogo da Batalha Naval vamos-te ajudar a perceber!

Descodificando a informação das memórias.

Mas antes disso, e dado que nem tudo pode ser explicado recorrendo à batalha naval, vamos começar por descodificar alguma da informação mais directa e básica ali presente:

A primeira coisa a reparar é no tipo de memória, uma vez que precisamos saber se esta se adequa ou não ao nosso sistema.

E olhando para a descrição de cima vemos que estamos perante uma memória DDR3, ou seja uma RAM capaz de debitar duas unidades de informação por ciclo de relógio (Double Data Rate) e de terceira geração. Daí o seu nome DDR3.

Esta informação é fundamental para a escolha da memória uma vez que teremos de usar apenas memórias da geração suportada pelo nosso sistema. Se ele apenas suporta DDR teremos de usar DDR, se for DDR2 teremos de ir para a segunda geração, DDR3 para a terceira, e DDR4 para a quarta geração que deverá aparecer em força este ano.

E esta informação sobre qual o tipo de memória suportada terão de a obter no manual da vossa motherboard.

Continuando a analisar a informação vemos que estamos perante um módulo de memória de 16 GB de RAM constituído por 4 chips de 4 Megabytes cada um (16 GB e 4x4GB).

Depois encontramos na indicação dois números que dizem basicamente a mesma coisa, mas usando unidades diferentes:

Assim o número 14900 indica a transferência máxima em Megabytes/segundo que o módulo de memória é capaz de debitar. Neste caso é anunciado que cada módulo pode debitar 14.900 MB/s ou 14,9 GB/s.

O outro valor, neste caso os 1866 dizem respeito à velocidade interna da memória em Mhz (os valores no mercado são 800, 1066, 1333, 1600, 1866, 2133 e 2400, ou seja, incrementos de 266 Mhz). E como vão já perceber este número acaba impreterivelmente por estar associado ao anterior pois dado que estes módulos são 64 bits, a capacidade de transferência acaba por ser calculada multiplicando a velocidade do módulo por 64 bits e dividindo por 8 para se obter um valor em Megabytes.

Assim, 1866*64/8 são 14928 MB/s, que acabam na descrição por ser arredondados para 14900.

E pela mesma lógica, fazendo a conta inversa, partindo dos 14900 MB/s podemos igualmente chegar à velocidade, mostrando assim que ambos os números estão relacionados e dão a mesma informação, mas em unidades diferentes, pretendendo apenas poupar o trabalho de cálculo e simplificar a vida a quem não sabe a relação entre eles.

Finalmente temos a parte mais complexa, os tempos internos da memória. E aqui a Batalha Naval vai ser fundamental para perceberes o que é cada um destes números.

Os tempos das memórias

Os números que faltam perceber são os tempos internos das memórias. E eles tornam-se fáceis de perceber usando um exemplo bem simples.

Na Batalha Naval o campo de jogo é uma grelha como a que vemos em baixo:

Batalha-1

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Esta grelha é constituída por um conjunto de linhas (representadas pelas letras A a P), e um conjunto de linhas (representadas pelos números de 1 a 15).

Assim é sobre esta matriz que colocaremos os nossos barcos.

Batalha2

Ora as memórias funcionam exactamente da mesma forma. Elas possuem uma matriz que pode guardar dois tipos de dados, os 0 e os 1. Adaptando a grelha de cima para o conteúdo de zeros e uns de uma RAM ela seria algo do género (note-se que esta é apenas uma simplificação para o exemplo e não a forma real como a RAM guardaria os dados de cima):

Batalha3

Ora tal como na batalha naval quando alguém pede ao adversário o conteúdo de uma determinada casa (neste caso se é um tiro na água (0) ou em cheio (1), o pedido é feito indicando uma coluna e uma linha. Por exemplo, 5A, indicando a coluna 5 e a linha A.

Ora a coluna,  (Column em Inglês), nas memórias é denominada de Column Adress Strobe, ou resumidamente CAS.

Já as linhas (Row em Inglês), são as Row Adress Strobe, ou resumidamente RAS.

Ou seja, como percebes, a memória localiza os seus bits internamente baseando-se nas indicações do CAS e do RAS.

Na nossa memória de exemplo aparecem os seguintes números:

9-10-9-28, e estes números representam aquilo que na informática é designado pelas siglas CL-tRCD-rTP-tRAS

O primeiro número, o CL (CAS Latency) representa a informação mais importante da memória. E o que é o CAS Latency?

Trata-se do tempo que decorre entre o pedido por parte do processador de um dado e o localizar da memória da coluna (CAS) que contem o primeiro bit da informação a fornecer, dando inicio a todo o processo de fornecimento da informação.

O seu valor representa o número de ciclos de relógio que a memória perde a localizar-se, sendo que, naturalmente quanto menor for o valor, melhor. Basicamente este número acaba por nos dar uma indicação da eficiência da RAM.

No nosso exemplo a CAS Lantency (CL) é de 9 ciclos de relógio, e este numero, pela sua maior importância sobre os restantes é por vezes o único fornecido na designação da Ram que nesse caso conterá apenas a informação CL9.

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Os valores do CAS variam podendo ir desde os 5 até aos 14. Mas os valores mais comuns actualmente encontrados são 7, 8, 9, 10, 11 e 12, com tendência a subirem com o aumento das velocidades de relógio das memórias.

O valor seguinte é o tRCD e basicamente indica a perda em ciclos de relógio que a RAM possui após localizar a coluna (CAS), para localizar a linha (RAS). Ou seja, o tempo perdido para a localização completa dos dados solicitados.

Apesar de este valor poder parecer mais importante que o anterior, na realidade não o é uma vez que o interessa aqui é o dar início a todo o processo de funcionamento da RAM. Mas claro, quanto menor for igualmente este valor, melhor!

O terceiro valor é o rTP ou RAS Precharge que é o tempo que a memória, com uma coluna fixa, demora a fechar o acesso a uma linha, passando a aceder a outra.

E o quarto valor, o tRAD, mede-nos o tempo que nos falta, a demora da memória, com uma linha fixa, a fechar o acesso a uma coluna, passando a outra.

Como é fácil de perceber, todos estes números são melhores se forem menores.

Esta é uma explicação muito básica do que são os números contidos nas descrições das memórias e descritas de uma forma que nos parece fácil de entender. O artigo não pretende abordar o método exacto de funcionamento das memórias, mas apenas de forma simplificada dar a perceber o que os números relativos aos timings significam em uma linguagem acessível a todos e sem o uso de termos matemáticos.

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