Memória estática. A sua denominção surge por contraponto com a DRAM, pois esta conserva os seus valores aquando da leitura, não sendo necessário perder o tempo de reescrita dos valores, aumentando por isso o seu desempenho. Funcionalmente caracteriza-se por:
Pequenos tempos de acesso (5-25 ns);
Quatro vezes mais espaço requerido que DRAM;
Custo elevado;
DRAM (Dynamic RAM)
Memória dinâmica. Caracteriza-se pelo facto de perder os valores sempre que é lida. Os valores são perdidos e têm de ser reescritos, o que faz aumentar os tempos de acesso. Funcionalmente caracteriza-se por:
Grandes tempos de acesso (30 – 80 nanosegundos (ns);
Pequeno espaço requerido;
Baixo custo;
Tipos de DRAM
SDRAM (Synchronous DRAM)
Síncronas com o relógio de sistema
DDR-SDRAM (Double Data Rate SDRAM)
Reagem a ambos os flancos do sinal de relógio
Muito utilizadas em PCs
Evolução: DDR (2000) DDR-2 (2003) DDR-3 (2007)
RDRAM (Rambus DRAM)
Têm esta designação porque os módulos de memória estão ligadas em série num barramento (bus) próprio
Eficientes em leituras e escritas por blocos
Pouco utilizadas em PCs, usadas na Playstation 2 e Nintendo 64
É um dispositivo ou circuito elétrico capaz de armazenar um único bit (0 ou 1). Como célula de memória podemos citar o flip-flop, um capacitor, um ponto magnético em fita ou disco
tem uma entrada que é um dado, tem uma única linha para ler e escrever "RW" e depois tem uma linha para activar e desactivar que é a linha "S".
Endereçamento de uma memória.
existe um conjunto de linhas sao responsaveis pelo enderençamento consuante o endereço que esteja presente o dado nas linhas azul é escrito ou lido nesse sitio.
A Arquitetura de Harvard baseia-se em um conceito mais recente que a de Von-Neumann, tendo vindo da necessidade de por o microcontrolador para trabalhar mais rápido. É uma arquitetura de computador que se distingue das outras por possuir duas memórias diferentes e independentes em termos de barramento e ligação ao processador.
Baseia-se na separação de barramentos de dados das memórias onde estão as instruções de programa e das memórias de dados, permitindo que um processador possa acessar as duas simultaneamente, obtendo um desempenho melhor do que a da Arquitetura de von Neumann, pois pode buscar uma nova instrução enquanto executa outra.
A principal vantagem desta arquitectura é dada pela dupla ligação às memórias de dados e programa (código), permitindo assim que o processador leia uma instrução ao mesmo tempo que faz um acesso à memória de dados.
A arquitetura Havard também possui um repertório com menos instruções que a de Von-Neumann, e essas são executadas apenas num único ciclo de relógio.
A Arquitetura de von Neumann - de John von Neumann é uma arquitetura de computador que se caracteriza pela possibilidade de uma máquina digital armazenar seus programas no mesmo espaço de memória que os dados, podendo assim manipular tais programas. Esta arquitetura é um projeto modelo de um computador digital de programa armazenado que utiliza uma unidade de processamento (CPU) e uma de armazenamento ("memória") para comportar, respectivamente, instruções e dados.
A máquina proposta por Von Neumann reúne os seguintes componentes: uma memória uma unidade aritmética e lógica (ALU), uma unidade central de processamento (CPU), composta por diversos registadores, e uma Unidade de Controle (CU), cuja função é a mesma da tabela de controle da Máquina de Turing universal: buscar um programa na memória, instrução por instrução, e executá-lo sobre os dados de entrada.
Arquitetura de computadores é a estrutura e a organização dos hardwares e se refere ao funcionamento interno do computador, como está organizado e arranjado a parte não vista pelo usuário de computador.
Ponte Norte(NorthBridge)
Ponte Norte(NorthBridge) faz a comunicação entre a memória, placa de vídeo, processador e outros componentes. A Ponte Sul(SouthBridge) controla dispositivos de entrada e de saída de dados, como o HD, Drivers de CD e DVD, as USBs, a Placa de Som, etc.
Ponte Sul(South bridge)
A ponte sul também chamada ICH (I/O Controller Hub, Hub Controlador de Entrada e Saída) é conectado à ponte norte e sua função é basicamente controlar os dispositivos on*board e de entrada e saída tais como:
Discos Rígidos (Paralelo e Serial ATA)
Portas USB , paralelas e seriais
Som e Rede on*board
Barramento PCI e PCI Express (se disponível)
Barramento ISA (se disponível)
Relógio de Tempo Real (RTC)
Memória de configuração (CMOS)
BIOS
Dispositivos antigos, como controladores de interrupção e de DMA
É a ponte sul que determina a quantidade (e velocidade) das portas USB e a quantidade e tipo (ATA ou Serial ATA) das portas do disco rígido que a placa*mãe possui, por exemplo. A ponte sul tem mais a ver com as funcionalidades da placa*mãe do que com o desempenho.
Diagrama de uma placa-mãe moderna, que suporta muitas funções de bordoperiféricos, bem como vários slots de expansão.
Chipset é um grupo de circuitos integrados ou chips, que são projetados para trabalhar em conjunto e que são geralmente comercializados como um produto único.
North bridgefaz a comunicação do processador com as memórias e em alguns casos com os barramentos de alta velocidade.
South bridge também chamada ICH (I/O Controller Hub, Hub Controlador de Entrada e Saída) é conectado à ponte norte e sua função é basicamente controlar os dispositivos onboard.
FSB O barramento FSB é o caminho de comunicação do processador com o
chipset da placa mãe, mais especificamente o circuito ponte norte.
DMA permite que os periféricos acessem diretamente a memória
Os circuitos integrados são circuitos electrónicos funcionais, constituídos por um conjunto de transístores, díodos, resistências e condensadores, fabricados num mesmo processo, sobre uma substância comum semicondutora de silício que se designa vulgarmente por chip.
O circuito integrado propriamente dito chama-se pastilha (chip, em inglês) e é muito pequeno. A maior parte do tamanho externo do circuito integrado deve-se à caixa e às ligações da pastilha aos terminais externos.
Os principais tipos de cápsulas utilizadas para envolver e proteger os chips são basicamente quatro:
Cápsulas com dupla fila de pinos (DIL ou DIP – Dual In Line)
Cápsulas planas (Flat-pack)
Cápsulas metálicas TO-5 (cilíndricas)
Cápsulas especiais
Cápsulas com dupla fila de pinos (DIL ou DIP – Dual In Line)
Para os CI de baixa potência – DIL ou DIP
As cápsulas de dupla fila de pinos são as mais utilizadas, podendo conter vários chips interligados.
Cápsulas com quatro filas de pinos (QIL – Quad In Line)
Para c.i. de média potência, por exemplo, amplificadores de áudio.
A principal razão da linha quádrupla de pinos é o de permitir um maior afastamento das respectivas “ilhas” de ligação no circuito impresso, de forma que pistas mais largas (portanto para correntes maiores) possam ser ligadas a tais “ilhas”.
Cápsula com linha única de pinos:(SIL – Single In Line)
Alguns integrados pré-amlificadores, e mesmo alguns amplificadores de certa potência, para áudio, apresentam esta configuração.
Cápsulas planas: (Flat-pack)
As cápsulas planas têm reduzido volume e espessura e são formadas por terminais dispostos horizontalmente. Pelo facto de se disporem sobre o circuito impresso a sua instalação ocupa pouco espaço.
Cápsulas metálicas TO-5
Têm um corpo cilíndrico metálico, com os terminais dispostos em linha circular, na sua base.
A contagem dos terminais inicia-se pela pequena marca, em sentido horário, com o componente visto por baixo.
Cápsulas especiais:
As cápsulas especiais são as que dispõem de numerosos terminais para interligarem a enorme integração de componentes que determinados chips dispõem (por exemplo, CI contendo microprocessadores).
HTL – High Threshold Logic – Lógica de transístor com alto limiar.
ECL – Emitter Coupled Logic – Lógica de emissores ligados.
I2L – Integrated-Injection Logic – Lógica de injecção integrada.
Famílias lógicas MOS (Metal – Óxido – Semicondutor)
CMOS – Complemantary MOS – MOS de pares complementares NMOS/PMOS
NMOS – Utiliza só transístores MOS-FET canal N.
PMOS – Utiliza só transístores MOS-FET canal P.
Características da lógica: TTL
1. A dissipação de energia é geralmente 10 mW por porta.
2. Atrasos de propagação são 10 nS ao conduzir a 15 ohm de carga pF/400.
3. Faixa de níveis de tensão de 0 a V cc, onde V cc é tipicamente 4.75V - 5.25V. Faixa de tensão 0V - 0.8V cria nível lógico 0. Tensão gama 2V - V cc cria nível lógico 1.
VANTAGENS
*eliminação de resistores de entrada;
*eliminação de rede de diodos;
*maior velocidade de comutação;
*maior imunidade a ruídos;
*fácil manuseio.
DESVANTAGENS
*Tamanho;
*Custo;
*Baixa impedância de entrada.
Características da lógica CMOS:
1. Dissipa de baixa potência: A dissipação de potência é dependente da tensão de alimentação, a frequência, a carga de saída, e tempo de subida de entrada. A 1 MHz e 50 pF de carga, a dissipação de potência é tipicamente 10 nW por porta.
2. Atrasos de propagação curtas: Dependendo da fonte de alimentação, os atrasos de propagação são geralmente em torno de 25 ns a 50 ns.
3. Tempos de subida e descida são controlados: A ascensão e queda são geralmente rampas em vez de funções passo, e eles são 20 - 40% mais do que os atrasos de propagação.
4. Imunidade ao ruído aproxima de 50% ou 45% do balanço lógica completa.
5. Os níveis do sinal lógico será essencialmente igual à potência fornecida uma vez que a impedância de entrada é tão alta.
VANTAGENS
*Fabricação simples e barata;
*Não utiliza resistências;
*Alta impedância de entrada;
*Menor espaço ocupado.
DESVANTAGENS
*Tempo de atraso de propagação;
*Susceptibilidade a danos provocados por alta impedância de entrada;
*Menor velocidade de operação em relação a outras famílias lógicas.
O grafeno, material que promete revolucionar a fabricação de dispositivos electrónico, pode ter ainda mais aplicações do que se pensava. Segundo uma nova pesquisa, nele os eletrôes movem-se bem mais rápido do que no silício, substância base da computação moderna
O estudo, publicado na Nature Physics, foi liderados por Andre Geim e Kostya Novoselov, a mesma dupla que, em 2004, descobriu o grafeno na Universidade de Manchester.
O material que encontramos no lápis que utilizamos para escrever é basicamente a grafite. Sabemos que a grafite é formada por camadas muito finas de átomos de carbono. Damos o nome de grafeno a uma camada fina – bastante resistente e bem rígida, porém fracamente ligada uma às outras – desse material.
A grafite deixa marcas em uma folha de papel pelo facto de, possuir fraca ligação entre as camadas de grafeno, ou seja, ela deixa marcas na folha ao escrevermos nela.
Trata-se na realidade de uma das estruturas mais simples que se pode imaginar, “é simplesmente, uma camada bidimensional de átomos de carbono organizados de forma hexagonal”
O grafeno apresenta uma configuração ultrafina em que cada átomo está ligado a outro através de ligações covalentes (partilham um par de electrões), formando uma rede hexagonal semelhante ao padrão de favo de mel. O resultado possui características eléctricas, ópticas, mecânicas e térmicas únicas.
Nuno Peres, professor do Departamento de Física da Universidade do Minho afirma que o material irá “trazer maior resistência e flexibilidade” a monitores comos os ecrãs tácteis para computadores e telemóveis. À resistência e flexibilidade soma-se ainda ao facto de ele ser inerte e impermeável, de apresentar uma elevada condutividade eléctrica e de poder ser trabalho à temperatura ambiente.
Grafeno Prémio Nobel 2010
Andre Geim , e Konstantin Novoselov, professores na Universidade de Manchester, no Reino Unido, foram anunciados como vencedores do Prêmio Nobel de Física de 2010.
De acordo com a Academia Real de Ciências da Suécia, a distinção se deve aos “experimentos inovadores com o material bidimensional grafeno”. Mais resistente do que o diamante, o grafeno é uma forma de carbono. Material altamente condutor, é considerado de enorme potencial para uso em computadores e em aparelhos eletrônicos.
Com ajuda de um pedaço de fita adesiva, Geim e Novoselov conseguiram obter, a partir de um pedaço de grafite, um floco de carbono com a espessura de apenas um átomo. Foi a origem do grafeno, o material mais fino e forte já conhecido, que os cientistas descreveram em outubro de 2004.
Geim e Novoselov demonstraram que o material tem propriedades excepcionais, originadas do universo da física quântica. O grafeno é formado por uma camada única de carbono, agrupada em uma grade em colmeia e na qual os átomos mantêm entre eles uma distância específica. É o primeiro material cristalino totalmente bidimensional conhecido pela ciência.
Como condutor de eletricidade, o grafeno é tão bom quanto o cobre. Como condutor de calor, ele supera qualquer outro material conhecido. É quase transparente, mas tão denso que nem mesmo o hélio, o menor dos átomos gasosos, é capaz de atravessá-lo.
A capacidade de extrair e estudar o grafeno, possível graças ao trabalho de Geim e Novoselov, viabilizou o desenvolvimento de aplicações práticas como em transistores ou em telas sensíveis ao toque. Ao se misturar com o grafeno, plásticos se tornam condutores de eletricidade e ganham mais resistência mecânica e térmica.
