Computer Memory Issues

Além do tipo de memória, velocidade e latências (timings), há vários outros problemas a considerar ao escolher a memória adequada para o seu sistema. Examinaremos cada uma dessas questões nas seções a seguir.

Para obter o melhor desempenho, os processadores modernos exigem uma grande largura de banda de memória, mais do que o que pode ser fornecido por um único módulo de memória. Por exemplo, um processador Intel Pentium 4 com um FSB de 800 MHz pode usar uma largura de banda de memória de até 6,4 GB/s, o dobro da fornecida por um único DIMM PC3200. Para atender a essa necessidade de maior largura de banda, os engenheiros de chipsets projetaram "controladores de memória de canal duplo" que reconhecem dois módulos de memória físicos como um único módulo de memória lógico, efetivamente dobrando a taxa de transferência de dados entre a CPU e a memória.

QUANDO A MEMÓRIA DE CANAL DUPLO IMPORTA

Ativar a operação de memória de canal duplo requer que a placa-mãe possua um controlador de memória de canal duplo e que você instale módulos de memória em pares correspondentes. Idealmente, os dois módulos de memória devem ser idênticos, mas a maioria das placas-mãe de canal duplo aceitará qualquer par de DIMMs, contanto que sejam da mesma capacidade, tipo e velocidade. A maioria dos controladores de memória de canal duplo funcionará corretamente no modo de canal único se você instalar apenas um DIMM, mas o desempenho do sistema pode ser significativamente degradado.

A operação de canal duplo pode ou não ser importante para o desempenho do sistema, dependendo do processador que você usa. Por exemplo, os processadores Athlon XP mais rápidos usam um FSB de 400 MHz. Como o Athlon XP usa um caminho de 64 bits (8 bytes) entre o processador e a memória, a largura de banda de memória máxima exigida é de 3,2 GB/s. Isso corresponde exatamente à largura de banda de um único DIMM PC3200, portanto, usar memória de canal duplo com um sistema Athlon XP oferece pouco ou nenhum benefício de desempenho.

QUANDO A MEMÓRIA DE CANAL DUPLO NÃO IMPORTA

Apesar da falta de qualquer benefício real, muitas placas-mãe Athlon XP suportam a operação de memória de canal duplo, então muitas pessoas sentem-se obrigadas a instalar memória em pares correspondentes, às vezes descartando a memória original para abrir espaço para um novo par de DIMMs. Se você estiver fazendo um update na memória de um sistema com um Athlon XP ou outro processador que não se beneficia da operação de memória de canal duplo, recomendamos que você ignore o recurso de canal duplo e instale qualquer combinação de DIMMs que seja mais econômica.

Por outro lado, se você estiver fazendo um update em um sistema que usa um processador moderno, como um Pentium 4, Pentium D ou Athlon 64, é importante garantir que a operação de memória de canal duplo esteja ativada. Caso contrário, você prejudicará o desempenho do sistema, pois o processador desperdiçará muito tempo esperando pela memória.

A maioria das placas-mãe de canal duplo oferece dois ou quatro slots de memória. (Algumas oferecem apenas três; ocupar o terceiro slot de memória em tais placas-mãe desativa a operação de memória de canal duplo.) Use as diretrizes a seguir para fazer o update da memória em uma placa-mãe de canal duplo padrão:

• Em uma placa-mãe com dois ou quatro slots de memória, dos quais apenas um está ocupado, instale um novo módulo de memória que seja idêntico ou muito semelhante ao módulo instalado, se dobrar a memória instalada for suficiente. Se precisar de mais memória, remova o módulo original e instale dois módulos novos idênticos.
• Em uma placa-mãe com quatro slots de memória, dos quais apenas dois estão ocupados, instale dois ou quatro novos módulos de memória correspondentes, dependendo da quantidade de memória atualmente instalada e da quantidade total que você precisa após o update.FIXME TABLEWASHERE
• Em uma placa-mãe com quatro slots de memória, todos os quatro ocupados, instale dois ou quatro novos módulos de memória correspondentes, dependendo da capacidade dos módulos atualmente instalados e da quantidade total de memória que você precisa após o update.

Ao instalar menos módulos do que o número de slots de memória disponíveis, é importante decidir qual módulo vai onde. A maioria das placas-mãe de canal duplo identifica os slots de memória da seguinte forma:

Canal A—DIMM 0 (ou 1)

Canal A—DIMM 1 (ou 2)

Canal B—DIMM 0 (ou 1)

Canal B—DIMM 1 (ou 2)

Contatos de Ouro Versus Estanho

Os módulos de memória estão disponíveis com contatos de ouro ou estanho. O tipo de slots de memória na sua placa-mãe determina qual você deve usar. Se os slots de memória da sua placa-mãe tiverem contatos de estanho, use módulos de memória com contatos de estanho; se os slots de memória usarem contatos de ouro, use módulos de memória que também tenham contatos de ouro.

A preocupação é que colocar metais diferentes em contato próximo pode causar corrosão, o que, por sua vez, pode causar problemas, desde erros de memória intermitentes até falha completa da memória. Evite misturar metais de contato, especialmente se o seu sistema operar em um ambiente úmido. Verifique os documentos da placa-mãe para determinar que tipo de módulos de memória ela exige e compre apenas módulos compatíveis. (Quase todos os sistemas recentes usam contatos de ouro, portanto, se você estiver em dúvida, os módulos de ouro são a melhor escolha.)

Infelizmente, nem sempre é óbvio qual slot é qual. Os slots do Canal A podem ser agrupados, com os slots do canal B separados ligeiramente, ou os slots DIMM 0 para ambos os canais podem estar juntos, com os slots DIMM 1 separados ligeiramente deles. Muitas placas-mãe codificam por cores os slots DIMM, mas essa codificação nem sempre é intuitiva. Por exemplo, a Figura 6-4 mostra os quatro slots de memória em uma placa-mãe Intel D945PVS. Dois dos slots são azuis e dois pretos, mas o que as cores indicam? Ambos os slots azuis são DIMM 0 (ou DIMM 1), ou ambos os slots azuis são Canal A (ou Canal B)?

Figura 6-4: Slots DIMM de canal duplo, indicados por cor

A prática da Intel é codificar por cores o DIMM 0 e colocar o Canal A mais próximo do soquete do processador; portanto, de cima para baixo, os slots nesta placa-mãe são Canal A/DIMM 0, A/1, B/0 e B/1. Outros fabricantes de placas-mãe usam métodos diferentes. Se você estivesse instalando dois módulos de memória nesta placa-mãe, instalaria-os nos slots azuis, o que colocaria um DIMM no Canal A e o outro no Canal B. Se, em vez disso, você instalasse os dois módulos nos dois slots superiores, teria a mesma quantidade de memória do sistema disponível, mas a placa-mãe seria forçada a operar no modo de memória de canal único, reduzindo muito o desempenho.

A memória padrão, também chamada de "memória sem paridade", usa 8 bits para armazenar um byte de 8 bits. A "memória ECC (Error Correcting Code)", às vezes chamada de "memória de paridade", usa 9 bits para armazenar um byte de 8 bits. O bit extra fornecido pela memória ECC é usado para armazenar informações de detecção e correção de erros.

Um módulo de memória sem paridade não pode detectar nem corrigir erros. Um módulo de memória ECC pode detectar todos os erros de múltiplos bits, corrigir todos os erros de bit único e corrigir alguns erros de múltiplos bits. Erros de memória são tão raros que a maioria dos sistemas desktop usa memória sem paridade, que é menos cara e mais rápida que a memória ECC. Na verdade, a maioria dos chipsets desktop não suporta memória ECC. Se você instalar memória ECC em tal sistema, ele pode não reconhecer a memória de forma alguma, mas é mais provável que ele simplesmente trate a memória ECC como memória sem paridade, ignorando o bit extra.

A memória ECC é ocasionalmente usada em sistemas desktop, mas é muito mais comum em servidores e outros sistemas grandes e críticos. Como os módulos ECC contêm chips de memória adicionais, na proporção de 9:8, eles normalmente custam de 10% a 15% a mais do que módulos sem paridade semelhantes. Além disso, como o circuito nos módulos ECC que calcula e armazena os valores ECC impõe alguma sobrecarga, os módulos ECC são marginalmente mais lentos do que módulos sem paridade semelhantes.

CONTANDO OS CHIPS

Você pode identificar um módulo ECC visualmente contando o número de chips de memória nele. Se esse número for uniformemente divisível por três ou cinco, é um módulo ECC. Se não, é um módulo sem paridade. Você também pode identificar frequentemente um módulo ECC pelo seu número de peça. Os módulos ECC têm 72 bits de largura em comparação com 64 bits para um módulo sem paridade e geralmente incluem isso no número do modelo. Por exemplo, o número de peça de um módulo sem paridade Crucial de 512 MB é CT6464Z40B. O número de peça do módulo ECC semelhante é CT6472Z40B. Se o número "72" aparecer em qualquer lugar no número de um módulo, as chances são muito altas de que seja um módulo ECC.

Recomendamos usar módulos de memória ECC apenas nas seguintes situações:

• Se os módulos de memória instalados atualmente forem ECC, instale módulos idênticos ou muito semelhantes.
• Se você estiver instalando uma grande quantidade de memória (2 GB ou mais), use módulos ECC.

Caso contrário, economize seu dinheiro e instale módulos sem paridade.

Módulos de "memória não bufferizada" permitem que o controlador de memória interaja diretamente com os chips de memória no módulo. Módulos de "memória registrada" (também chamada de "memória bufferizada") colocam uma camada adicional de circuitos entre o controlador de memória e os chips de memória.

A memória registrada é necessária em alguns ambientes, porque todos os controladores de memória têm limitações sobre quantos dispositivos (chips de memória individuais) podem controlar, o que, por sua vez, limita a capacidade máxima dos módulos de memória que podem usar. Quando um controlador de memória interage com um módulo de memória não bufferizado, ele controla cada chip de memória diretamente. Quando um controlador de memória interage com um módulo de memória registrado, ele trabalha apenas com o circuito do buffer; os chips de memória reais são invisíveis para ele.

A única vantagem da memória registrada é que ela permite que um sistema use módulos de memória de maior capacidade. (Os módulos de maior capacidade a qualquer momento geralmente estão disponíveis apenas na forma registrada.) As desvantagens da memória registrada são que ela é consideravelmente mais cara que a memória não bufferizada e visivelmente mais lenta devido à sobrecarga adicional incorr sobrecarga adicional incorrida pelo uso de um buffer.

A maioria dos sistemas desktop suporta apenas módulos de memória não bufferizados. Alguns poucos podem usar módulos de memória registrados ou não bufferizados. Pouquíssimos sistemas desktop, notadamente os modelos AMD Socket 940, requerem memória registrada. Se você estiver fazendo um update na memória do seu sistema, recomendamos que use módulos de memória registrados apenas nas seguintes situações:

• O sistema aceita apenas módulos de memória registrados.
• O sistema aceita módulos de memória não bufferizados ou registrados, mas módulos registrados já estão instalados.
• A quantidade de memória que você deseja instalar requer o uso de módulos disponíveis apenas na forma registrada.

OU/OU

A maioria dos sistemas que suportam módulos não bufferizados e registrados pode usar apenas um ou outro de cada vez.

Quando Rápido Não É Bom

Usar muita memória rápida pode causar problemas de memória sutis. Fabricantes de placas-mãe e de memória não divulgam esse problema. Como regra geral, ao instalar memória rápida, use menos módulos de alta capacidade em preferência a mais módulos de baixa capacidade. Esse problema é particularmente provável de surgir quando você "exagera"; por exemplo, instalando a memória mais rápida suportada, fazendo overclock no seu sistema ou executando processadores duplos.

As placas-mãe diferem nas configurações de memória específicas que suportam. Parece razoável assumir que se uma placa-mãe tem slots de memória não utilizados, você deve ser capaz de fazer o update da memória simplesmente instalando qualquer módulo de memória suportado nesses slots vazios. Infelizmente, isso nem sempre é verdade. Vários fatores entram em jogo, incluindo a velocidade, capacidade, densidade e organização dos módulos de memória:

Instalar memória rápida pode reduzir o número de DIMMs que você pode instalar. Por exemplo, uma placa-mãe pode ter três slots DIMM, todos os quais podem ser preenchidos com DIMMs PC2700. Mas essa placa-mãe pode suportar no máximo dois DIMMs PC3200, forçando você a deixar o terceiro slot DIMM vazio se instalar memória PC3200.

Nem todas as placas-mãe suportam todas as capacidades de DIMM. Por exemplo, algumas placas-mãe podem suportar DIMMs de 256 MB, mas não DIMMs de 512 MB. A mistura permitida também pode diferir. Por exemplo, uma placa-mãe pode suportar DIMMs de 512 MB em todos os quatro slots de memória. Outra pode suportar DIMMs de 512 MB em apenas dois dos seus quatro slots e exigir que você deixe os outros dois slots vagos ou instale DIMMs de 256 MB ou menores nesses slots. Ainda outra pode suportar um máximo de 1 GB de RAM usando DIMMs de 512 MB, exigindo que você deixe dois dos seus quatro slots de memória vagos se instalar DIMMs de 512 MB nos dois primeiros slots.

Muitas placas-mãe limitam o número de linhas de memória que podem ser instaladas a um número menor do que o número possível de linhas se todos os slots de memória estiverem ocupados. DIMMs de face única contam como uma linha, e DIMMs de face dupla como duas linhas. Se uma placa-mãe tem quatro slots de memória e limita a memória instalada a cinco linhas, por exemplo, isso significa que você poderia instalar DIMMs de face única em todos os quatro slots de memória (para um total de quatro linhas). Instalar dois DIMMs de face dupla ocupa quatro linhas, deixando apenas uma linha disponível. Você poderia instalar no máximo mais um DIMM de face única nesse sistema, para um total de cinco linhas.

Os chips de memória usados para construir módulos de memória são feitos em diferentes densidades. Os módulos atuais usam chips de 256 megabits (Mb), 512 Mb ou 1 Gb. Módulos mais antigos usam chips de 64 Mb ou 128 Mb. Os módulos sem paridade usam 4, 8 ou 16 chips, e os módulos ECC usam 5, 9, 10 ou 18 chips. Por exemplo, um módulo de memória sem paridade de 512 MB (8 bits por byte) poderia ser feito usando quatro chips de 1 Gb, oito chips de 512 Mb ou dezesseis chips de 256 Mb. Da mesma forma, um módulo de memória ECC de 512 MB (9 bits por byte) poderia ser feito usando quatro chips de 1 Gb e um chip de 512 Mb, nove chips de 512 Mb, oito chips de 512 Mb e dois chips de 256 Mb, ou dezoito chips de 256 Mb.

O controlador de memória do chipset usado por uma placa-mãe mais antiga pode não reconhecer densidades de chip mais altas. Por exemplo, o controlador de memória em uma placa-mãe específica pode reconhecer densidades de chip de 64, 128, 256 e 512 Mb, mas não de 1 Gb. Se você quiser instalar um módulo de memória de 512 MB nessa placa-mãe, você poderia usar um módulo com oito chips de 512 Mb (512X8) ou dezesseis chips de 256 Mb (256X16), mas não um módulo com quatro chips de 1 Gb (1024X4).

Da mesma forma, o controlador de memória usado por uma placa-mãe mais nova pode não reconhecer baixas densidades de chip, o que significa que DIMMs mais antigos e de menor capacidade podem não funcionar nela. Por exemplo, uma placa-mãe recente pode reconhecer apenas chips de memória de 256 Mb, 512 Mb e 1 Gb. Se você instalar um DIMM antigo de 128 MB que usa oito chips de 128 Mb nessa placa-mãe, ele não será reconhecido.

Metade do que Você Pagou

O sintoma usual de um problema de densidade de chip é que o sistema reconhece um módulo de memória em alguma fração do seu tamanho nominal, normalmente um quarto ou metade. Por exemplo, se você instalar um DIMM de 1 GB e o sistema relatar como 512 MB ou 256 MB, o problema é quase certamente que o controlador de memória não suporta a maior densidade dos chips no novo módulo de memória. Você pode conseguir contornar o problema substituindo um módulo da mesma capacidade, mas com uma organização diferente; por exemplo, substituindo o módulo 1024X8 por um módulo 512X16.

Os controladores de memória também diferem nos tipos de organização que suportam. Alguns controladores suportam módulos X4, X8 e X16, mas muitos suportam apenas uma ou duas dessas organizações. Por exemplo, o chipset Intel 945P suporta apenas organização X8. Se você instalar um módulo de 512 MB 512X8 (oito chips de 512 Mb), a placa-mãe reconhece e usa a capacidade total de 512 MB. Outras organizações de 512 MB (1024X4 e 256X8) não são suportadas. Os resultados da instalação de um módulo que usa uma organização não suportada são imprevisíveis. A placa-mãe pode reconhecer o módulo em alguma fração da sua capacidade nominal, ou pode simplesmente não reconhecer o módulo.

ACERTE DE PRIMEIRA

As maneiras mais fáceis de evitar problemas de compatibilidade com a placa-mãe são verificar a compatibilidade de módulos de memória específicos por marca e modelo no site da placa-mãe ou usar os configuradores de memória fornecidos pela Crucial (http://www.crucial.com) ou Kingston (http://www.kingston.com). Usamos este último método, porque as páginas da web para placas-mãe mais antigas muitas vezes não são atualizadas para refletir a descontinuação de módulos de memória antigos e a introdução de módulos de memória mais novos.

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