Evolução da memória RAM

Outra inovação dos Apple I e Apple II em relação ao Altair e outros computadores anteriores foi o tipo de memória usada. O Apple I foi o primeiro a utilizar memórias DRAM, que é essencialmente a mesma tecnologia utilizada até hoje.

Ao longo das primeiras décadas, a memória RAM passou por duas grandes evoluções. No ENIAC, não existia uma unidade de memória dedicada. Parte das válvulas eram reservadas para armazenar as informações que estavam sendo processadas. Não existia unidade de armazenamento, além dos cartões perfurados e as anotações feitas manualmente pelos operadores.

Na década de 50 surgiram as memórias core, um tipo antiquado de memória onde são usados anéis de ferrite, um material que pode ter seu campo magnético alterado através de impulsos elétricos, armazenando o equivalente a um bit 1 ou 0). Esses anéis de ferrite eram carinhosamente chamados de “donuts” (rosquinhas) e eram montados dentro de uma complexa rede de fios, que transportavam os impulsos elétricos usados para ler e escrever dados.

Cada anel armazenava apenas um bit, de forma que você precisava de 8.192 deles para cada KB de memória. Inicialmente a malha de fios era “tecida” manualmente, mas logo começaram a ser usadas máquinas, que permitiram miniaturizar bastante as estruturas.

Este é um exemplo de placa de memória core. Ela mede 11 x 11 cm (um pouco menor que um CD), mas armazena apenas 50 bytes:

Placa de memória core de 50 bytes e o detalhe da interligação dos anéis

Essas placas eram ligadas entre si, formando “pilhas” organizadas dentro de estruturas maiores. Imagine que, para atingir 1 MB de memória no início da década de 1960, você precisaria de quase 21 mil dessas plaquinhas.

Este é um exemplo de unidade de memória, construída usando placas de memória core, que está em exposição no museu do MIT. Apesar do tamanho, ela possui apenas 64 KB:

Por serem muito caras e precisarem de um grande número de circuitos de apoio, as memórias core ficaram restritas aos computadores de grande porte.

O Altair já utilizava memórias “modernas” na forma de chips de memória SRAM (dois chips de 128 bytes cada um), que eram rápidos e confiáveis, porém muito caros. Na memória SRAM, são usados de 4 a 6 transistores para cada bit de dados (as do Altair usavam 4 transistores), o que multiplica o custo dos chips. Atualmente, as memórias SRAM são usadas nos caches dos processadores, o tipo mais rápido e caro de memória que existe.

O Apple I inovou utilizando um “novo” tipo de memória, as DRAM (Dynamic RAM), onde é usado um único transistor para cada bit de dados. Embora à primeira vista pareçam mais simples, os chips de memória DRAM são muito mais complicados de se trabalhar (principalmente se considerarmos as limitações da época), pois são capazes de armazenar os dados por apenas uma pequena fração de segundo. Para conservar os dados, eles precisam de um circuito de refresh, que lê e regrava os dados a cada 64 milissegundos (ou menos, de acordo com o projeto).

Apesar de todas as dificuldades, foi o uso de memórias DRAM no Apple I que permitiu que ele viesse com 8 KB de memória, custando pouco mais que um Altair, que vinha com meros 256 bytes. A partir daí, as memórias DRAM se tornaram norma, o que continua até os dias de hoje.