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Subsistemas de memória Livro Introdução à Organização de Computadores Capítulos: 4 – Memória Principal 5 – Memória Cache 9 – Memoria Secundária.

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1 Subsistemas de memória Livro Introdução à Organização de Computadores Capítulos: 4 – Memória Principal 5 – Memória Cache 9 – Memoria Secundária

2 Subsistemas de memória Dispositivo de entrada Processador Dispositivo de saída Memória secundária Memória principal

3 Subsistemas de memória Problema: Utilização de memória vem aumentando muito. Uma única memória precisaria das seguintes características: Veloz (<1ns de tempo de acesso) Amplo (na casa de Tbytes, hoje) Não volátil

4 Subsistemas de memória Crescimento: CPUs: dobram a capacidade a cada 18 meses; Memória: aumenta a velocidade aproximadamente 10% ao ano.

5 Subsistemas de memória Representação de dados: Bit: 0 e 1; Célula: Grupo de bits tratado como um conjunto

6 Subsistemas de memória Endereçamento: Como encontrar a informação correta dentro do sistema de memória? Cada posição de memória tem seu endereço; Cada posição permite duas operações: leitura e escrita.

7 Subsistemas de memória Na memória principal, cada byte tem seu endereço. Processadores Intel 8086 de 16 bits tinham registros de endereçamento de 20 bits, permitindo endereçar 1 milhão de posições (1 megabyte). Processadores x86 de 32 bits podem acessar ~4 bilhões de posições (2 32 ), e os atuais de 64 bits podem endereçar ~16 sextilhões de posições (2 64 ).

8 Subsistemas de memória Referenciado de acessado em 10/03/2013http://ivairsouza.com/hierarquia-de-memoria.html

9 Subsistemas de memória Características de uma memória: Tempo de acesso; Capacidade; Volatilidade; Tecnologia de fabricação; Custo.

10 Subsistemas de memória Registradores Tempo de acesso: medido em ns (nanosegundos); Capacidade: poucos bits (8-128) Volatilidade: Sim Tecnologia de fabricação: Semicondutores Custo: Alto (poucos bytes dentro da CPU)

11 Subsistemas de memória Memória cache. Compensa diferença de velocidade entre memória principal e CPU. Pode ter vários níveis. Tempo de acesso: ~2ns a ~20ns Capacidade: de alguns KB a poucos MB Volatilidade: Sim Tecnologia de fabricação: Semicondutores Custo: Alto

12 Subsistemas de memória Memória Principal Tempo de acesso: ~50 - ~200ns Capacidade: GB Volatilidade: Tipicamente sim Tecnologia de fabricação: Semicondutores Custo: Médio. Hoje é de alguns $ por GB

13 Subsistemas de memória Memória secundária Tempo de acesso: de alguns ms até horas Capacidade: alta. Hoje de gigabytes a multi-terabytes Volatilidade: Não Tecnologia de fabricação: Altamente variável. Óptica, magnética, mecânica... Custo: baixo, em $ por GB ou menos.

14 Subsistemas de memória Memória principal Depósito de informações da CPU; Armazenamento sequencial; Organizada como um conjunto de N palavras, numeradas e acessíveis pelos endereços 0 até N-1; Tamanho da transferência pode ser diferente do tamanho da palavra; Volátil.

15 Subsistemas de memória UCPPMP (Memória Principal) RDMREMUC Barramento de dados Controlador Barramento de endereços Barramento de controle

16 Subsistemas de memória Tempo para realizar as ações necessárias para um acesso à memória: Tempo de acesso; Tempo necessário entre duas operações de acesso: Ciclo de memória.

17 Subsistemas de memória Nomenclatura de tipos de memória RAM SRAM L/EFPM RAM (R/W)EDO RAM DRAM BEDO RAM SDRAM RAMRDRAM (Rambus) DDR, DDR2 e DDDR3 ROM PROM ROMEPROM EEPROM e Flash

18 Subsistemas de memória ROM – Requisitos Desempenho similar à memória L/E Não volátil Segurança no acesso

19 Subsistemas de memória ROM – Tipos: Mask-ROM; PROM; EPROM; EEPROM; Flash;

20 Subsistemas de memória Erros Detecção e correção ocorre através de mecanismo conhecido como ECC – Error Correction Code, que pode ser implementado de diversas formas.


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