Subsistema de Memória

Função “Armazenar dados e programas que serão utilizados pelo processador (CPU – unidade central de processamento) ”

Motivação – 01 O subsistema de memória é constituído de vários componentes (tipos de memória) interligados e integrados para atender o processador São necessários vários tipos de memória devido à: Velocidade crescente do processador Exemplo: O processador manipula um dado em 5ns e a memória pode transferir um dado para o processador em 60ns: baixa produtividade Necessidade de aumentar a capacidade de armazenamento de informações

Motivação – 02 O avanço tecnológico na construção de processadores e memórias não tem sido uniforme A quantidade de instruções executadas por segundo tem dobrado a cada 18 meses para o mesmo preço A velocidade de acesso das memórias tem aumentado 10% ao ano, embora sua capacidade de armazenamento venha quadruplicando a cada 36 meses, para o mesmo preço

Motivação – 03 Problema: Um único tipo de memória com elevada velocidade e grande capacidade possui um custo altíssimo Solução: Conjunto de memórias com diferentes características

Subsistema de Memória Custo alto Velocidade alta Baixa capacidade Registradores Memória cache Memória principal Custo baixo Velocidade baixa Capacidade elevada Memória secundária

Parâmetros Utilizados para Comparar os Tipos de Memória Tempo de acesso: tempo que a memória gasta para colocar uma informação no barramento de dados após uma determinada posição ter sido endereçada O tempo de acesso das memórias eletrônicas é o mesmo para dois acessos consecutivos Nas memórias eletromecânicas, o tempo de acesso varia conforme a distância física entre dois acessos consecutivos

Parâmetros Utilizados para Comparar os Tipos de Memória Capacidade: quantidade de informação que pode ser armazenada Registrador de 64 bits Cache de 8Mb Memória principal de 8Gb Disco de 1 Tb

Parâmetros Utilizados para Comparar os Tipos de Memória Volatilidade: Não-volátil: retém a informação armazenada quando a energia elétrica é desligada Volátil: perde a informação armazenada quando o computador é desligado Tecnologia de fabricação: Memórias de semicondutores: rápidas e caras (Registradores, MP e MC) Memórias de meio magnético: baratas e lentas (discos e disquetes) Memórias de meio ótico: CD-ROM, CD-RW

Parâmetros Utilizados para Comparar os Tipos de Memória Temporariedade: tempo de permanência da informação em um dado tipo de memória, podendo ser permanente ou transitória Discos magnéticos X Registradores Custo

Registradores Armazenam instruções e dados por um período de tempo muito curto, para que o processador possa acessar na mesma velocidade em que trabalha Tempo de acesso: 1 a 5 ns Capacidade: armazena um único dado (instrução ou endereço) e seu tamanho varia de 8 a 64 bits Volatilidade: volátil Tecnologia: igual à tecnologia da CPU Temporariedade: transitória (pouco tempo) Custo: o mais alto de todas as memórias

ULA UC R1 R2 R3 Rn . Processador Memória principal cache