Escola Secundária de Caldas das Taipas Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos Sistemas Digitais e Arquitetura de Computadores Memórias Ram e.

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1 Escola Secundária de Caldas das Taipas Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos Sistemas Digitais e Arquitetura de Computadores Memórias Ram e Cache

2 Existem dois tipos de memórias:
Memórias principais; Memórias secundárias.

3 Memórias principais: Memórias RAM; Memórias ROM; Memórias CACHE.

4 Memórias secundárias:
Suportes magnéticos; Suportes óticos; Suportes magneto-óticos.

5 Suportes Magnéticos: Discos; Disquetes; Bandas magnéticas.

6 Suportes óticos: CD; DVD.

7 Suportes magneto-óticos:
CD-RW; DVD-RW.

8 No nosso trabalho apenas iremos aprofundar as memórias primárias

9 Memória RAM

10 Memória RAM: Memória de acesso aleatório é um tipo de memória que permite a leitura e a escrita, utilizada como memória primária em sistemas eletrónicos digitais.

11 Memória de acesso aleatório (RAM) é uma forma de armazenamento de dados num computador. A memória RAM é um componente essencial não apenas nos computadores pessoais, mas em qualquer tipo de computador. Por mais que exista espaço de armazenamento disponível, na forma de um HD ou memória flash, é sempre necessária uma certa quantidade de memória RAM e, naturalmente, quanto mais melhor.

12 Breve introdução de memórias RAM:
Depois do processador, temos a memória RAM, usada por ele para armazenar os arquivos e programas que estão a ser processados. A quantidade de memória RAM disponível tem um grande efeito no desempenho, já que sem memória RAM suficiente o sistema passa a usar memória swap, que é muito mais lenta. Nota: Memória Swap é uma memória "virtual". Significa que ela não tem um suporte físico como a memória RAM.

13 Principal caraterística da memória RAM:
A principal característica da memória RAM é que ela é volátil, ou seja, os dados perdem - se ao reiniciar o micro. É por isso que ao ligar é necessário refazer o processo de carregamento em que o sistema operativo e aplicativos usados são transferidos do HD para a memória, onde podem ser executados pelo processador.

14 Existem dois tipos de memória RAM:
SDR SDRAM; DDR SDRAM;

15 SDR SDRAM: SDR SDRAM é um equipamento ou hardware de computador destinado a funcionar como memória volátil do sistema. É uma memória que envia 1 dado por cada pulso de clock. SDRAM não é um tipo de memória mas sim um padrão. Existem 49 tipos de memórias com esse padrão: SDR SDRAM: 1 dado por pulso de clock; DDR, DDR2 e DDR3 SDRAM: dados por pulso de clock.

16 DDR SDRAM: É um tipo de circuito integrado de memória utilizado em computadores, derivada das muito conhecidas SDRAM e combinada com a técnica DDR, que consiste em transferir dois dados por pulso de clock, obtendo assim, teoricamente, o dobro de desempenho em relação à técnica tradicional de transferência de dados quando este funciona sob a mesma frequência de clock.

17 Modelos de DDR: Nome padrão Clock dos chips Ciclo de tempo Clock real
Dados por segundo Nome do módulo Taxa de transferência DDR-200 100 MHz 10 ns 200 Milhões PC-1600 1600 MB/s DDR-266 133 MHz 7.5 ns 266 Milhões PC-2100 2100 MB/s DDR-300 150 MHz 6.67 ns 300 Milhões PC-2400 2400 MB/s DDR-333 166 MHz 6 ns 333 Milhões PC-2700 2700 MB/s DDR-400 200 MHz 5 ns 400 Milhões PC-3200 3200 MB/s

18 Hoje em dia existem as memória DDR3 que transferem o dobro de bits por clock que as DDR2, e a frequência dela é muito maior do que a da DDR2, mas mesmo assim ainda não fica perto do clock interno dos processadores.

19 DDR 2: É uma evolução ao antigo padrão DDR SDRAM. A nova tecnologia veio com a promessa de aumentar o desempenho, diminuir o consumo elétrico e o aquecimento, aumentar a densidade e minimizar a interferência eletromagnética (ruído). São esperados módulos de até 4GB de memória.

20 Frequência: Nome padrão Clock dos chips Ciclo de tempo DDR2-400
100 MHz 10 ns DDR2-533 133 MHz 7.5 ns DDR2-667 166 MHz 6 ns DDR2-800 200 MHz 5 ns DDR2-1066 266 MHz 3.75 ns DDR2-1300 325 MHz 3.1 ns

21 DDR 3: É uma interface de memória de acesso randomizado usada para o grande armazenamento de dados utilizados em computadores ou outros dispositivos eletrónicos. É uma das várias implementações de RAM síncrona e dinâmica, ou seja, trabalha sincronizada com os ciclos de clock da placa-mãe, sem tempo de espera.

22 Frequência: Nome padrão Clock de memória Tempo de ciclo DDR3-800
100 MHz 10 ns DDR3-1066 133 MHz 7.5 ns DDR3-1333 166 MHz 6 ns DDR3-1600 200 MHz 5 ns

23 DDR 4: É um tipo de memória de acesso aleatório dinâmico (DRAM), com uma interface de alta largura de banda atualmente em desenvolvimento e lançamento no mercado previsto para 2012 como uma "próxima geração" sucessor de DDR3 SDRAM.

24 Diferenças:

25 Memória Cache

26 Cache é um dispositivo de acesso rápido, interno de um sistema, que serve de intermediário entre um operador de um processo e o dispositivo de armazenamento ao qual esse operador acede. O uso de memórias cache visa obter uma velocidade de acesso à memória próxima da velocidade de memórias mais rápidas, e ao mesmo tempo disponibilizar no sistema uma memória de grande capacidade.

27 A vantagem principal na utilização de uma cache consiste em evitar o acesso ao dispositivo de armazenamento, que pode ser demorado, armazenando os dados em meios de acesso mais rápidos.

28 No caso da informática, a cache é útil em vários contextos:
nos casos dos processadores, em que a cache disponibiliza alguns dados já requisitados; no caso dos navegadores, em que as páginas são guardadas localmente para evitar consultas constantes à rede; no caso das redes de computadores , o acesso externo dá - se por meio de um software que compartilha a conexão; os servidores Web também podem dispor caches configurados pelo administrador, que variam de tamanho;

29 Cache de disco: A cache de disco representa uma pequena quantidade de memória incluída na placa lógica do HD. Tem como principal função armazenar as últimas trilhas lidas pelo HD. Esse tipo de cache evita que a cabeça de leitura e gravação passe várias vezes pela mesma trilha.

30 Os tipos de memória cache mais conhecidos são:
mapeamento direto; totalmente associativa; associativa por conjunto.

31 Cache em níveis: Com a evolução na velocidade dos dispositivos, em particular nos processadores, o cache foi dividido em níveis, já que a velocidade da memória é tão grande que são necessários caches grandes com velocidades altíssimas de transferência. Sendo muito difícil e caro construir memórias caches com essas características, elas são construídas em níveis.

32 Níveis: Cache L1; Cache L2; Cache L3.

33 Cache L1: É uma pequena porção de memória estática presente dentro do processador. Alguns tipos de processadores, como o Pentium 2, o L1 é dividido em dois níveis: Dados; Instruções. A partir do Intel 486, começou a colocar - se a L1 no próprio chip (processador).

34 Cache L2: O cache L2 contém muito mais memória que o cache L1. Alguns processadores colocam esta cache fora do processador, por questões económicas, pois uma cache grande implica um custo grande, mas há exceções como no Pentium II, por exemplo, cujas caches L1 e L2 estão no mesmo cartucho que está o processador. A memória cache L2 é, sobretudo, um dos elementos essenciais para um bom rendimento do processador mesmo que tenha um clock baixo.

35 Cache L3: Terceiro nível de cache de memória. É um tipo de cache raro devido a complexidade dos processadores atuais. Ela será muito útil, é possível a necessidade futura de níveis ainda mais elevados de cache, como L4 e assim por diante.

36 Tamanho da cache: Quando é feita a implementação da memória cache, alguns aspectos são analisados em relação ao seu tamanho: a relação acerto/falha; tempo de acesso a memória principal; o custo médio, por bit, da memória principal, da cache L1 e L2; o tempo de acesso da cache L1 ou L2; a natureza do programa a ser executado no momento.

37 Técnicas de escrita de dados da cache:
Write-Back Cache; Write-Through Cache; Write Allocate; No Write Allocate.

38 Write-Back Cache: Usando esta técnica a CPU escreve dados diretamente na cache, ou seja, o sistema escreve posteriormente a informação na memória principal.

39 Write-Through Cache: Quando o sistema escreve para uma zona de memória, que está contida na cache, escreve a informação, tanto na linha específica da cache como na zona de memória ao mesmo tempo.

40 Write Allocate: O bloco de endereço e carregado na ocorrência de um "write miss", seguindo-se uma acção de "write hit".

41 No Write Allocate: O bloco de endereço é diretamente modificado na memória, não é carregado na cache.

42 Por fim, iremos visualizar um pequeno vídeo realizado pelos elementos do grupo, com a duração de 5minutos e 59segundos.

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44 Conclusão: O que nós pretendíamos com este trabalho era aumentar o conhecimento a nível informático na parte das memórias principais, na nossa opinião esse objetivo foi concretizado com sucesso. Esperamos que tenham sido esclarecidas todas as dúvidas em relação às memórias RAM e CACHE.

45 Trabalho realizado por: Fábio Martins nº3 Flávia Pereira nº4 12ºL