Aula 04 memórias - pt. i

IFSul - Campus Bagé

Curso Técnico deInformática / Agropecuária

Informática IAula 4: Memória.

Prof. Roger E. C. Porto

Na aula anterior...

• Qual é o processo de fabricação de um processador?

• Como são executadas as instruções?

• O que é pipeline e como funciona?

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Nesta aula...

• Memórias

– Visão geral

– Características fundamentais• localização, capacidade, desempenho,

tecnologia, características físicas e custo.

– Hierarquia de Memória

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Visão Geral

• Memória:

– componente responsável pelo armazenamentode dados.

– o componente que apresenta maior variedade de tipos, tecnologias, organizações, desempenhos, etc...

– nenhuma das tecnologias de memória existentes satisfaz de maneira ótima todos os requisitos de armazenamento de dados em computadores.

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Características Fundamentais

• Os sistemas de memória podem ser mais facilmente compreendidos por meio de uma classificação, de acordo com suas características fundamentais:

– Localização– Capacidade– Desempenho– Tecnologia– Características físicas– Custo

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Características Fundamentais

• O termo localização é empregado para indicar se a memória é interna ou externa ao computador.

• Memória interna:– registradores – memória cache– memória principal

• Memória externa:– discos (armazenamento convencional)– fitas (armazenamento de segurança)

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Características Fundamentais

• Capacidade:

– quantidade de dados que a memória é capaz de armazenar; medida em bytes (B).

– Ex:RAM: 512MB, 1GB, 2GB, 4GB, ...DVD: 4,7GB, 8,5GB, 9,4GB, ...HD: 160GB, 250GB, 320 GB, ...

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KB ≈ 1.000 BMB ≈ 1.000.000 BGB ≈ 1.000.000.000 B

Características Fundamentais

• Desempenho:

– trata da velocidade da memória.

– tempo de acesso: corresponde ao intervalo de tempo entre o pedido de leitura/escrita e a disponibilidade do dado.

– taxa de transferência: taxa na qual os dados podem ser transferidos de ou para a unidade de memória.

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Características Fundamentais

• Tecnologia:

– semicondutores: » registradores,

cache, RAM, ROM.

– magnética: » discos (HDs) e fitas

– óptica: » discos (CDs e DVDs)

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Características Fundamentais

• Características físicas:

– volátil:» interna: registradores,

cache, RAM.

– não volátil:» interna: ROM» externa: discos (HDs,

CDs, DVDs) e

fitas

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– apagável:» interna: registradores,

cache, RAM

» externa: discos (HDs) e

fitas

– não apagável:» interna: ROM» externa: discos (CDs,

DVDs)

Características Fundamentais

• Custo:

– preço proporcional a cada bit de memória

– maior para memórias mais rápidas

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$$$ / bit

Hierarquia de Memória

• As restrições de projeto de uma memória:

– capacidade

– desempenho

– custo.

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Hierarquia de Memória

• capacidade: de certo modo, indefinida; a capacidade disponível provavelmente será utilizada;

• desempenho: a memória deve ser compatível com o processador; o processador não deve ficar ocioso;

• custo: o custo da memória deve ser compatível com o dos demais componentes; comercialmente viável;

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Hierarquia de Memória

• Custo, capacidade e desempenho são conflitantes, como se poderia esperar.

• Uma variedade de tecnologias é utilizada para a implementação de sistemas de memória.

• Valem as seguintes relações: – Tempo de acesso mais rápido, custo por bit maior.– Capacidade maior, custo por bit menor.– Capacidade maior, tempo de acesso mais lento.

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Hierarquia de Memória

• A saída para o conflito é empregar um hierarquia de memórias, e não um único componente ou tecnologia.

• À medida que descemos em uma hierarquia de memórias...– o custo por bit diminui– a capacidade aumenta– o tempo de acesso aumenta– a frequência de acesso à memória diminui

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Hierarquia de Memória

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Memóriainterna

Memória externa(armazenamento

convencional)

Memória externa(armazenamento

de segurança)

RegistradoresMemória CacheMemória Principal

Disco MagnéticoDisco ÓpticoMemória Flash

Fita Magnética

Hierarquia de Memória

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Memóriainterna

Memória externa(armazenamento

convencional)

Memória externa(armazenamento

de segurança)

RegistradoresMemória CacheMemória Principal

Disco MagnéticoDisco ÓpticoMemória Flash

Fita Magnética

CU

ST

O

Hierarquia de Memória

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Memóriainterna

Memória externa(armazenamento

convencional)

Memória externa(armazenamento

de segurança)

RegistradoresMemória CacheMemória Principal

Disco MagnéticoDisco ÓpticoMemória Flash

Fita Magnética

CA

PA

CID

AD

E

Hierarquia de Memória

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Memóriainterna

Memória externa(armazenamento

convencional)

Memória externa(armazenamento

de segurança)

RegistradoresMemória CacheMemória Principal

Disco MagnéticoDisco ÓpticoMemória Flash

Fita Magnética

DE

SE

MP

EN

HO

Hierarquia de Memória

• Desse modo, combinamos:– memórias menores: mais caras e mais rápidas – memórias maiores: mais baratas e mais lentas

• A chave para o sucesso desta organização é a diminuição da frequência de acessos.

• A idéia é organizar dados e programas na memória de maneira que os dados requeridos geralmente sejam encontrados nas memórias mais rápidas.

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Nesta aula vimos...

• Memórias

– Visão geral

– Características fundamentais• localização, capacidade, desempenho,

tecnologia, características físicas e custo.

– Hierarquia de Memória

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