Download - Ioc 10-11 Subsistema de Memoria
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Curso:CINCIA DA COMPUTAO
Disciplina:INTRODUO ORGANIZAO DE COMPUTADORES
AULA 10 e 11 SUBSISTEMA DE MEMRIACAPTULO 04, PGINA 64
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PROF. MARCIO APARECIDO ARTERO EMAIL: [email protected] 2013
CINCIA DA COMPUTAOSUBSISTEMA DE MEMRIA
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Introduo
Classificao de memrias
Caractersticas de memrias
Hierarquia de memria
Memria principal
Erros
Memria cache
CONTEDO
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Memria o componente de um sistema de computao cuja funo armazenar as informaes que so manipuladas por esse sistema, para que elas possam ser prontamente recuperadas, quando necessrio (MONTEIRO, Pg. 64)
Armazenar (Write)Guardar um elemento
Armazenar
Leitura (Read)Recuperao deum elemento
INTRODUO
MONTEIRO, Fig. 4.1, Pg. 65 Exemplo de um tpico depsito que funciona de modo semelhante a uma memria
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Subsistema de memriaVrios tipos de memria interligados com objetivo de armazenarinformaes
Classificao (Hierarquia de Memria)Tempo de AcessoCapacidadeVolatilidadeTecnologia de FabricaoTemporariedadeCusto
Vamos verificar antes a evoluo do sistema de memria
INTRODUO
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Tubo Selectron1946 No obteve sucesso devido a problemasna fabricao e preo elevadoCapacidade de 32 a 512 Bytes
Carto perfuradoIndstria txtil e depoisnos computadores (at metadedos anos 70)
Fita perfuradaCada linha na fita representava um caracterePodia ser utilizada como entrada mas tambmcomo sada de dadosBastante utilizada
EVOLUO
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Fita Magntica
Desenvolvida em 1951
Possua 365 metros e era muito pesada
Leitura de 7200 caracteres por segundo
A fita cassete tambm usava o mesmo princpio (popular entre os anos 70 e 80)
Capacidade de leitura de 2000 bits/s e 660Kb por lado
EVOLUO
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Fita Magntica
Rolo (Reel)
Cassete
Cartucho (Cartdrige)
Streamer
DAT (Digital Audio Tape)
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EVOLUO
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Memria RAM (Random Access Memory)Memria Principal(Chamada tambm de Primria ou Real)
Armazena instrues e dadosComposta por unidades de acesso = Clulas (8 bits)Endereo Nmero de acesso a contedo de clulas
MAR Registrador de Endereo de MemriaMBR Registrador de Dados da Memria
RAM (Random Access Memory) VoltilROM (Ready Only Memory) No VoltilEPROM (Eraseble Programable ROM) No Voltil
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Cilindro Magntico1932 Utilizado nos anos 50 e 60 como a principalmemria que funcionava nos computadoresAnos 50 Capacidade de 10Kb
Disco Rgido (Hard Disk)1956 Primeiro HD: IBM 350 Disk FileCapacidade em torno de 5Mb1980 IBM 3380
Primeiro HD com mais de 1GbTamanho de um refrigerador (250Kg)
US$81.000,00 a US$142.400,00
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Disco Rgido (Hard Disk)
EVOLUO
Setor ouSegmento
Trilhas
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Cluster
1
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Disco Flexvel (Floppy Disk)IBM Usado da metade de 1970 at incio dos anos 1990Primeiro disco flexvel tinha capacidade de 79,7Kb e apenas de leituraPosteriormente surgiram os Disquetes de 5 e 3
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HiFD (High Density Floppy Disk)
Disco Magnticos Removveis de Alta Capacidade
Mais rpidos dos que os demais drives de disco magntico de alta capacidade 3.6 MBps
Possibilidade de leitura de discos flexveis convencionais
Dimetro de 86 mm
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Disco Laser1978, com 30 cm de dimetroContedo inteiramente analgico
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CD de udio1982
VCD1993
DVD1996
DVD-ROM1997 DVD-R1999
CD-ROM1984
CD-R1990
CD-RW1997
DH-DVD2006
Blu-Ray2006
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CD (Compact Disc)1980 Philips e Sony (1984 dados)
DVD (Digital Video Disk)Laser de 0,65 mcron contra 0,78 mcron dos CDs4,7 GBytes = 133 minutos de vdeo padro MPEG-2
Flash DriveDispositivo de armazenamento constitudopor uma memria flash e uma ligao USB
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BluRayFormato de disco ptico da nova gerao de para vdeo de alta definio e rmazenamento de dados de alta densidade
SSD (Solid State Disk)Dispositivos de armazenamento sem partes mveis, construdos em torno de um circuito integrado semicondutor
Usam Memria Flash
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Carto Magntico
Usado em agncias bancrias, de crdito e lojas comerciais
Identificao do cliente atravs da leitura de dados numa tarja magntica
Smart Label
Etiqueta inteligente contendo chips I-Code
Alimentao do chip dispensvel
Energizao e emisso de sinal de identificao quando o chip passa por sensores
EVOLUO
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Elemento bsico de armazenamento fsicoBit
Presena de um sinal eltricoCampo magnticoPresena de um ponto de luz
Unidade de armazenamentoClula
Grupo de Bits tratados em conjunto pelo sistema
EndereoCdigo de identificao da localizao das clulas (informaes)
COMO AS INFORMAES SO REPRESENTADAS NAS MEMRIAS
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Escrita ou Gravao Leitura ou Recuperao
OPERAES REALIZADAS NA MEMRIA
MONTEIRO, Fig. 4.3, Pg. 68 Operao de leitura e escrita na MP
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O subsistema de memria de um computador constitudo de diferentes tipos de memria
Registradores
CacheNvel 1Nvel 2
Memria Principal (RAM)
Fsica Virtual
ROM BIOS Disco Rgido Flash Drive
Disco ptico Disco Flexvel
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HIERARQUIA DE MEMRIA
Figura semelhante a MONTEIRO, Fig. 4.4, Pg. 69 Hierarquia de memria
MEMRIA SECUNDRIA(8 a 15 ms)
MEMRIA PRINCIPAL(7 a 15 ns)
MEMRIA CACHE(5 a 7 ns)
REGISTRADORES(1 a 5 ns)
Custo baixo Velocidade baixa
Capacidade elevada
Custo altoVelocidade alta
Baixa capacidade
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Tempo de AcessoTempo gasto para colocar uma informao na barra de dados aps uma posio ser endereada
CapacidadeQuantidade de informao armazenada em uma memria (Bytes)
VolatilidadeCapacidade de reter informao com a presena de energia eltrica
Tecnologia de FabricaoSemicondutoras, Meio Magntico, Meio ptico
TemporalidadeTempo de permanncia da informao
CustoVarivel pelo tempo de acesso, quantidade de bits
HIERARQUIA DE MEMRIA
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Tempo de AcessoTempo gasto para colocar uma informao no barramento de dados aps uma determinada posio ter sido endereada um dos parmetros que pode medir o desempenho da memriaDenominao
Tempo de acesso para leitura (ou tempo de leitura)
Dependente do modo como o sistema de memria construdo e da velocidade dos seus circuitos
Memrias eletrnicasAcesso Aleatrio (Direto)
UniformeDispositivos eletromecnicos (discos, fitas, ...)
Acesso Seqencial Varia com a distncia fsica entre dois acessos consecutivos
HIERARQUIA DE MEMRIA
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CapacidadeQuantidade de informao que pode ser armazenada em uma memria
Unidade de medida mais comum o BytePodem ser usadas outras unidades
Clulas Memria principal ou cacheSetores DiscosBits Registradores
Tamanho da memria (capacidade)K = Kilo = 210 = 1.024M = Mega = 220 = 1.048.576G = Giga = 230 = 1.073.741.824T = Tera = 240 = 1.099.511.627.776P = Peta = 250 = 1.125.899.906.842.624
HIERARQUIA DE MEMRIA
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Volatilidade
Memrias podem ser do tipo voltil ou no voltil
Memria no VoltilRetm a informao armazenada quando a energia eltrica desligada
ExemploDiscos, Fitas, Memria Flash
Memria VoltilPerde a informao armazenada na ausncia de energia eltrica
ExemploRegistradores, Memria Principal
possvel manter a energia em uma memria originalmente no voltil (baterias)
HIERARQUIA DE MEMRIA
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Tecnologia de Fabricao
Memrias de Semicondutores
Memrias de Meio Magntico
Memrias de Meio ptico
HIERARQUIA DE MEMRIA
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Tecnologia de FabricaoMemrias de Semicondutores
Circuitos eletrnicos e baseados em semicondutores
Rpidas e caras
Vrias tecnologias especficasROM BIOSMemria PrincipalMemria Cache
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Tecnologia de FabricaoMemrias de Meio Magntico
Armazenam informaes em utilizando campos magnticosMais barataArmazenamento de grande quantidade de informaoMtodo de acesso s informaes seqencialExemplos
DisquetesDiscos rgidos (HD Hard Drive)Fitas magnticas (Carretel ou Cartucho)Memria Flash
HIERARQUIA DE MEMRIA
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Tecnologia de FabricaoMemrias de Meio ptico
Dispositivos que utilizam um feixe de luz para marcaro valor (0 ou 1) de cada dado em sua superfcie
ExemplosCD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory)CD-RW (Compact Disk-Rewritable)DVD (Digital Video Disk)Blu-Ray
HIERARQUIA DE MEMRIA
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Temporariedade
Indica o conceito de tempo de permanncia da informao em um dado tipo de memria
Classificao
Armazenamento permanenteDiscos, Disquetes, CDs, DVDs, ...
Armazenamento transitrioRegistradores, Memria Cache, Memria Principal
HIERARQUIA DE MEMRIA
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Custo
Variado em funo de diversos fatoresTecnologia de fabricaoCiclo de memriaQuantidade de bits em um certo espao fsico
Uma boa unidade de medida de custo o preo por Byte armazenado, em vez do custo total da memria em si
HIERARQUIA DE MEMRIA
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REGISTRADORES
Maior velocidade de transfernciaMenor tempo de acessoMenor capacidade de armazenamentoMaior custo
Execuo de instrues dentro do processadorMinimizar os acessos s memrias externas ao processador
Registradores de Propsito Especfico Cumprem funes especficas (PC ou IP e SP) Alguns s so usados pelo processador
Registradores de Propsito Geral Armazena variveis locais e resultadosintermedirios Simtricos e intercambiveis
Registradores
CacheNvel 1Nvel 2
Memria Principal (RAM)
Fsica Virtual
ROM BIOS Disco Rgido Flash Drive
Disco ptico Disco Flexvel
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Tempo de Acesso1 a 5 ns 1 ciclo de memria
CapacidadeUm dado, uma instruo ou um endereo (8 a 64 bits)
VolatilidadeMemrias semicondutoras volteis
TecnologiaSemicondutores, geralmente MOS
TemporalidadeArmazenamento temporrio (pouco tempo)
CustoTipo de memria de maior custo
REGISTRADORES
Registradores
CacheNvel 1Nvel 2
Memria Principal (RAM)
Fsica Virtual
ROM BIOS Disco Rgido Flash Drive
Disco ptico Disco Flexvel
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Memria entre a CPU e a MP (Minimizar o gargalo)
FunoAcelerar velocidade de transferncia de informaes entre CPU e MP
Armazena instrues e dados mais freqentemente acessados
FuncionamentoUCP busca uma nova instruo (ou dado), apsa busca inicial = acesso memria cache
Instruo (dado) na cache = Acerto (hit)
Instruo (dado) no est na cache = Falha (miss)
Fabricada com tecnologia semelhante da CPUResulta uma reduo da espera da CPU parareceber dados e instrues da cache
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MEMRIA CACHE
Registradores
CacheNvel 1Nvel 2
Memria Principal (RAM)
Fsica Virtual
ROM BIOS Disco Rgido Flash Drive
Disco ptico Disco Flexvel
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Podem existir caches primrias (dentro do processador), secundria (fora do chip do processador) e terceira cache mais externa
Podem ser inseridas em dois (ou trs) nveis
Cache L1 (Primria)Interna ao processador
Cache L2 (externa ou secundria)Instalada na paca-meInterior da pastilha do processador (Cache Backside)
Cache L3Alguns processadores, localizada externamenteao processador
Quanto mais prxima do processador,melhor seu desempenho
MEMRIA CACHE
Registradores
CacheNvel 1Nvel 2
Memria Principal (RAM)
Fsica Virtual
ROM BIOS Disco Rgido Flash Drive
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MEMRIA CACHE
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Tempo de Acesso5 a 7 ns
Capacidade2 Mbytes (Pentium IV) maiores em novos modelos
VolatilidadeMemrias semicondutoras volteis
TecnologiaSemicondutores (SRAM)
TemporalidadeArmazenamento temporrio (pouco tempo)
CustoTipo de memria de custo alto
MEMRIA CACHE
Registradores
CacheNvel 1Nvel 2
Memria Principal (RAM)
Fsica Virtual
ROM BIOS Disco Rgido Flash Drive
Disco ptico Disco Flexvel
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A memria bsica de um sistema de computao desde seus primrdios
Dispositivo no qual o programa (e dados) que vai ser executado armazenado para que a CPU "busque" instruo por instruo
Dispositivos volteisPequena quantidade de memria no voltil fazendo parte da memria principal (BIOS)
ClulaMenor unidade enderevel (Padro de 8 Bits = 1 Byte)
Bytes so agrupados em palavras(Palavra de 32 bits = 4 Bytes/Palavra)
Endereo da clulaNmero associado clulaPermite aos programas referenciar a clula
MEMRIA PRINCIPAL
Registradores
CacheNvel 1Nvel 2
Memria Principal (RAM)
Fsica Virtual
ROM BIOS Disco Rgido Flash Drive
Disco ptico Disco Flexvel
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Tempo de Acesso7 a 15 ns
CapacidadeVarivel (Atualmente 1 a 4 Gbytes)
VolatilidadeMemrias semicondutoras volteis
TecnologiaSemicondutores (DRAM )
TemporalidadeArmazenamento temporrio (enquanto executado)
CustoTipo de memria de custo razovel-baixo
MEMRIA PRINCIPAL
Registradores
CacheNvel 1Nvel 2
Memria Principal (RAM)
Fsica Virtual
ROM BIOS Disco Rgido Flash Drive
Disco ptico Disco Flexvel
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Denominada memria secundria, memria auxiliar
Armazenamento permanente toda a estrutura de dados e programas
Diferentes tipos de dispositivos, alguns diretamente ligados ao sistema para acesso imediato (Discos rgidos), e outros conectados quando desejado (Disquetes, Fitas, Flash Drive, CD-ROM, ...)
CapacidadeVaria bastante dependendo do tipo dedispositivo utilizado
MEMRIA SECUNDRIA
Registradores
CacheNvel 1Nvel 2
Memria Principal (RAM)
Fsica Virtual
ROM BIOS Disco Rgido Flash Drive
Disco ptico Disco Flexvel
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Tempo de Acesso8 a 15 ms (Disco Rgido), 120 a 300 ms (CD, DVD), 1 s (Fitas)
Capacidade2 Mbytes (Pentium IV) maiores em novos modelos
VolatilidadeNo volteis
TecnologiaMemrias magnticas e pticas
TemporalidadeArmazenamento permanente
CustoTipo de memria de baixo curto
MEMRIA SECUNDRIA
Registradores
CacheNvel 1Nvel 2
Memria Principal (RAM)
Fsica Virtual
ROM BIOS Disco Rgido Flash Drive
Disco ptico Disco Flexvel
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Memria Principal (RAM) o Depsito de trabalho da UCP
Armazenamento fisicamente sequencial
PalavraUnidade de informao do sistema UCP/MP
Endereo, contedo e posio de MPIdentificao para cada elemento com a localizao
ClulasUnidade de armazenamento (1 Byte com Palavra de 16, 32 e 64 bits)Grupo de bits de um endereo
Unidade de TransfernciaQuantidade de bits transferido da memria em uma operao
Leitura ou Escrita (Ready or Write)
ORGANIZAO DA MEMRIA PRINCIPAL
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Memria semicondutora do tipo Leitura e Escrita (Read/Write)
Formada por N clulas
Cada clula pode armazenar M bits
ClulaConjunto de circuitos eletrnicos, baseados em semicondutoresPermitem o armazenamento de valores 0 ou 1 que representam um dado ou uma instruo
ORGANIZAO DA MEMRIA PRINCIPAL
MONTEIRO, Fig. 4.8, Pg. 80 Organizao bsica a Memria Principal
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Tempo de AcessoTempo gasto entre uma operao na memria
Ciclo de MemriaTempo decorrido entre duas operaes consecutivas
Escrita (Write)Armazena informaes na memria
Leitura (Read)Recupera uma informao armazenada na memria
OPERAES COM A MEMRIA PRINCIPAL
MONTEIRO, Fig. 4.11, Pg. 82 Estrutura UCP/MP e a utilizao de barramento para a comunicao entre eles
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RDM (Registrador de Dados da Memria) = MBR (Memory Buffer Register)Armazena temporariamente a informao que est sendo transferida da MP para a UCP ou da UCP para MP
REM (Registrador de Endereos da Memria) = MAR (Memory Address Register)Armazena temporariamente o endereo de acesso a uma posio de memria
Barramento de ControleInterliga a UCP MP para passagem de sinais de controle durante uma operao
Barramento de EndereosInterliga a REM MP para transferncia dos bits que representam um endereo
Barramento de DadosInterliga o RDM MP para transferncia de informaes entre MP e UCP
ControladorGera sinais para controlar o processo de leitura ou escritaInterliga a memria aos demais componentes do sistema
OPERAES COM A MEMRIA PRINCIPAL
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REM de outro registrador da UCP
O endereo colocado no barramento de endereos
Sinal de leitura colocado no barramento de controle
Decodificao do endereo e localizao da clula
RDM MP(REM) pelo barramento de dados
Para outro registrador da UCP RDM
OPERAO DE LEITURA
MONTEIRO, Fig. 4.12, Pg. 84 Exemplo de operao de leitura
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(REM) (Outro Registrador)A UCP coloca endereo no REMO endereo colocado no barramento de endereos
(RDM) (Outro Registrador)A UCP coloca no RDM o dado a ser copiado
Sinal de escrita colocado no barramento de controle
A UCP aciona o sinal WRITE pelo barramento de controle
(MP(REM)) (RDM)O dado transferido para a clula de memria pelo barramento de dados
OPERAO DE ESCRITA
MONTEIRO, Fig. 4.13, Pg. 85 Exemplo de operao de escrita
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Quantidade de informaes que podem ser armazenadas na memria principal em um instante de tempo
Capacidade de memria a quantidade de endereos que pode-se criar e manipular na memria
Memria RAMConjunto de N clulas (Capacidade de Memria)Cada clula armazena um valor com M bits (8 bits)
Bit = 1 ou 0 (2 valores) M = 8 bits 28 = 256 Valores entre 00000000 (010 ou 016) e 11111111 (25510 ou FF16)
MP tem N endereos sendo E = Quantidade de bits dos nmeros que representam cada um dos N endereos
N = 2E n = 512, ento, 512 = 2E, e E = 9, pois 29 = 512
Total de bits que podem ser armazenados na MP = TT = N * M = 2E * M
CAPACIDADE DE MEMRIA PRINCIPAL
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No exemplo em que a Memria Principal (RAM) tem 512 clulas, cada uma com 8 bits de tamanho, tem-se
N Total de Clulas 512 clulasM Tamanho de cada Clula 8 bitsE Tamanho em bits do nmero que representa cada endereo 9 bitsT Total de bits da memria 4096 bits
N = 2E 512 = 2E E = 9Clculo
T = N * M = 512 * 8 = 4096 bits = 4 Kbits, pois 22 = 4 e 210 = Kbits
Usando potenciao512 * 8 = 29 * 23 = 212 = 22 * 210 = 4 Kbits, pois 22 = 4 e 210 = Kbits
CLCULOS COM CAPACIDADE DE MP (RAM)
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Memrias Semicondutoras
VolteisDependem de energia eltrica
Propagao na velocidade da luz300.000 km/s
Chamadas de RAMRandom Access MemoryMemria de Acesso Randmico
Tempo de acesso entre 7 a 70 ns
Informao a ser processada, deve estar alocada na memria principal
TIPOS DE MEMRIA PRINCIPAL
MONTEIRO, Fig. 4.15, Pg. 92 Fluxo de bits para um processamento
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Variaes de memria RAM
SRAM (Static RAM)Mais rpido e mais caraMemria cache
DRAM (Dynamic RAM)Memria principal
ROM (Ready Only Memory) um tipo de memria RAMSomente de LeituraNo voltilUsadas para armazenar programas de Bootstrap (Boot)
TIPOS DE MEMRIA PRINCIPAL
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TIPOS DE MEMRIA PRINCIPAL
RAM
Leitura/EscritaR/W
Read/Write
SRAM
DRAM
FPM DRAM
EDO DRAM
BEDO DRAM
SDRAM
RDRAM
Somente LeituraROM
Ready Only Memory
ROM
PROM
EPROM
EEPROM
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Tecnologia de FabricaoMemrias de Semicondutores
Memria R/W (Read and Write)
SRAM (Static Read Access Memory)Circuitos transistorizados (flip-flops) mantm a informao enquanto energizadaMuito rpida (ns)Memria cache
DRAM (Dynamic Read Access Memory)Alta capacidade de armazenamentoMais lentasMemria principalFPM DRAM (Fast Page Mode) AssncronaEDO DRAM (Extended Data Output) AssncronaSDRAM (Sinchronous) Sncronas
TIPOS DE MEMRIA PRINCIPAL
SRAM DRAM
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Tecnologia de FabricaoMemrias de Semicondutores
Memria R/W (Read and Write)
DDR ou SDRAM-II (Double Data Rate SDRAM)Memria SDRAM mais avanadaTrabalha com o dobro do desempenho
RDRAM (Rambus DRAM)Padro de barramento proprietrioPermite a leitura e escrita de at 16 dados simultaneamente por circuitoUtilizadas mquinas de jogos e em aplicaes grficas muito intensivas
TIPOS DE MEMRIA PRINCIPAL
SDRAM RDRAM
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Memrias DDR utilizadas atualmente
DIMM
DDR
DDR2
DDR3
ATUAIS TIPOS DE MEMRIA PRINCIPAL PARA PC (COMERCIAIS)
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Tecnologia de FabricaoMemrias de Semicondutores
ROM (Read Only Memory)Apenas de leituraUma vez gravada no pode mais ser alteradaAcesso aleatrio, no voltilMais lenta que a R/W e mais barataUtilizada para gravar programas que no se deseja permitir que o usurio possa alterar ou apagar
ROM BIOS (Basic Input Output System)Microprogramas de Memrias de ControleMicroondas, Injeo Eletrnica,
Outros tiposPROM, EPROM, EEPROM e Flash
TIPOS DE MEMRIA PRINCIPAL
ROM
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Tecnologia de FabricaoMemrias de Semicondutores
PROM (Programmable Read Only Memory)
Memria apenas de leitura, programvel
ROM programvel com mquinas adequadas (chamadas queimadores de PROM)
Geralmente comprada "virgem" (sem nada gravado), sendo muito utilizada no processo de testar programas no lugar da ROM, ou sempre que se queira produzir ROM em quantidades pequenas
Uma vez programada (em fbrica ou no), no pode mais ser alterada
TIPOS DE MEMRIA PRINCIPAL
PROM
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Tecnologia de FabricaoMemrias de Semicondutores
EPROM (Erasable Programmable)
Memria apenas de leitura
Programvel (queimadores de PROM) e apagvel (com mquinas adequadas, base de raios ultra-violeta)
Utilizao semelhante da PROM, para testar programas no lugar da ROM, ou sempre que se queira produzir ROM em quantidades pequenas, com a vantagem de poder ser apagada e reutilizada
TIPOS DE MEMRIA PRINCIPAL
EPROM
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Tecnologia de FabricaoMemrias de Semicondutores
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)Memria apenas de leituraProgramvel e eletronicamente altervelChamada E2PRON ou EAROM (Electrically Alterable ROM)EPROM apagvel processo eletrnico, sob controle da UCPMais caraDispositivos onde se deseja permitir a alterao
Carga de novas verses de programas distncia (MODEM)Reprogramao dinmica de funes especficas de um programa relativas ao hardwareReconfigurao de teclado, programao de terminal, etc
TIPOS DE MEMRIA PRINCIPAL
EEPROM
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Tecnologia de FabricaoMemrias de Semicondutores
CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)
Tipo especial de memria para armazenamento das opes essenciais de configurao de inicializao
Quantidade de memria instalada, data, hora
Alimentao via bateria
Mquinas Macintosh (RAM de parmetros)
TIPOS DE MEMRIA PRINCIPAL
CMOS
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Tecnologia de FabricaoMemrias de Semicondutores
Flash
Similar ao da EEPROMContedo pode ser apagado normalmente por um processo de escrita
Apagadas e regravadas por blocos (apagamento no pode ser efetuado ao nvel de byte)
Alta capacidade de armazenamento
Aplicaes portteisCmera digital, PDA, MP3 Player, Celular)
TIPOS DE MEMRIA PRINCIPAL
FLASH
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Diferena de velocidade UCP/MPMP transfere bits para a UCP em velocidades sempre inferiores s que a UCP pode receber e operar os dados
Conceito de localidadeOs programas no so executados de modo que a MP seja acessada randomicamente
SoluoColocar a parte repetitiva de um pedao do programa em uma memria mais rpida (cache)
MEMRIA CACHE
AMD Sempron 200U and 210U Processors for Embedded Applications
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Sempre que a UCP vai buscar uma nova instruo (ou dado), aps a busca inicial, ela acessa a memria cache
Se a instruo (ou dado) estiver na cache, chama-se de acerto (hit), ela transferida em alta velocidade compatvel com a da UCP
Se a instruo (ou dado) no estiver na cache, chama-se falta (miss), ento o sistema est programado para interromper a execuo do programa e transferir a instruo desejada da MP para a cache
UTILIZAO DA MEMRIA CACHE
MONTEIRO, Fig. 4.22, Pg. 101 Exemplo de um sistema de computao (microcomputador) com utilizao de memria cache em um barramento nico
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CD-ROM (Compact Disck Read Only Memory)
Densidade de gravao maior que os discos magnticos1980 Philips e Sony desenvolvem o CD (1984 dados)
Orifcios de 0,8 mm de dimetro22188 rotaes ao redor do disco (600 mm) = 5,6 Km520 rpm na parte interna e 200 na rpm parte externa74 minutos de msica ou 650 Mbytes de dados
TANENBAUM, fig.5.21, pag 232 Esquema lgico dos dados em um CD-ROM
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CD-ROM
Estrutura de gravao de um CD-ROM
TANENBAUM, fig.5.20, pag 231 Estrutura de gravao de um disco compacto ou CD-ROM
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As depresses na superfcie so simuladasQueima pontos na tinta abaixo da camadarefletora
CD-R (Compact Disk Recordable)
TANENBAUM, fig.5.22, pag 232 Seco transversal de um disco CD-R e laser
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CD-RW (Compact Disc Rewirtable)
No utiliza tinta na camada e gravao
Utiliza uma liga metlica de prata, ltio,antimnio e telrio para a camada de gravao
Esta liga apresenta dois estados fsicosCristalino e Amorfo, com diferentes refletividades
Laser com trs potenciais diferentesAlto
Derrete a liga metlica (estado amorfo) = DepressoMdia
Derrete e retorna ao estado cristalino natural = SuperfcieBaixa
Nenhuma mudana = apenas leitura
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DVD (Digital Video Disk)
Atualmente chamado de Disco Verstil Digital
Depresses de 0,4 mcron contra 0,8 mm dos CDs
Espiral mais estreito de 0,74 mcron contra 1,6mcron dos CDs
Laser vermelho de 0,65 mcron contra 0,78 mcron dos CDs
Aumento de 07 vezes na capacidade do CD4,7 GBytes = 133 minutos de vdeo padro MPEG-2
PadresLado simples, camada simples = 4,7 GBytesLado simples, camada dupla = 8,5 GBytesLado duplo, camada simples = 9,4 GBytesLado duplo, camada dupla = 17 GBytes
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DVD (Digital Video Disk)
DVD de lado duplo e Camada Dupla
TANENBAUM, fig.5.23, pag 236 Um disco DVD com lado duplo e camada dupla
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BLU-RAY
Formato de disco ptico da nova gerao de12 cm de dimetro (= CD e DVD) para vdeode alta definio e armazenamento de dadosde alta densidade
Faz uso de um laser de cor violeta de 405 nanmetros (0,405 micro) permitindo gravar mais informao num disco do mesmo tamanho
Obteve o seu nome a partir da cor azul do raio laser
Este raio azul permite armazenar mais dados que um DVD
Apoiado pela Paramount e a Warner
A tecnologia Blu-Ray utilizada peloPlaystation 3 da Sony
Atual padro de mercado para vdeosde alta definio
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Capacidade Single layer25 Gb ou 6 horas
Capacidade Double layer50 Gb ou 11 horas
Novos Multi layer200 Gb
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HD-DVD (High Definition Digital Video Disk)
Formato de mdia ptica digitalPrimeiro padro de vdeo de alta definioSimilar ao Blu-Ray, que tambm utiliza o mesmo tamanho de CD (120 mm) de mdia de compartimento ptico de dados e 405 nm leitura de ondas de laser azulPomovido pela Toshiba, NEC, Sanyo e mais recentemente recebeu o apoio da Microsoft, HP e Intel (no incio)Apoiado tambm por ela Paramount Pictures,Universal Studios e Warner BrosCapacidade em camada simples de 15 GBCapacidade em dupla camada de 30 GBCamada tripla est em fase de pesquisa edesenvolvimento, que poder oferecer 45 GBNo padro para vdeos de alta definio
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CARTES DE MEMRIA
Ou Carto de memria flash um dispositivo dearmazenamento de dados com memria flashutilizado em videogames, cmeras digitais,telefones celulares, PDAs, MP3 players,computadores e outros aparatos eletrnicos
Podem ser regravados vrias vezes, no necessitamde eletricidade para manter os dados armazenados
So portteis e suportam condies de uso e armazenamento mais rigorosos que outros dispositivos baseados em peas mveis
VDEOS
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CARTES DE MEMRIA
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O Memory Stick um tipo de carto de memria flash, para armazenamento de imagens de cmeras digitais e filmadoras digitais da Sony
As primeiras verses vinham com 4 ou 8 megabytes. Depois, foram criadas outras maiores, de 16, 32, 64, 128 e 256 megabytes.
A partir desse tamanho, so os Memory Stick PRO, mais rpidose seguros, com 256, 512, 1 Gb ... 8 Gb
A Sony lanou uma verso compacta, compatvel com a comum, chamada e Memory Stick Duo
MEMORY STICK
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SMART MEDIA
SmartMedia um padro de carto de memria flash criado pela Toshiba
Lanado em 1995 para competir com os padres MiniCard, CompactFlash e PC Card
O nome original do padro era em ingls Solid State Floppy Disk Card(SSFDC) e foi anunciado como um sucessor para os disquetes
Est atualmente em desuso
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Evoluo da tecnologia MultiMedia Card (ou MMC)
Adicionam capacidade de criptografia e gesto de direitos digitais (Secure), para atender as exigncias da indstria da msica
Se tornou o padro de carto de memria com melhor custo/benefcio do mercado
Usado em palmtops, celulares, sintetizadores MIDI, tocadores de MP3 portteis e at em aparelhos de som automotivo
SD SECURE DIGITAL CARD
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XD PICTURE
Desenvolvido por Olympus e Fujifilm, que o apresentou ao mercado em julho de 2002
Fabricados por Toshiba e Samsung, alm das duas criadoras, Kodak, SanDisk e Lexar vendem cartes xD-Picture
Utilizados em cmeras digitais das marcas Olympus, Fuji e Kodak
Atualmente disponveis nas capacidades: 16MB, 32MB, 64MB, 128MB, 256MB, 512MB e 1GB ........
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PEN DRIVE (USB FLASH DRIVE)
Dispositivo de armazenamento constitudo por uma memria flash e uma ligao USBAs capacidades de armazenamento, so 64 MB a 256 GBA velocidade de transferncia de dados pode variar de 12 mbps at 480 Mbps, porm as flash drives esto limitadas pela largura de banda da memria nelas contida, com uma velocidade mxima real de 100 Mbps Em condies ideais as memrias flash podem armazenar informao durante 10 anos.Fabricantes mais conhecidos: Imation, Kingston, Corsair, SanDisk, HP, Sony, Markvision, Extralife, LG e Toshiba
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SSD SOLID STATE DRIVE
Dispositivos de armazenamento sem partes mveis, construdos em torno de um circuito integrado semicondutor
Usam memria RAM ou memria flash.
VantagensTempo de acesso reduzidoEliminao de partes mveis eletro-mecnicasBaixo consumo de energia
DesvantagemCusto (preo)
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MONTEIRO, M. A.. Introduo Organizao de Computadores. 4 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2005.
PATTERSON, D. A.; HENNESSY, J. L.. Organizao e projeto de computadores: a Interface Hardware/software. 3.ed. Rio de Janeiro: CAMPUS, 2005.
TANENBAUM, Andrew S. Organizao Estruturada de Computadores.5.ed. So Paulo: Prentice-Hall, 2006.
http://www.olhardigital.com.br
Colaborao Professor Renato Cividini
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BIBLIOGRAFIA
Curso:CINCIA DA COMPUTAODisciplina:INTRODUO ORGANIZAO DE COMPUTADORESAULA 10 e 11 SUBSISTEMA DE MEMRIACAPTULO 04, PGINA 64CONTEDOINTRODUOINTRODUOEVOLUOEVOLUOEVOLUOEVOLUOEVOLUOEVOLUOEVOLUOEVOLUOEVOLUOEVOLUOEVOLUOEVOLUOCOMO AS INFORMAES SO REPRESENTADAS NAS MEMRIASOPERAES REALIZADAS NA MEMRIAHIERARQUIA DE MEMRIAHIERARQUIA DE MEMRIAHIERARQUIA DE MEMRIAHIERARQUIA DE MEMRIAHIERARQUIA DE MEMRIAHIERARQUIA DE MEMRIAHIERARQUIA DE MEMRIAHIERARQUIA DE MEMRIAHIERARQUIA DE MEMRIAHIERARQUIA DE MEMRIAHIERARQUIA DE MEMRIAREGISTRADORESREGISTRADORESMEMRIA CACHEMEMRIA CACHEMEMRIA CACHEMEMRIA CACHEMEMRIA PRINCIPALMEMRIA PRINCIPALMEMRIA SECUNDRIAMEMRIA SECUNDRIAORGANIZAO DA MEMRIA PRINCIPALORGANIZAO DA MEMRIA PRINCIPALOPERAES COM A MEMRIA PRINCIPALOPERAES COM A MEMRIA PRINCIPALOPERAO DE LEITURAOPERAO DE ESCRITACAPACIDADE DE MEMRIA PRINCIPAL CLCULOS COM CAPACIDADE DE MP (RAM)TIPOS DE MEMRIA PRINCIPALTIPOS DE MEMRIA PRINCIPALTIPOS DE MEMRIA PRINCIPALTIPOS DE MEMRIA PRINCIPALTIPOS DE MEMRIA PRINCIPALATUAIS TIPOS DE MEMRIA PRINCIPAL PARA PC (COMERCIAIS)TIPOS DE MEMRIA PRINCIPALTIPOS DE MEMRIA PRINCIPALTIPOS DE MEMRIA PRINCIPALTIPOS DE MEMRIA PRINCIPALTIPOS DE MEMRIA PRINCIPALTIPOS DE MEMRIA PRINCIPALMEMRIA CACHEUTILIZAO DA MEMRIA CACHECD-ROM (Compact Disck Read Only Memory)CD-ROMCD-R (Compact Disk Recordable)CD-RW (Compact Disc Rewirtable)DVD (Digital Video Disk)DVD (Digital Video Disk)BLU-RAYSlide Number 69HD-DVD (High Definition Digital Video Disk)CARTES DE MEMRIACARTES DE MEMRIAMEMORY STICKSMART MEDIASD SECURE DIGITAL CARDXD PICTUREPEN DRIVE (USB FLASH DRIVE)SSD SOLID STATE DRIVEBIBLIOGRAFIA