AULA 12 - Microprocessadores - Graduação

Memória Interna

Embora o conceito de memória seja relativamente simples, é talvez o componente que apresenta maior variedade de tipos, tecnologias, organizações, desempenhos e custos.

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

Assim, um sistema de computador típico é equipado com uma hierarquia de subsistemas de memória, algumas internas (diretamente acessíveis pelo processador) e outras externas (acessíveis ao processador por meio de um módulo de E/S).

Esta aula enfatiza as memórias internas, enquanto as memórias externas serão tratadas no próximo conteúdo. A primeira seção aborda as características fundamentais dos sistemas de memória dos computadores. As seções seguintes examinam os subsistemas de memória principal de semicondutor, incluindo memórias ROM, DRAM e SRAM.

Em seguida, um elemento essencial dos sistemas de computação modernos será discutido: a memória cache.

Classificação de sistemas de memória

Os sistemas de memória podem ser mais facilmente compreendidos por meio de sua classificação.

As características mais importantes que são relacionadas abaixo:

Localização

A memória de um computador é organizada de maneira hierárquica.

O nível superior (mais próximo do processador) é constituído de registradores do processador.

Em seguida, vem um ou dois níveis de memória cache, designados como caches L1 e L2.

Depois, vem a memória principal, que normalmente usa módulos de memória dinâmica de acesso aleatório (dynamic random-acess memory - DRAM).

Essas memórias são consideradas as memória internas ao sistema de computação.

A hierarquia continua com a memória externa, na qual os níveis seguintes são, tipicamente, compostos por disco rígido, pen-drives, etc.

Capacidade

A característica mais óbvia de uma memória é sua capacidade, que normalmente é expressa em bytes (1 byte = 8 bits) ou palavras.

Os tamanhos mais usuais de palavras são 16, 32 e 64 bits.

As principais definições são:

• Palavra - unidade natural de organização de memória. O tamanho de uma palavra é tipicamente igual ao número de bits usado para representar um número inteiro e ao tamanho de uma instrução.

• Unidade endereçável - na maioria dos sistemas, é a própria palavra. Entretanto, alguns sistemas permitem o endereçamento individual de bits, ou bytes.

• Unidade de transferência - representa o número de bits de dados da memória principal que podem ser lidos ou escritos, de uma só vez.

Unidade de transferência

Na memória externa, os dados são frequentemente transferidos em unidades muito maiores que uma palavra, chamados blocos.

Método de acesso

Sequencial Direto Aleatório Associativo

Desempenho

Tempo de acesso Tempo de ciclo Taxa de transferência

Tecnologia

Semicondutores Magnética Ótica Magneto-ótica

Características físicas

Volátil/Não-volátil Apagável/Não-apagável