ARQUITETURA DE COMPUTADORES Prof. Kleber Carrhá
academico@carrha.com.br www.carrha.com.br
Capitulo 4 – Memória Cache
Arquitetura e Organização de Computadores
William Stallings 8ª Ed.
Memória cache interna
• Os processadores experimentaram ao longo dos anos, grandes avanços na velocidade de processamento. Um Pentium-166, por exemplo, é cerca de 500 vezes mais veloz que o velho 8088 usado no IBM PC XT. As memórias também experimentaram avanços significativos, mas muito inferiores. No início dos anos 80, eram comuns as memórias DRAM com 250 ns de tempo de acesso. As atuais DRAM mais velozes apresentam 60 ns de tempo de acesso, ou seja, são apenas 4 vezes mais rápidas. O resultado disso é um grande desequilíbrio entre a velocidade do processador e a velocidade da memória.
• Este problema é antigo, pois já ocorria com os computadores de grande porte durante os anos 60. Com os processadores, só passou a existir tal problema a partir de 1990, aproximadamente. Antes disso os
processadores, sendo mais lentos, ficavam perfeitamente sintonizados com a velocidade das memórias. As memórias, mesmo sendo relativamente
lentas, ainda eram capazes de entregar dados na velocidade exigida pelos processadores. Somente quando o seu clock chegou a 25 MHz, os
processadores passaram a ter seu desempenho penalizado pela baixa velocidade das memórias.
Capitulo 5 – Memória Interna
Arquitetura e Organização de Computadores William Stallings 8ª Ed.
Página 128
MEMÓRIA
• É a unidade de armazenamento do sistema computador. Toda e qualquer informação e/ou instrução do computador deve estar na memória para a realização de uma tarefa.
• A capacidade de memória é quantificada em bytes (já que nos interessa saber o número de caracteres que podemos guardar).
• A memória é dividida em duas partes: a principal e a secundária (ou auxiliar)
Byte 1 unidade
Kilobyte (Kbyte) – Kb 1.024 bytes Megabytes (Mbyte) –Mb 1.024 Kbytes
Gigabytes (Gbyte) – Gb 1.024 Mbytes
Memória RAM
O que é Memória RAM
Memória RAM é um sistema de armazenamento de dados. RAM significa Random Access Memory, Memória de Acesso Aleatório, em inglês, e esta nomenclatura se deve ao fato de que o sistema acessa dados armazenados de maneira não-
sequencial, ao contrário de outros tipos de memória. A memória RAM é volátil, ou seja, não grava de modo permanente os dados nela contidos. Quando a
alimentação do sistema é cortada, tudo que foi guardado é perdido.
Encapsulamento
• - DIP (Dual In Line Package) - esse é um tipo de encapsulamento de memória antigo e que foi utilizado em computadores XT e 286,
principalmente como módulos EPROM (que eram soldados na placa).
Também foi muito utilizado em dispositivos com circuitos menos sofisticados;
SIPP (Single In Line Pin Package) - esse tipo encapsulamento é uma espécie de evolução do DIP. A principal diferença é que esse tipo de memória possui, na verdade, um conjunto de chips DIP que formavam uma placa de memória (mais conhecida como pente de memória). O padrão SIPP foi aplicado em placas-mãe de processadores 286 e 386;
- é o formato que deu origem ao termo “pente de memória”.
• SIMM (Single In Line Memory Module) - o encapsulamento SIMM é uma evolução do padrão SIPP. Foi o primeiro tipo a usar um slot (um tipo de conector de encaixe) para sua conexão à placa-mãe. Existiram pentes no padrão SIMM com capacidade de armazenamento de 1 MB a 16 MB. Este tipo foi muito usado nas plataformas 386 e 486 (primeiros modelos).
• Na verdade, houve dois tipos de padrão SIMM: o SIMM-30 e o SIMM-72.
O primeiro é o descrito no slide anterior e usava 30 pinos para sua conexão.
O segundo é um pouco mais evoluído, pois usa 72 pinos na conexão e armazena mais dados (já que o pente de memória é maior), variando sua capacidade de 4 MB a 64 MB.
O SIMM-72 foi muito utilizado em placas-mãe de processadores 486, Pentium e em equivalentes deste;
• - DIMM (Double In Line Memory Module) - esse é o padrão de encapsulamento que surgiu após o tipo SIMM. Muito utilizado em placas-mãe de processadores Pentium II, Pentium III e em alguns modelos de Pentium 4 (e processadores equivalentes de empresas concorrentes), o padrão DIMM é composto por módulos de 168 pinos.
• Os pentes de memória DIMM empregam um recurso
chamado ECC (Error Checking and Correction - detecção e
correção de erros) e tem capacidades mais altas que o padrão anterior: de 16 a 512 MB. As memórias do tipo SDRAM e as DDRs utilizam o encapsulamento DIMM.
Memórias Dinamicas - Dram
• Memórias Assíncronas - (não sincronizada com
a frequência do barramento local)
Memórias Dinamicas - Dram
• Memórias Síncronas – (sincronizada com a
frequência do barramento local), chamadas de SDRAM
• SDR-SDRAM (Single Data Rate - Synchronous
Dynamic RAM; Taxa De Transmissão Simples –
RAM Dinâmica Síncrona): Estas memórias são
normalmente conhecidas por sua frequência de
operação: PC66. PC100 e PC133.
Memórias Dinamicas - Dram
• Memórias Síncronas
• DDR-SDRAM (Double Data Rate - Synchronous Dynamic RAM; Taxa De Transmissão Duplicada – RAM Dinâmica
Síncrona): trabalham sincronizadas também, mas ao invés de enviar apenas um lote de dados por ciclo de transmissão,
estas memórias enviam dois lotes de dados, duplicando a performance da memória.
DDR 2
Apesar do maior número de contatos, os módulos DDR e DDR2 são exatamente do mesmo tamanho que os módulos SDR de 168 vias, por isso foram
introduzidas mudanças na posição dos chanfros de encaixe, de forma que você não consiga encaixar os módulos em placas incompatíveis.
Os módulos SDR possuem dois chanfros, enquanto os DDR (abaixo) possuem apenas um chanfro, que ainda por cima é colocado numa posição diferente:
• Os módulos DDR 2 também utilizam um único chanfro, mas ele está posicionado
• mais à esquerda que o usado nos módulos DDR, de forma que é novamente
• impossível encaixar um módulo DDR2 numa placa antiga:
Cache
• Atualmente as memórias cache vem nos processadores mas antes elas vinham
embutidas na placa mãe.
Memória Principal - ROM
• A ROM (Ready Only Memory´= memória apenas de leitura) é um tipo de circuito de memória, constante, fixa, de acesso
sequencial.
• Já vem gravada de fábrica e contém as informações básicas para o funcionamento do computador (por exemplo: a localização da
trilha 0 para a identificação do MBR o sistema operacional)
• Ativa os dispositivos necessários para a inicialização das tarefas.
Funciona como se fosse um manual de consultas interno do computador.
