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Apresentação dos conceitos básicos de Memória Interna de um computador.
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Jordan Pacheco Borges
Eduardo Ferreira de Oliveira
Pedro Henrique Silva Ângelo
Rodrigo Gonçalves de Oliveira
Memória Interna
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Memória
Componente essencial da computação onde se
armazena os dados que são usados pela CPU.
CPU é o destino de qualquer tipo de memória.
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Princípio de Localidade
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Princípio que rege a hierarquia de memórias.
Acesso mais rápido quanto mais perto do
processador.
Os itens mais comumente usados pelo
processador tendem a ficarem armazenados nas
memórias mais próximas à ele.
Registradores
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Memória volátil que fica no topo da hierarquia de
memórias.
É usado enquanto a CPU está processando os
dados trazidos pelas demais memórias.
Guarda os resultados intermediários do
processamento.
Registradores
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Tempo de acesso mais rápido entre todos os
tipos de memórias.
Capacidade atrelada a arquitetura.
BIP I
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Projeto com o objetivo de facilitar o aprendizado
da disciplina de arquitetura de computadores.
Conjunto de instruções simples porém, que pode
ser aumentado por alunos e/ou pesquisadores.
Baseado no Micro controlador PIC da Microchip.
BIP I
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Conjunto de instruções somente com um
registrador.
Suporta apenas operações com inteiros
positivos.
Além do ACC tem somente mais dois
registradores PC e IR.
Memória cache
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● A memória Cache é uma pequena memória que fica localizada perto do processador.mais rápida que a memória RAM pelo principio da localidade e surgiu quando a mesma não estava acompanhando a evolução dos processadores.
● São 3 os tipos da Cache: L1 (primário) e L2 (secundário) e o L3, que atua como secundária também.
● Com Tamanhos variados, sendo que a L1 é mais lenta que a L2 que é mais lenta que a L3.
● Hoje já temos Cache de até 15MB porém o que mais é visto comercialmente é 12MB
● Atualmente é inviável, mas futuramente a memória cache pode se transformar na memória principal do computador o que faria com que o desempenho das maquinas aumentasse em até 85% ou mais
Memória Principal
Tecnologia de Fabricação:
Primeiros computadores, as memórias principais
eram constituídas de anéis ferromagnéticos
(Núcleos).
Evolução da microeletrônica, novas tecnologias
superaram as memórias de núcleo magnético.
Atualmente uso de pastilhas de semicondutores na
fabricação de memória principal é quase universal.
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Aspectos Fundamentais Dessa
Tecnologia:
Tabela 1: Aspectos fundamentais dessa tecnologia.
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Organização
Elemento básico de uma memória de
semicondutor é a célula de memória.
Propriedades em Comum:
Exibem dois estados estáveis (ou semi-estáveis)
que representam dígitos binários de 1 e 0.
Um valor pode ser escrito em uma célula e o dado
define o estado da célula de memória.
O estado da célula pode ser lido.
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Operação de uma Célula de
Memória
3 Terminais (Sinais Elétricos):
Figura 1: Operação de uma célula de memória
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Correção de Erros Todo sistema de memória de semicondutor
está sujeito a erros.• Falhas Graves:
– Defeito físico permanente nas células de memória.
• Causa:– Uso excessivo em ambiente inadequado, defeitos de
fabricação ou por desgaste.
• Erro Moderado:– Evento aleatório não-destrutivo, altera o conteúdo de
posições de memória, sem danificá-la.
• Causa:– Problemas de fornecimento de energia ou presença de
partículas alfa.
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Correção de Erros
Solução:
Sistemas de memória principal mais modernos
incluem uma lógica de detecção e correção de
erros.
Exemplo:
• Código de Hamming:– Método desenvolvido por Richard Hamming, em 1949.
– Sequência de 4 bits substituídas por série de 7 bits
(Paridade).
– Detecta até dois erros, corrige apenas um.
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Memória RAM
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Características
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Memória de acesso aleatório
Memória de leitura e escrita
Volátil
Armazena dados, arquivos temporários e
instruções dos programas executados
Velocidade
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Compatibilidade placa mãe
Necessidade
Sistema Operacional 32 bits x 64 bits (Eficiência)
Memória ROM
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Características
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Memória de somente leitura
Não volátil
Controla funções básicas dispositivos
Calculadora – Rotinas matemáticas
Celular – Sistema Operacional
Tipos
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PROM (Programable Read Only Memory) –
Gravação de dados através reação física
EPROM (Erasable Prog. Read Only Memory –
Dados regravados somente depois de totalmente
apagados por raios ultra violetas
EEPROM (Electrically Erasable Prog. Read Only
Memory – Dados regravados por meios
eletrônicos.
Tipos
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Flash – Usada principalmente em portáteis,
dados apagados por blocos inteiros.
Ex: Pen drives, câmeras digitais, MP3...
Referências
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ALECRIM JUNIOR, Antonio A. de; GARIBOTTI, Rafael Fraga.
Memória Cache em uma Plataforma Multiprocessada: Volume
Final do Trabalho de Conclusão. Disponível em:
<http://www.inf.pucrs.br/~moraes/my_pubs/tcc/tc_cache.pdf>.
W. Stallings, Arquitetura e Organização de Computadores, 5ed.,
2003, São Paulo, Distribuido por Prentice Hall
http://www.hardware.com.br/termos/memoria-cache
Obrigado
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