Buscar

02.04_-_Leitura_Recomendada_-_Hierarquia_das_Memorias

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 9 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 9 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 9 páginas

Prévia do material em texto

Hierarquia
http://www.di.ufpb.br/raimundo/Hierarquia/Hierarquia.html[30/08/2011 09:52:37]
 
 
HIERARQUIA DE MEMÓRIAS
Para o correto e eficaz funcionamento da manipulação das informações (instruções de um programa e dados) de e para a
memória de um computador, verifica-se a necessidade de se ter, em um mesmo computador, diferentes tipos de memória. Para
certas atividades, por exemplo, é fundamental que a transferência de informações seja a mais rápida possível. É o caso das
atividades realizadas internamente no processador central, onde a velocidade é primordial, porém a quantidade de bits a ser
manipulada é muito pequena (em geral, corresponde à quantidade de bits necessária para representar um único valor - um único
dado).
Isso caracteriza um tipo de memória diferente, por exemplo, daquele em que a capacidade da memória (disponibilidade de
espaço para guardar informações) é mais importante que a sua velocidade de transferência.
Ainda em relação ao tipo de alta velocidade e pequena quantidade de bits armazenáveis, que se usa na CPU, existem variações
decorrentes do tipo de tecnologia utilizada na fabricação da memória.
Devido a essa grande variedade de tipos de memória, não é possível implementar um sistema de computação com uma única
memória. Na realidade, há muitas memórias no computador, as quais se interligam de forma bem estruturada, constituindo um
sistema em si, parte do sistema global de computação, podendo ser denominado subsistema de memória.
Esse subsistema é projetado de modo que seus componentes sejam organizados hierarquicamente, conforme mostrado na
estrutura em forma de pirâmide da figura 1.
A pirâmide em questão é projetada com uma base larga, que simboliza a elevada capacidade, o tempo de uso e o custo do
componente que a representa.
 Figura 1 - Hierarquia de memórias.
É comum representar-se a hierarquia de memória de um computador por uma pirâmide. A variação crescente dos valores de
certos parâmetros que caracterizam um tipo de memória pode ser mostrada no formato inclinado de uma pirâmide.
A seguir serão definidos os principais parâmetros para análise das características de cada tipo de memória componente da
hieraquia apresentada na figura 1. O valor maior (base) ou menor (pico) de algum parâmetro foi a causa da utilização de uma
Hierarquia
http://www.di.ufpb.br/raimundo/Hierarquia/Hierarquia.html[30/08/2011 09:52:37]
pirâmide para representar a hierarquia do sistema de memória de um computador.
Tempo de acesso - indica quanto tempo a memória gasta para colocar uma informação no barramento de dados após uma
determinada posição ter sido endereçada. Isto é, o período de tempo decorrido desde o instante em que foi iniciada a
operação de acesso (quando a origem - em geral é a CPU - passa o endereço de acesso para o sistema de memória) até que a
informação requerida (instrução ou dado) tenha sido efetivamente transferida. É um dos parâmetros que pode medir o
desempenho da memória. Pode ser chamado de tempo de acesso para leitura ou simplesmente tempo de leitura.
O ideal, é claro, é que a capacidade e velocidade de transferência fossem grandes, mas nesse caso o custo seria alto demais.
E é por isso que se mencionou "mais importante".
O tempo de acesso de uma memória é dependente do modo como o sistema de memória é construído e da velocidade dos seus
circuitos. Ele varia bastante de acordo com o tipo de memória analisado, sendo valores típicos atuais aqueles numa faixa entre
50 e 150 nanossegundos (ns), para a memória principal (ou memória DRAM, conforme será explicado mais adiante); de 12 a 60
milissegundos para discos magnéticos (memória secundária), enquanto fitas magnéticas têm tempo de acesso da ordem de
poucos segundos.
Deve ser mencionado ainda que o tempo de acesso das memórias eletrônicas (do tipo RAM, ROM, etc. ) é igual,
independentemente da distância física entre o local de um acesso e o local do próximo acesso, ao passo que, no caso de
dispositivos eletromecânicos (discos, fitas, etc.), o tempo de acesso varia conforme a distância física entre dois acessos
consecutivos.
Outro parâmetro (utilizado apenas em memórias eletrônicas) é o chamado ciclo de tempo do sistema de memória ("memory
system's cycle time") ou simplesmente ciclo de memória, que é o período de tempo decorrido entre duas operações sucessivas
de acesso à memória, sejam de escrita ou de leitura. Esse tempo depende de outros fatores relacionados aos tempos de
funcionamento do sistema. Esses outros fatores podem, em certas memórias, impedir, por um pequeno intervalo de tempo, o
uso do sistema de memória para um novo acesso, logo após a conclusão do acesso anterior. Nesses casos, o ciclo de memória
compreende o tempo de acesso mais um certo tempo para essas outras atividades, a serem descritas mais adiante. Outras
memórias não requerem esse tempo adicional entre acessos e, portanto, o ciclo de memória é igual ao tempo de acesso.
Capacidade - é a quantidade de informação que pode ser armazenada em uma memória; a unidade de medida mais comum é o
byte, embora também possam ser usadas outras unidades como células (no caso de memória principal ou cache), setores (no
caso de discos) e bits (no caso de registradores). Dependendo do tamanho da memória, isto é, de sua capacidade, indica-se o
valor numérico total de elementos de forma simplificada, através da inclusão de K (kilo), M (mega), G (giga) ou T (tera).
Exemplos de nomenclatura para valores de capacidade de memórias: 
 
O registrador R1 tem 16 bits.
A ROM do microcomputador A tem 32K bytes.
A RAM do computador B tem capacidade para endereçar 32M bytes.
O disco C (HD) tem capacidade para armazenar 4.2G bytes.
O CD-ROM tem capacidade de armazenamento igULA a 650M bytes.
Volatilidade - memórias podem ser do tipo volátil ou não volátil. Uma memória não volátil é a que retém a informação
armazenada quando a energia elétrica é desligada. Memória volátil é aquela que perde a informação armazenada quando a
energia elétrica desaparece (interrupção de alimentação elétrica ou desligamento da chave ON/OFF do equipamento).
Em computação, costuma-se usar o termo tamanho para indicar quantidade de informação (de bits, de bytes, etc.) e não para
indicar grandeza física do elemento, como se faz na vida cotidiana. Por exemplo, o tamanho do barramento de dados é 32 bits.
Uma vez que um processador nada pode fazer sem instruções que indiquem a próxima operação a ser realizada, é óbvio que
todo sistema de computação deve possuir alguma quantidade de memória não volátil. Isto é, ele deve possuir, pelo menos,
algumas instruções armazenadas em memória não volátil para serem executadas inicialmente, sempre que se ligar o
computador.
Registradores são memória do tipo volátil, como também memórias de semicondutores, do tipo RAM. Memórias magnéticas e
óticas, como discos e fitas, e também memórias de semicondutores do tipo ROM, EPROM, etc. são do tipo não volátil.
Hierarquia
http://www.di.ufpb.br/raimundo/Hierarquia/Hierarquia.html[30/08/2011 09:52:37]
É possível manter a energia em uma memória originalmente não volátil, através do emprego de baterias. Mais adiante este
parâmetro será analisado e exemplificado com um pouco mais de detalhe.
Tecnologia de fabricação - ao longo do tempo, diversas tecnologias vêm sendo desenvolvidas para a fabricação de memórias.
Atualmente, algumas dessas tecnologias já são obsoletas, como as memórias de núcleo de ferrite (magnéticos), e outras ainda
não têm uma aplicação comercial ampla, como as memórias de bolha. Algumas das tecnologias mais conhecidas e utilizadas são:
a) Memórias de semicondutores - são dispositivos fabricados com circuitos eletrônicos e baseados em semicondutores. São
rápidas e relativamente caras, se comparadas com outros tipos. Dentro desta categoria geral há várias tecnologias
específicas, cada uma com suas vantagens, desvantagens,velocidade, custo, etc., as quais serão mais detalhadamente
descritas na disciplina " Circuitos Lógicos".
Registradores e memória principal são exemplos de memórias de semicondutores ou, mais simplesmente, memórias eletrônicas.
b) Memórias de meio magnético - são dispositivos, como os disquetes, discos rígidos ("hard disks") e fitas magnéticas (de
carretel ou de cartucho), fabricados de modo a armazenar informações sob a forma de campos magnéticos. Eles possuem
características magnéticas semelhantes às das fitas cassete de som, as quais são memórias não voláteis. Devido à natureza
eletromecânica de seus componentes e à tecnologia de construção em comparação com memórias de semicondutores, esse tipo
é mais barato e permite, assim, o armazenamento de grande quantidade de informação. O método de acesso às informações
armazenadas em discos e fitas é diferente, resultando em tempos de acesso diversos (por possuírem acesso direto, discos
são mais rápidos do que fitas, que operam com acesso seqüencial).
Temporariedade - trata-se de uma característica que indica o conceito de tempo de permanência da informação em um dado
tipo de memória.
Por exemplo, informações (programas e dados) podem ser armazenadas em discos ou disquetes e lá permanecerem
armazenadas indefinidamente (por "indefinidamente" entende-se um considerável período de tempo - muitos anos -, mas há
sempre a possibilidade de perda de magnetismo com o passar do tempo). Pode-se, então, definir esse tipo de memória como
permanente.
Ao contrário dos registradores, por exemplo, que armazenam um dado por um tempo extremamente curto (nanossegundos), o
suficiente para o dado ser, em seguida, transferido para a ULA. Os registradores podem, às vezes, reter o dado armazenado
para posterior processamento pela ULA, mas, mesmo assim, esta retenção não dura mais do que o tempo de execução do
programa (na hipótese de maior permanência) ou de parte dele (hipótese de duração menor). É uma memória do tipo
transitória. Outros exemplos de memórias de permanência transitória de dados são a memória cache e a memória principal,
embora os dados nelas permaneçam armazenados mais tempo do que nos registradores (tempo de duração da execução de um
programa - que pode ser de uns poucos segundos ou até mesmo de algumas horas).
Custo - o custo de fabricação de uma memória é bastante variado em função de diversos fatores, entre os quais se pode
mencionar principalmente a tecnologia de fabricação, que redunda em maior ou menor tempo de acesso, ciclo de memória,
quantidade de bits em certo espaço físico e outros. Uma boa unidade de medida de custo é o preço por byte armazenado, em
vez do custo total da memória em si. Isso porque, devido às diferentes capacidades, seria irreal considerar, para comparação,
o custo pelo preço da memória em si, naturalmente diferente, e não da unidade de armazenamento (o byte), igual para todos
os tipos.
Em outras palavras, um disco rígido de microcomputador pode armazenar cerca de 3.2 Gb e custar, no mercado, em torno de
R$ 350,00, o que indica um custo de R$ 0,12 por Mbyte, enquanto uma memória do tipo de semicondutor, dinâmica (ver item
5.7), pode custar cerca de R$ 40,00 por Mbyte, adquirindo-se, então, 4 Mb por R$ 160,00. Não há comparação possível entre
o valor dos 4 Mb de RAM e os 3.2 Gb do disco se analisarmos apenas o dispositivo como um todo (o disco seria mais caro). 
Registradores
http://www.di.ufpb.br/raimundo/Hierarquia/Registradores.html[30/08/2011 09:53:02]
 
Registradores
Em um sistema de computação, a destinação final do conteúdo de qualquer tipo de memória é o processador (a CPU). Isto é, o
objetivo final de cada uma das memórias (ou do subsistema de memória) é armazenar informações destinadas a serem, em
algum momento, utilizadas pelo processador. Ele é o responsável pela execução das instruções, pela manipulação dos dados e
pela produção dos resultados das operações.
As ações operativas do processador são realizadas nas suas unidades funcionais: na unidade aritmética e lógica - ULA
(Aritmetic and Logic Unit), na unidade de ponto flutuante - UFP (Float Point Unit - FPU) ou talvez em uma unidade de
processamento vetorial. No entanto, antes que a instrução seja interpretada e as unidades da CPU sejam acionadas, o
processador necessita buscar a instrução de onde ela estiver armazenada (memória cache ou principal) e armazená-la em seu
próprio interior, em um dispositivo de memória denominado registrador de instrução.
Em seguida a este armazenamento da instrução, o processador deverá, na maioria das vezes, buscar dados da memória (cache,
principal ou mesmo de unidades de disco em fita) para serem manipulados na ULA. Esses dados também precisam ser
armazenados em algum local da CPU até serem efetivamente utilizados. Os resultados de um processamento (de uma soma,
subtração, operação lógica, etc.) também precisam, às vezes, ser guardados temporariamente na CPU, ou para serem
novamente manipulados na ULA por uma outra instrução, ou para serem transferidos para uma memória externa à CPU. Esses
dados são armazenados na CPU em pequenas unidades de memória, denominadas registradores.
Um registrador é, portanto, o elemento superior da pirâmide de memória (ver figura 1), por possuir a maior velocidade de
transferência dentro do sistema (menor tempo de acesso), menor capacidade de armazenamento e maior custo.
Analisando os diversos parâmetros que caracterizam as memórias, descritos no item anterior, temos:
Tempo de acesso/ciclo de memória - por serem construídos com a mesma tecnologia da CPU, estes dispositivos possuem o
menor tempo de acesso/ciclo de memória do sistema (neste caso, não é aplicável distinguir-se tempo de acesso e ciclo de
memória, por serem sempre iguais), algo em torno de l0 a 20 nanossegundos, dependendo de tratar-se de CPU de um
supercomputador ou de um microprocessador mais lento.
Capacidade - os registradores são fabricados com capacidade de armazenar um único dado, uma única instrução ou até mesmo
um único endereço. Desta forma, a quantidade de bits de cada um é de uns poucos bits (de 8 a 64), dependendo do tipo de
processador e, dentro deste, da aplicação dada ao registrador em si. Registradores de dados têm, em geral, o tamanho
definido pelo fabricante para a palavra do processador, tamanho diferente dos registradores usados exclusivamente para
armazenar endereços (quando há registradores com esta função específica no processador). Por exemplo, o processador Intel
80486, cuja palavra é de 32 bits, tem registradores também de 32 bits, inclusive registradores de endereços (os números
que indicam os endereços de célula de memória principal do processador têm 32 bits); o processador Motorola 68000 tem
registradores de dados de 32 bits (palavra de 32 bits) e registrador de endereços de 24 bits, enquanto os processadores da
família IBM 43xx possuem registradores de dados de 32 bits e endereços de 24 bits. 
 
Volatilidade - registradores são memórias de semicondutores e, portanto, necessitam de energia elétrica para funcionarem.
Assim, registradores são memórias voláteis. Para a CPU funcionar sem interrupção, mesmo quando eventualmente a energia
elétrica para o computador é interrompida, é necessário que o sistema de computação seja ligado a um dispositivo de
alimentação elétrica denominado "no-break", o qual é constituído de bateria ou gerador de corrente, conversor AC/DC.
Tecnologia - conforme mencionado no tópico anterior, os registradores são memórias de semicondutores, sendo fabricados
com tecnologia igual à dos demais circuitos da CPU, visto que eles se encontram inseridos em seu interior. No entanto, há
diversos modelos de tecnologia de fabricação de semicondutores, uns com tempo de acesso maior que outros, custos e
capacidade de armazenamento, no mesmo espaço físico, diferentes. Tecnologias bipolar e MOS ("metal oxide semicondutor")
Registradores
http://www.di.ufpb.br/raimundo/Hierarquia/Registradores.html[30/08/201109:53:02]
são comuns na fabricação de registradores, sendo descritas na disciplina "Circuitos Lógicos".
Temporariedade - os registradores são memórias auxiliares internas à CPU e, portanto, tendem a guardar informação (dados
ou instruções) o mais temporariamente possível. Acumuladores ou registradores de dados armazenam os dados apenas o tempo
necessário para sua utilização na ULA.
Custo - devido à tecnologia mais avançada de sua fabricação, os registradores encontram-se no topo da pirâmide em termos
de custos, sendo os dispositivos de maior custo entre os diversos tipos de memória. 
 
 
 
Cache
http://www.di.ufpb.br/raimundo/Hierarquia/Cache.html[30/08/2011 09:53:19]
 
Memória Cache
Na pirâmide de memória, abaixo dos registradores, encontra-se o conjunto cache-memória principal. Em sistemas de
computação mais antigos, a pirâmide não possuía memória cache e, desse modo, os registradores eram ligados diretamente à
memória principal.
Em toda execução de uma instrução, a CPU acessa a memória principal (sem cache), pelo menos uma vez, para buscar a
instrução (uma cópia dela) e transferi-la para um dos registradores da CPU. E mais ainda, muitas instruções requerem outros
acessos à memória, seja para a transferência de dados para a CPU (que serão processados na ULA), seja para a transferência
do resultado de uma operação da CPU para a memória.
Em resumo, para a realização do ciclo de uma instrução há sempre a necessidade de ser realizado um ou mais ciclos de
memória.
Considerando-se que um ciclo de memória é atualmente bem mais demorado do que o período de tempo que a CPU gasta para
realizar uma operação na ULA, fica claro que a duração da execução de um ciclo de instrução é bastante afetada pela demora
dos ciclos de memória.
Desde há muito, então, esta interface entre o processador e a memória principal vem sendo um ponto frágil no que se refere
à performance do sistema.
Na tentativa de melhorar o desempenho dos sistemas de computação, os projetistas das CPU vêm constantemente obtendo
velocidades cada vez maiores nas operações dessas unidades, o que não está acontecendo na mesma proporção com o
aperfeiçoamento tecnológico das memórias utilizadas como memória principal. Assim, anualmente a diferença de velocidade
entre CPU e memória principal é talvez maior do que já foi no passado.
Na busca de uma solução para este problema (o gargalo de congestionamento na comunicação CPU/MP que degrada o
desempenho dos sistemas), foi desenvolvida uma técnica que consiste na inclusão de um dispositivo de memória entre CPU e
MP, denominado memória CACHE, cuja função é acelerar a velocidade de transferência das informações entre CPU e MP e,
com isso, aumentar o desempenho dos sistemas de computação.
Para tanto, esse tipo de memória é fabricado com tecnologia semelhante à da CPU e, em conseqüência, possui tempos de
acesso compatíveis, resultando numa considerável redução da espera da CPU para receber dados e instruções da cache, ao
contrário do que acontece em sistemas sem cache .
Assim, logo abaixo dos registradores na pirâmide é inserida a memória cache, com os seguintes parâmetros:
Tempo de acesso/ciclo de memória - sendo memórias de semicondutores, fabricadas com tecnologia e recursos para prover
menores ciclos de memória que as memórias RAM comuns (memória principal do tipo dinâmica), elas possuem velocidade de
transferência tal que lhes garante tempos de acesso entre l0 e 25 ns (nanossegundos), sendo por esta razão colocadas, na
pirâmide, logo abaixo dos registradores.
Capacidade - tendo em vista que a CPU acessa primeiramente a memória cache, para buscar a informação requerida (a
próxima instrução ou dados requeridos pela instrução em execução), é importante que a referida memória tenha capacidade
adequada para armazenar uma apreciável quantidade de informações, visto que, se ela não foi encontrada na cache, então o
sistema deverá sofrer um atraso para que a informação seja transferida da memória principal para a cache.
Por outro lado, uma grande capacidade implicará certamente elevação de seu custo, muitas vezes inaceitável para compor o
preço total do sistema.
Cache
http://www.di.ufpb.br/raimundo/Hierarquia/Cache.html[30/08/2011 09:53:19]
Desta forma, deve-se conciliar o compromisso de uma apreciável capacidade com a não-elevação demasiada de seu preço.
Valores típicos de memória cache oscilam entre 16K e 512K em máquinas de grande porte e até 256K para microcomputadores
(é possível que em breve estes valores já estejam mais elevados), considerando-se memórias cache externas à CPU, já que
atualmente alguns processadores (como o INTEL 80486) possuem uma certa quantidade de memória cache em seu interior, da
ordem de 8K.
Volatilidade - a exemplo dos registradores, memórias cache são dispositivos construídos com circuitos eletrônicos,
requerendo, por isso, energia elétrica para seu funcionamento. São, deste modo, dispositivos voláteis.
Tecnologia - memórias cache são fabricadas com circuitos eletrônicos de alta velocidade para atingirem sua finalidade. Em
geral, são memórias estáticas, denominadas SRAM.
Temporariedade - o tempo de permanência de uma instrução ou dado nas memórias cache é relativamente pequeno, menor que
a duração da execução do programa ao qual a referida instrução ou dado pertence. Isto porque, devido a seu tamanho não ser
grande e ser utilizada por todos os programas em execução, há necessidade de alteração periódica da informação armazenada
para permitir a entrada de novas informações. Embora a transitoriedade das informações na cache seja uma realidade, o
período efetivo de permanência de um dado ou instrução é dependente do tipo de política de substituição de informação.
Custo - o custo de fabricação das memórias cache é alto. O valor por byte está situado entre o dos registradores, que são os
mais caros, e o da memória principal, mais barata. Memórias cache internas à CPU ainda são mais caras do que as externas. 
 
 
MemPrincipal
http://www.di.ufpb.br/raimundo/Hierarquia/MemPrincipal.html[30/08/2011 09:53:36]
 
Memória Principal
Uma das principais características definidas no projeto de arquitetura do sistema de Von Neumann, o qual se constitui na
primeira geração dos computadores, consistia no fato de ser uma máquina "de programa armazenado". O fato de as
instruções, uma após a outra, poderem ser imediatamente acessadas pela CPU é que garante o automatismo do sistema e
aumenta a velocidade de execução dos programas (uma máquina executando ações sucessivas, sem intervalos e sem cansar,
como não acontece com os seres humanos).
E a CPU pode acessar imediatamente uma instrução após a outra porque elas estão armazenadas internamente no computador.
Esta é a importância da memória.
E, desde o princípio, a memória especificada para armazenar o programa (e os seus dados) a ser executado é a memória que
atualmente chamamos de principal (ou memória real), para distingui-la da memória de discos e fitas (memória secundária).
A memória principal é, então, a memória básica de um sistema de computação desde seus primórdios. É o dispositivo onde o
programa (e seus dados) que vai ser executado é armazenado para que a CPU vá "buscando" instrução por instrução.
Seus parâmetros possuem as seguintes características:
Tempo de acesso/ciclo de memória - a memória principal é construída com elementos cuja velocidade operacional se situa
abaixo das memórias cache, embora sejam muito mais rápidas que a memória secundária. Nas gerações anteriores de
computadores (até o advento da família IBM /360) o tipo mais comum de memória principal era uma matriz de pequenos
núcleos magnéticos, os quais armazenavam o valor 1 ou o valor 0 de bit conforme a adição do campo magnético armazenado.
Essas memórias possuíam baixa velocidade, a qual foi substancialmente elevada com o surgimento das memórias de
semicondutores. Atualmente, as memóriasdesse tipo possuem tempo de acesso entre 50ns e l50ns.
Capacidade - em geral, a capacidade da memória principal é bem maior que a da memória cache. Enquanto esta oscila
atualmente entre 16 e 512 Kbytes, valores típicos de memória principal, seja para microcomputadores, computadores médios
ou de grande porte, estão na faixa de MBytes (1000K), pois raramente vai se adquirir, nos dias de hoje, um microcomputador
que não possua algo em torno de 32 Mb de memória principal, e já se vendem estes computadores com até 64 MBytes, embora
eles possam endereçar memórias de 4 GBytes (gigabytes). Computadores de grande porte costumam funcionar com memória
principal de até 512 MBytes.
Volatilidade - sendo atualmente construídos com semicondutores e circuitos eletrônicos correlatos, este tipo de memória
também é volátil, tal como acontece com os registradores e a memória cache. No entanto, há normalmente uma pequena
quantidade de memória não volátil fazendo parte da memória principal, a qual serve para armazenar pequena quantidade de
instruções que são executadas sempre que o computador é ligado.
Tecnologia - conforme já mencionado, nos primeiros sistemas usavam-se núcleos de ferrite (processo magnético) para
armazenar os bits na memória principal, até que foram substituídos pela tecnologia de semicondutores. Os circuitos que
representam os bits nas memórias atuais possuem uma tecnologia bem mais avançada que seus predecessores de ferrite e,
portanto, têm velocidade mais elevada de transferência, garantindo baixos tempos de acesso em comparação com o modelo
anterior. São, porém, elementos mais lentos do que aqueles que constituem as memórias cache. Na maioria dos sistemas atuais
esta tecnologia produz memória com elementos dinâmicos (DRAM), como será mostrado adiante.
Temporariedade - para que um programa seja executado é necessário que ele esteja armazenado na memória principal (e seus
dados também). Atualmente esta afirmação é parcialmente verdadeira, visto que não é mais necessário que o programa
completo (todas as instruções) esteja na MP; neste caso, é obrigatório apenas o armazenamento, na MP, da instrução que será
acessada pela CPU (na prática, não se usa somente a instrução que será executada, mas sim esta e um grupo de outras). Não
MemPrincipal
http://www.di.ufpb.br/raimundo/Hierarquia/MemPrincipal.html[30/08/2011 09:53:36]
importa, contudo, se é o programa todo ou parte dele que deve estar armazenado na MP para ser utilizado pela CPU. Fica
claro que, em qualquer circunstância, as instruções e os dados permanecem temporariamente na MP, enquanto durar a
execução do programa (ou até menos tempo). Esta temporariedade é bastante variável, dependendo de várias circunstâncias,
como, por exemplo, o tamanho do programa e sua duração, a quantidade de programas que estão sendo processados juntos, e
outras mais. No entanto, a transitoriedade com que as informações permanecem armazenadas na MP é, em geral, mais
duradoura que na memória cache ou nos registradores, embora mais lenta que na memória secundária.
Custo - memórias dinâmicas usadas como memória principal têm um custo mais baixo que o custo das memórias cache, por isso
podem ser vendidos computadores com uma quantidade apreciável de MP (com 16 MB, 32 MB e até 64 MB) sem que seu preço
seja inaceitável. Valores típicos de MP oscilam entre U$ 2,00 e U$ 4,00 por MByte. 
 
 
 
	www.di.ufpb.br
	Hierarquia
	Registradores
	Cache
	MemPrincipal

Outros materiais