Memória interna

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CENTRO UNIVERSITÁRIO JORGE AMADO - UNIJORGE
denilton
Ebert Daltro
Ingrid Gama
murilo
NATHAn
Néviton sá
richard
valter lima
vaneide de jesus
MEMÓRIA INTERNA
Salvador – BA
2014
denilton
Ebert Daltro
Ingrid Gama
murilo
NATHAn carneiro
Néviton sá
richard
valter nascimento
vaneide de jesus
MEMÓRIA INTERNA
Pesquisa apresentado para a disciplina de Computação Aplicada I como requisito básico para a apresentação do mesmo no Curso de Engenharia Elétrica Noturno.
Orientador (a): Francisco Ramos Neto
Salvador – BA
2014
SUMÁRIO
 
1	Definição	4
2	Histórico	5
3	Função	7
4	Tipos de memórias internas (RAM, ROM, cach, flash)	8
 4.1 – Hierarquia 
 4.2 – RELAÇÃO ENTRE capacidade x velocidade x custo
5	Registro de endereço de memôria (MAR)	16
6	registro intermediário de memória (MBR)	18
7	Seletor de memória (MS)	19
8	REFERÊNCIAS	20
Definição
Memória interna é uma forma de armazenamento usada para manter dados e instruções a serem processados. Embora o conceito de memória seja aparentemente simples, é talvez aquele componente que apresenta maior variedade de tipos tecnologias, desempenhos e custos.
Histórico
Ao longo dos séculos, foram feitas muitas tentativas de fabricar máquinas capazes de realizar automaticamente cálculos aritméticos e outras operações inteligentes. Exemplos disso são a machina arithmetica, construída pelo filósofo e matemático francês Blaise Pascal entre 1642 e 1644; a máquina de calcular inventada nessa mesma época pelo também filósofo e matemático Gottfried Wilhelm Leibniz; e o "enxadrista" que o espanhol Leonardo Torres Quevedo construiu no início do século XX.
Entre as máquinas que antecederam os modernos computadores ou processadores eletrônicos estão, principalmente, a máquina analítica projetada na primeira metade do século XIX pelo matemático e inventor britânico Charles Babbage, que foi o primeiro computador mecânico, e a máquina calculadora do americano Herman Hollerith, que trabalhava no departamento de censo dos Estados Unidos e idealizou um sistema de tratamento de informações com o qual, mediante o uso de cartões perfurados, conseguiu aumentar de dois para duzentos o número de dados processados por minuto. Esses cartões, que receberam o nome do inventor, foram utilizados pelos computadores até 1970 como sistema de entrada e saída de dados. Da companhia fundada por Hollerith, a Tabulating Machine Company, surgiu mais tarde a International Business Machines Corporation (IBM).
Três décadas antes de Hollerith concretizar seu projeto, foi publicada a obra do matemático britânico George Boole, An Investigation into the Laws of Thought (1854; Investigação das leis do pensamento). Boole considerava que os processos mentais do ser humano eram resultado de uma associação sucessiva de elementos simples que se podiam expressar sobre uma base de duas únicas alternativas: sim ou não. Foi essa a origem do método matemático de análise formal conhecido como álgebra de Boole. Considerado na época uma simples curiosidade, o método viria a constituir o fundamento teórico da informática moderna.
Só depois da segunda guerra mundial, entretanto, foram construídos os primeiros computadores eletrônicos propriamente ditos, capazes de realizar grande número de operações em alta velocidade. Essas máquinas só podiam ser operadas por especialistas, que delas obtinham um rendimento muito inferior ao que oferecem, por exemplo, as mais simples calculadoras pessoais de hoje. Consumiam, além disso, muita energia elétrica e apresentavam todo tipo de dificuldades técnicas para a instalação. Como funcionavam com válvulas eletrônicas, tinham de ser refrigeradas mediante sistemas de ar condicionado. Esse era o caso do ENIAC (sigla de electric numerical integrator and calculator), primeiro computador digital eletrônico de grande porte. Criado por John Presper Eckert e John William Mauchly, em 1946, para solucionar problemas militares, o ENIAC funcionava com 18.000 válvulas.
Em pouco tempo, os transistores substituíram as válvulas eletrônicas, o que aumentou notavelmente a rapidez dos computadores. A microeletrônica permitiu depois que se incorporassem numa pequena pastilha, que recebeu o nome de circuito integrado, ou chip, todos os elementos da unidade central de processamento, ou processador, de um computador. Os microcomputadores, baseados em microprocessadores de um único chip, são cada vez mais potentes e acessíveis, e seu emprego estende-se às mais diversas aplicações.
Na evolução dos equipamentos de informática tornou-se habitual referir-se às etapas de desenvolvimento como "gerações", embora nem sempre haja acordo quanto a seu número ou quanto aos critérios utilizados em sua diferenciação. De modo geral, admite-se a existência de cinco gerações. A primeira, que foi empregada de 1945 ao fim da década de 1950, caracterizou-se pelo uso de válvulas eletrônicas. A invenção do transistor e sua incorporação aos computadores marcam o início da segunda geração da informática, que por sua vez abriu caminho, em meados da década de 1960, à terceira geração, caracterizada pela incorporação dos circuitos impressos. Com o desenvolvimento dos circuitos integrados miniaturizados (microprocessadores), no fim dessa mesma década, apareceram no mercado os computadores chamados de quarta geração. Finalmente, os computadores de quinta geração, em cujo desenvolvimento -- tanto no terreno tecnológico quanto no teórico (inteligência artificial) -- trabalhava-se intensamente desde inícios da década de 1980, seriam capazes de realizar atividades intelectuais similares às do ser humano, ou seja, de certo modo reproduzem processos tidos como próprios do raciocínio.
Em poucos anos, nas últimas décadas do século XX, a informática revolucionou a atividade humana em todos os níveis. Com o acelerado progresso obtido tanto no campo da tecnologia dos computadores, quanto no da programação, a informática deixou de ser uma área reservada a especialistas e se insinuou cada vez mais na vida cotidiana, o que permite, entre outras vantagens, o acesso das pessoas a um volume cada vez maior de informação
Função da memória interna 
Armazenar informações que são ou serão manipuladas por um sistema de computação para que possam ser recuperadas prontamente quando necessárias.
Tipos de memórias internas (RAM, ROM, cache, flash)
Memória RAM 
A memória viva, geralmente chamada RAM (Random Acess Memory, ou memória de acesso direto), é a memória principal do sistema, ou seja, trata-se de um espaço que permite armazenar de maneira temporária dados da execução de um programa. 
Com efeito, contrariamente ao armazenamento de dados numa memória de massa como o disco duro, a memória viva é volátil, ou seja, permite unicamente armazenar dados enquanto for alimentada eletricamente. Assim, cada vez que o computador é desligado, todos os dados presentes em memória são apagados irremediavelmente.
Memória ROM
Memória morta ou memória ROM para Read Only Memory (ou memória de leitura única) é um tipo de memória que permite conservar as informações contidas mesmo quando a memória já não é alimentada eletricamente. A base deste tipo de memória pode ser acedido apenas em leitura. Contudo é doravante possível registar informações em certas memórias de tipo ROM. Por exemplo um computador sem memória ROM, você nem conseguiria ligá-lo. Ou até conseguiria, mas imagine os arquivos básicos para “dar início” (boot), gravados em um HD, por exemplo, podendo ser apagados por engano ou sujeitos a falhas no disco. Por isso, a ROM foi uma boa escolha e mais segura e mesmo ser pequena, a ROM cumpre muito bem suas funções.
 
Qual a diferença entre memória RAM e ROM?
A memória RAM (Random Access Memory – memória de acesso aleatório, é uma memória de escrita e leitura) é aquela que é usada pelo computador para que possasexecutar jogos as aplicações favoritas e até o próprio sistema operacional (Windows e Linux). Não confundas esta memória com as memórias dos discos, pois essa é para tu guardares informação sem que ela desapareça.
A memória ROM (Read Only Memory – memória apenas de leitura) permite a gravação de dados uma única vez, não sendo possível apagar ou mudar nenhuma informação. Este tipo de memória não é volátil.
Memória Cache
 A memória cache é uma pequena quantidade de memória localizada perto do processador. Surgiu quando a memória RAM não estava mais acompanhando o desenvolvimento do processador.
A memória RAM é lenta, e faz o processador “esperar” os dados serem liberados. Para entender melhor esta situação, deve-se entender como o computador trabalha internamente. Quando o usuário clica para abrir um arquivo, o processador envia uma “requisição” para a memória RAM.
A memória RAM procura o dado que o usuário quer acessar no HD. Quando o arquivo é encontrado, é copiado para a memória RAM e enviado para o processador. O processador exibe o arquivo no monitor, mandando as informações para a placa de vídeo.
Quando o processador envia a informação para a memória RAM, e também quando a memória RAM manda esta informação novamente para o processador, há uma demora, devida a velocidade limitada da memória RAM.
A memória cache entra ai. Esta memória, embora seja bem menor em capacidade de armazenamento, é super rápida.
Ela guarda alguns dados mais importantes, e usados mais frequentemente, ou por determinados programas, quando são executados. Sem esta memória, o desempenho dos computadores atuais cairia em mais de 95%, devido a limitação de velocidade da memória RAM. Estes dados importantes, e se fosse necessária a memória RAM para passar estes dados repetidas vezes, o processador iria ficar muito tempo esperando os dados chegarem, e não usaria sua capacidade total.
Um esquema ilustrando o uso da cache é mostrado na figura abaixo:
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Memória FLASH
 
A memória flash é um compromisso entre as memórias de tipo RAM e as memórias ROM. Com efeito, a memória flash possui a não volatilidade das memórias ROM podendo ao mesmo tempo facilmente ser acessível em leitura ou escrita. Por outro lado, os tempos de acesso das memórias flash são mais importantes que os da memória RAM.
A mais recente forma de memória de semicondutores é a memória relâmpago (flash) (assim chamada por causa da velocidade com que pode ser reprogramada). Introduzida em primeiro mão nos meados dos anos 80, a memória relâmpago está a meio caminho entre a EPROM e a EEPROM tanto em custo como em funcionalidade. Tal como a EPROM, a memória relâmpago usa uma tecnologia de apagamento eléctrico. Uma memória relâmpago completa pode ser pode ser apagada em um ou poucos segundos, o que é muito mais rápido do que a EPROM. Cumulativamente, a memória relâmpago não oferece apagamento ao nível do octeto. Tal como a EPROM, a memória relâmpago usa apenas um transistor por bit e por isso atinge a elevada densidade (quando comparada com a EEPROM) da EPROM. 
Hierarquia de memória
A hierarquia de memória explora o princípio da localidade que o princípio que diz próximos acessos ao espaço de endereçamento tende a ser próximos há dois tipos de localidade: Temporal e Espacial.
A Organização de Memória interna em um computador feita de forma hierarquia
– Registradores,
– Cache;
– Memória RAM;
Os princípios da hierarquia de memória interna:
 Programas são executados dentro da CPU
 Programas geralmente não cabem integralmente na memória interna do chip (registradores +Cache interna);
 Em determinados instantes dados podem ser copiados entre dois níveis adjacentes da hierarquia;
 Há uma unidade mínima de transferência;
Como funciona? Programas geralmente acessam uma pequena porção do espaço de endereçamento em um dado instante;
4.2 Relação entre capacidade x velocidade x custo
As restrições no projeto de memória de um computador podem ser sumarizadas em três questões: Quanta? Quão rápida? A que preço? 
A questão da quanta está de alguma forma, sempre em aberto. Se a capacidade existir, com toda a certeza haverá aplicações desenvolvidas para usá-la. A questão de quão rápida é, em certo sentido, mais fácil de responder. Para atingir um elevado rendimento, a memória deve estar ao nível do processador. Isto é, à medida que o processador executa instruções, gostaríamos de não ter de esperar por instruções ou por operandos. A questão final deve, também, ser apreciada. Para sistemas de interesse prático, o custo da memória deve ser razoável em relação aos outros componentes. 
Tal como poderia ser esperado, há um compromisso entre as três características da memória, nomeadamente, custo, capacidade e tempo de acesso. Em cada instante, uma variedade de tecnologias são usadas para implementar os sistemas de memória. Neste espectro de tecnologias, podem considerar-se as seguintes relações: 
Tempos de acesso mais curtos, maior o custo por bit. 
Maior capacidade, mais pequeno o custo por bit. 
Maior capacidade, maior o tempo de acesso. 
O dilema que se apresenta ao projetista é claro O projetista gostaria de usar as tecnologias de memória que disponibilizam uma elevada-capacidade de memória, tanto porque a capacidade é necessária como pelo baixo custo por bit. Contudo, para atingir os requisitos de rendimento, o projetista necessita de usar memórias dispendiosas, de relativamente baixa capacidade e rápidos tempos de acesso. 
A solução deste dilema não está dependente de um simples componente de memória ou da tecnologia, mas no emprego de um hierarquia de memória. Uma hierarquia típica. À medida que progredimos no sentido descendente na hierarquia, assistimos ao seguinte: 
a) Redução do custo/bit 
b) Aumento de capacidade 
c) Aumento do tempo de acesso 
d) Redução da frequência dos acessos à memória pelo processador 
Registro de endereço de memôria (MAR)
Um dos registradores localizados dentro do processador do computador é a memória de endereçamento de registro ou MAR (Memory Address Register). Esse registrador armazena o endereço de memória física onde cada pedaço da informação será gravado ou a próxima instrução está localizada.
O MAR é conhecido também como tradutor ou decodificador de endereçamento de memória. É chamado assim porque ele traduz a informação que é lida ou gravada na posição atual da memória, designando um espaço na RAM para ser utilizado pela CPU.
Durante o processo de busca pela informação e execução dos aplicativos, a CPU utiliza a MAR para armazenar o endereçamento onde esses dados irão ser alocados no sistema RAM ou onde eles irão ser acessados.
O que é memória de endereçamento de registro MAR?
Os registradores são a parte central da unidade de processamento (CPU) do computador. Eles são localidades dentro da memória que podem ser acessadas rapidamente para recuperação dos dados.
 
O MAR faz parte do processador do computador
Matriz de Registro
A maioria dos processadores possuem múltiplos registradores (uma matriz de registração) que mantém dado e instruções que podem ser acessados rapidamente durante a execução de alguma aplicação.
MAR
Um dos registradores localizados dentro do processador do computador é a memória de endereçamento de registro ou MAR (Memory Address Register). Esse registrador armazena o endereço de memória física onde cada pedaço da informação será gravado ou a próxima instrução está localizada.
Tradutor de memória
O MAR é conhecido também como tradutor ou decodificador de endereçamento de memória. É chamado assim porque ele traduz a informação que é lida ou gravada na posição atual da memória, designando um espaço na RAM para ser utilizado pela CPU.
Ciclo de localizar-executar
Durante o processo de busca pela informação e execução dos aplicativos, a CPU utiliza a MAR para armazenar o endereçamento onde esses dados irão ser alocados no sistema RAM ou onde eles irão ser acessados.
registro intermediário de memória(MBR)Master Boot Record (MBR) (Registro mestre de inicialização (MBR, Master Boot Record).
O registro mestre de inicialização é contido no primeiro setor da unidade de disco rígido. Identifica onde a partição ativa está e inicia em seguida o programa de reinicialização para o setor de inicialização dessa partição. O setor de inicialização identifica onde o sistema operacional está localizado e ativa as informações de inicialização a serem carregadas no armazenamento principal ou na RAM do computador. O registro mestre de inicialização inclui uma tabela que localiza cada partição presente na unidade de disco rígido. 
Arranque Boot Proceso generalizado 
Seletor de memória
O terminal de seleção seleciona uma célula de memória para uma operação de leitura ou de escrita. O terminal de controle indica a leitura ou a escrita. Para escrever, o outro terminal fornece um sinal eléctrico que ajusta o estado da célula a 1 ou a 0. Para ler, o terminal é usado para saída do estado da célula. Os detalhes da organização interna, funcionamento e temporização da célula de memória dependem da tecnologia do circuito integrado. Para os nossos propósitos, tomaremos isso como assumindo que as células individuais podem ser selecionadas para operações de leitura e de escrita. 
REFERÊNCIAS
http://www.ehow.com.br/memoria-enderecamento-registro-mar-fatos_19263
http://www.symantec.com/es/mx/security_response/glossary/define.jsp?letter=m&word=master-boot-record-mbr
http://www.ehow.com.br/memoria-enderecamento-registro-mar-fatos_19263/
 http://pt.kioskea.net/contents/389-computador-introducao-a-nocao-de-memoria
http://www3.di.uminho.pt/~amp/textos/COA/node7.html
www3.di.uminho.pt/~amp/textos/COA/node7.html‎ 
http://regulus.pcs.usp.br/~jean/arquitetura/Aula%2004%20-%20Memoria%20Cache.pdf
http://www.dec.ufcg.edu.br/biografias/KonrZuse.html2
http://www.ehow.com.br/memoria-principal-computador-sobre_31671/