Organização de Computadores - AULA2 - Subsistema de memória

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Organização de Computadores
Prof. Alex Vidigal Bastos
“Armazenar dados e programas que serão 
utilizados pelo processador (CPU – unidade 
central de processamento) ” 
 O subsistema de memória é constituído de 
vários componentes (tipos de memória) 
interligados e integrados para atender o 
processador;
 São necessários vários tipos de memória 
devido à:
◦ Velocidade crescente do processador
 Exemplo: O processador manipula um dado em 5ns e a 
memória pode transferir um dado para o processador em 
60ns: baixa produtividade
◦ Necessidade de aumentar a capacidade de 
armazenamento de informações 
 São necessários vários tipos de memória 
devido à:
◦ Velocidade crescente do processador
 Exemplo: O processador manipula um dado em 5ns e a 
memória pode transferir um dado para o processador em 
60ns: baixa produtividade
◦ Necessidade de aumentar a capacidade de 
armazenamento de informações 
 O avanço tecnológico na construção de 
processadores e memórias não tem sido 
uniforme
◦ A quantidade de instruções executadas por 
segundo tem dobrado a cada 18 meses para o 
mesmo preço;
◦ A velocidade de acesso das memórias tem 
aumentado 10% ao ano, embora sua capacidade 
de armazenamento venha quadruplicando a cada 
36 meses, para o mesmo preço;
 Problema: Um único tipo de memória com 
elevada velocidade e grande capacidade 
possui um custo altíssimo;
 Solução: Conjunto de memórias com 
diferentes características; 
Registradores
Memória cache
Memória principal
Memória secundária
Custo alto
Velocidade alta
Baixa capacidade
Custo baixo
Velocidade baixa
Capacidade elevada
 Célula de Memória: dispositivo ou circuito 
elétrico usado para armazenar um único bit 
(0 ou 1);
 Palavras de Memória: Grupo de 
bits(Células) em uma memória que 
representa instruções ou dados de algum 
tipo;
 Byte: Termo usado para um grupo de 8 
bits;
 Capacidade: quantidade de informação 
que pode ser armazenada; 
◦ Registrador de 32 bits
◦ Cache de 1M bytes
◦ Memória principal de 512M bytes
◦ Disco de 40G bytes
 Densidade: Outro termo para capacidade, 
ou seja, armazenar mais bits no mesmo 
espaço. É mais denso.
 Endereço: Número que identifica a posição 
de uma palavra na memória.
 Operação de leitura; 
 Operação de escrita; 
 Tempo de acesso: tempo que a memória 
gasta para colocar uma informação no 
barramento de dados após uma 
determinada posição ter sido endereçada; 
◦ O tempo de acesso das memórias eletrônicas é o 
mesmo para dois acessos consecutivos 
◦ Nas memórias eletromecânicas, o tempo de 
acesso varia conforme a distância física entre dois 
acessos consecutivos 
 Volatilidade:
◦ Não-volátil: retém a informação armazenada 
quando a energia elétrica é desligada;
◦ Volátil: perde a informação armazenada quando 
o computador é desligado;
 Tecnologia de fabricação: 
◦ Memórias de semicondutores: rápidas e caras 
(Registradores, MP e MC) 
◦ Memórias de meio magnético: baratas e lentas 
(discos e disquetes) 
◦ Memórias de meio ótico: CD-ROM, CD-RW 
 RAM (Memória de Acesso aleatório): O 
tempo de acesso é o mesmo para qualquer 
endereço. 
 SAM (Memória de Acesso Sequencial): 
O tempo de acesso varia conforme o 
endereço. 
 ROM (Memória Apenas de Leitura): 
Todas as ROMs são não voláteis e 
armazenam dados, mesmo quando a tensão 
elétrica é removida;
 Temporariedade: tempo de permanência 
da informação em um dado tipo de 
memória, podendo ser permanente ou 
transitória 
◦ Discos magnéticos X Registradores
 Custo
 Armazenam instruções e dados por um 
período de tempo muito curto, para que o 
processador possa acessar na mesma 
velocidade em que trabalha;
◦ Tempo de acesso: 1 a 5 ns;
◦ Capacidade: armazena um único dado (instrução 
ou endereço) e seu tamanho varia de 8 a 64 bits;
◦ Volatilidade: volátil;
◦ Tecnologia: igual à tecnologia da CPU;
◦ Temporariedade: transitória (pouco tempo);
◦ Custo: o mais alto de todas as memórias 
ULA
UC
R1
R2
R3
Rn
.
.
Processador Memória principal
cache
?
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