3- Organização de Computadores (Memórias)

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FUNDAMENTOS DE HARDWARE E INFRAESTRUTURA
Aula 3 – Organização de Computadores (Memórias)
Professor Tutor: Thiago Hofman do Bom Conselho
Professor Autor: Rogério Eustáquio Resende
Revisão
Qual é a diferença básica 
entre as arquiteturas de 
CPU CISC e RISC?
Conceito de memória
Memória está presente em 
vários locais em um computador
Memória é um local onde se armazenam dados em um computador
Tipos de memória
RegistradoresRegistradores CacheCache
Hierarquia de memórias
Registradores
• Registradores são memórias internas à CPU.
• São as mais rápidas (latência muito pequena), pois trabalham na 
velocidade de uma CPU.
• Armazenam resultados parciais das instruções e outros dados 
como o endereço da próxima instrução a ser executada.
• Possuem baixíssima capacidade e custo altíssimo.
• São voláteis.
CPU cache
• São o segundo tipo mais rápido na hierarquia.
• São um tipo intermediário entre os registradores e a memória principal.
• Existe um desequilíbrio entre os tempos de CPU e os tempos de acesso à 
memória.
• Ao emitir uma requisição de memória a CPU pode ficar “ociosa” por algum tempo 
aguardando a resposta.
• Possuem baixa capacidade e custo ainda muito alto.
• Trabalham segundo o princípio da localidade.
Acesso à Memória Cache
Cache
• Podem ser implementados vários níveis de cache: L1, L2, etc.
• Cache ocupa um espaço considerável quando instalado dentro da CPU.
• Hoje existem memórias cache na casa dos megabytes: 6, 8, 12 Mb!
Memória RAM
• Random Access Memory, ou Memória 
de Acesso Aleatório.
• Armazenam programas e dados que 
serão acessados pela CPU.
• Permitem leitura e gravação e são 
voláteis.
• O custo é médio e tem diminuído (custo 
por byte).
• A capacidade também está no nível 
médio e vem aumentando.
Memória ROM
• Read Only Memory, ou Memória Somente de Leitura.
• Normalmente utilizada para armazenar firmwares, 
pequenos softwares que funcionam apenas no 
hardware para o qual foram desenvolvidos e que 
controlam as funções mais básicas do dispositivo (BIOS).
• Permitem leitura e alguns tipos possibilitam regravação.
• Não são voláteis.
Memória RAM x ROM
Quando o usuário edita um texto 
e não o salva, o conteúdo 
trabalhado é perdido sempre que 
houver falta de energia elétrica. 
Todas as vezes que ligamos um 
computador, ele executa a 
contagem e testes de memória, a 
inicialização de alguns periféricos 
e, por fim, a carga do sistema 
operacional. 
RAM
ROM
Variantes da ROM
PROM – Programmable ROM ou 
ROM programável (uma única 
vez).
Ex.: console de vídeo game
EPROM - Erasable Programmable ROM .
Permite a regravação de dados. O conteúdo 
do chip pode ser apagado expondo-o à luz 
ultravioleta por cerca de 10 minutos. Já o 
processo de reescrita dos dados requer 
uma voltagem cada vez maior e, com isso, a 
número de reprogramações acaba sendo 
limitado.
Variantes da ROM
EEPROM – Electrically Erasable Programmable 
Read-Only Memory 
• Permite que os dados sejam apagados e 
gravados com o uso de eletricidade. Assim, é 
possível atualizar o firmware de uma câmera 
ou de um MP3 Player de maneira muito 
mais prática, sem precisar remover o chip 
ROM de dentro do aparelho.
• Os modelos mais comuns de EEPROM são a 
EAROM, que permite a alteração de um bit 
por vez do seu conteúdo, e a Flash Memory, 
que pode ter seu conteúdo alterado de 
forma muito mais rápida, além de durar 
muito mais, possibilitando mais de 1 milhão 
de ciclos de reprogramação.
Armazenamento secundário
• Também conhecido como memória 
auxiliar ou armazenamento 
permanente
• Estão na base da hierarquia de 
memórias, pois são dispositivos 
muito lentos se comparados com a 
CPU ou memória.
• Armazenam programas e dados que 
serão carregados para a memória.
• Permitem leitura e gravação e não 
são voláteis.
• A capacidade é cada vez mais 
gigantesca e o custo por byte 
armazenado é extremamente baixo.
• A unidade básica de memória é dígito binário, denominado 
bit. Um bit pode conter um 0 ou um 1.
• Memórias consistem em uma quantidade de células (ou 
locais), cada uma das quais podendo armazenar uma 
informação. 
• Cada célula tem um número, denominado seu endereço, 
pelo qual os programas podem se referir a ela. O número 
de bits do endereço determina a quantidade de células 
endereçáveis. Ex.: para um endereço de 16 bit, é possível 
acessar 216 células = 65.536 posições = 64 Kb de memória 
RAM.
Memória principal
Memória principal
Memória principal
Hoje uma célula está padronizada com 8 bits (= 1 byte)
Memória principal
A maioria das instruções e dados manipulados em um computador são maiores 
que 1 byte. Então, para adequar o modelo de armazenamento ao modelo de 
execução, os bytes de memória são agrupados em unidades múltiplas de bytes, 
que são chamadas de Palavras.
• Os bytes em uma palavra podem ser numerados da esquerda para a direita ou 
da direita para a esquerda.
Os dois formatos 
no 
armazenamento 
da palavra 3CB4
Os dois formatos 
no 
armazenamento 
da palavra 3CB4
Erros de memória
• Memórias de computador podem cometer erros de vez em quando 
devido a picos de tensão na linha elétrica, raios cósmicos ou outras 
causas.
• Existem esquemas de detecção e outros de correção de erros.
• Um esquema simples de detecção de erros é chamado de 
paridade. Exemplo – se um sistema utiliza paridade par:
• A palavra 000000011111 é transmitida como 0000000111111, na qual o último bit é 
o bit de paridade.
• Se o sistema ler uma palavra com número ímpar de bits, ele reconhece que há um 
erro. Ex.: 0000100111111
Memória Virtual
• O objetivo da memória virtual é usar o disco 
rígido como uma extensão da RAM, 
aumentando assim o espaço de 
endereçamento disponível que um processo 
pode usar. 
• A maioria dos computadores pessoais possui 
uma quantidade relativamente pequena de 
memória principal (se comparada com a 
memória secundária). 
• Isto normalmente não é suficiente para 
suportar diversas aplicações 
concorrentemente, além do próprio sistema 
operacional. 
• Usando memória virtual, seu computador endereça mais memória principal do que 
ele realmente possui e usa o disco rígido para conter o excedente. 
• Esta área no disco rígido é chamada de arquivo de páginas porque contém porções 
da memória principal.
Referências
STALLINGS, William. Arquitetura e organização de computadores. 8.ed. 
São Paulo: Pearson, 2010. Disponível em 
< http://una.bv3.digitalpages.com.br/users/publications/978857605564
8>
NULL, Linda, LOBUR, Julia. Princípios Básicos de Arquitetura e 
Organização de Computadores. ArtMed, 01/2010. VitalSource Bookshelf 
Online.
TANENBAUM, Andrew S. Organização estruturada de computadores. 
5.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007.
Exercício
Vamos pesquisar e comparar o preço por byte dos seguintes tipos de 
memória:
RAM
Disco rígido
SSD
Utilize preços de varejo na Internet. Pesquise pelo menos 3 sites de venda e 
faça uma média. Indique os sites que foram usados na pesquisa.
Qual a diferença entre as memórias
• DDR, DDR-2, DDR-3, DDR-4, ... ?
• DRAM, SDRAM, SRAM?
O que significa dizer que uma memória tem uma frequência de 1600 MHz?
Qual a diferença entre as memórias flash NAND e NOR?
F I M
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