Memòria d'ordinador
De Viquipèdia
Nota: L'article necessita algunes millores en el contingut o l'estil:
La memòria és l'espai d'Entrada / Sortida que permet emmagatzemar informació en un ordinador o en dispositius electrònics en general. És un dels elements del maquinari d'un ordinador.
Taula de continguts |
[edita] Tipus de memòria
[edita] Segons la perdurabilitat de les dades
- Volàtil: aquella que perd la seva informació quan no rep corrent elèctric. Normalment, són memòries basades en semiconductors (RAM).
- No volàtil: no perd la seva informació (disc dur, CD-ROM). Típicament, són memòries magnètiques.
[edita] Segons el tipus d'accés
- Només lectura: ROM (Read Only Memory).
- Lectura / escriptura:
[edita] Segons el tipus d'ús
- Primària o Principal: elements electrònics (xips).
- Secundària: la que hi ha als discs d'emmagatzemament massiu (disc dur). Elements òptics.
[edita] Segons la forma d'accés
- Accés seqüencial: per a accedir a una porció d'informació, s'ha de passar per totes les anteriors (per exemple, cinta VHS).
- Accés aleatori: es pot accedir a una posició sense passar per les anteriors (RAM).
[edita] Història
Principals tecnologies usades;
- Dècada del 1930; targes perforades o relés electromagnètics.
- Dècada del 1940; Làmpades de buit, Resistències
- Dècada del 1950; Línies de retard de mercuri , Tub catòdic Williams, Memòries magnètiques, Memòria de ferrita, molt popular fins als 70
- Dècada del 1960; Primer xip comercial de memòria semiconductora
- Dècada del 1970; Substitució de les memòries de ferrita per les semiconductores.
- Dècada del 1980; Aparició de la memòria EEPROM (usada en la tecnologia FLASH)
- Dècada del 1990; Generalització memòria SDRAM
- Dècada del 2000; Generalització memòria DDR
[edita] Jerarquització
La memòria està jerarquitzada, és a dir situada a diferents nivells des del punt de vista del processador. Les raons per les quals existeix la jerarquia de memòries són les següents:
1) La velocitat dels processadors és molt més gran que la velocitat de les memòries:
- Processadors
| Any | Marca | Velocitat | nº accessos /cicle |
Ample de banda mínim per al màxim rendiment |
| 1991 | Alpha 21064 | 200 MHz | 2.5 | 1.90 Gbytes /s |
| 2000 | Alpha 21264 | 600 MHz | 5 | 11.44 Gbytes/s |
| 2003 | Pentium IV | 3000 MHz | 3.75 | 42.75 Gbytes/s |
- Memòries
------------------------------------------------------------------------- | Any | Tipus | Capacitat | Freqüència | Ample de banda ofert | | | Memòria | | placa base | per la memòria | ------------------------------------------------------------------------- |2000 | EDO DRAM | 64 Mbit | 66 MHz | 203.4 Mbytes / s | ------------------------------------------------------------------------- |2003 | DDR DRAM | 256 Mbit | 200 MHz | 813.8 Mbytes / s | -------------------------------------------------------------------------
- La diferència entre les dues velocitats va en augment constant.
2) Propietats de les memòries:
- Velocitat
- Latència: temps d'accés a memòria (el que es triga en accedir a la informació de la memòria).
- Ample de banda: quantitat d'informació obtinguda per unitat de temps.
- Capacitat: nombre de Kbits, Mbits, Gbits, ... que pot emmagatzemar la memòria.
- Cost per unitat d'emmagatzemament: € / Kbit, € / Mbit, € / Gbit...
---------------------------------------------------------- | Tipus de | Capacitat | Temps | Tecnologia | Cost per | | Memòria | | Accés | | Mbyte* | ----------------------------------------------------------- | Registres | 64 - 1024 | 0.3 - 1 | --- | --- | | | bytes | ns | | | ----------------------------------------------------------- | Memòria | 8 Kb - | 1 - 5 | SRAM | 6.75 € | | Cau | 2 Mb | ns | | | ----------------------------------------------------------- | Memòria | 1 Mb - | 10 - 30 | DRAM | 0.25 € | | Principal | 4 Gb | ns | | | ----------------------------------------------------------- | Memòria | 10 - 300 | 10 - 50 | Magnètica | 0.00125 | | Secundària | Gb | ns | | € | ----------------------------------------------------------- (* Preus del 2002)
3) Propietats dels programes:
- Regla del 90/10: del 90% de les referències a memòria, el 10% es realitzen al codi.
- Localitat temporal: quan realitzem un accés a una posició de memòria, és molt probable que en un futur proper tornem a accedir a la mateixa adreça.
- Localitat espacial: quan realitzem un accés a una posició de memòria, és molt probable que en un futur proper accedim a una posició molt propera a l'accedida.
JERARQUIA DE MEMÒRIES:
-------------
| Memòria |
| Secundària |
--------------
|
-------------
| Memòria |
| Principal |
--------------
|
-------------
| Memòria |
| Cau 2 |
--------------
|
______________________
| | |
| ------------- |
| | Memòria | |
| | Cau 1 | |
| ------------- | CPU
| |
| ------------- |
| | Banc de | |
| | registres | |
| ------------- |
----------------------
· Conceptes Bàsics de memòria principal. La memòria principal és una matriu lineal de bytes.
byte M[MemSize]
La memòria rep dues operacions bàsiques:
lectura : M[adreça] --> dada
escriptura : dada --> M[adreça]
La memòria sempre es direcciona a nivell de byte. Els accessos són a múltiples mides: 1, 2, 4, 8 bytes. Les disposicions little endian i big endian distingeixen les 2 maneres possibles d'agafar la informació. Per exemple, si tenim la següent porció de memòria:
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | Adreça | 0x200 | 0x201 | 0x202 | 0x203 | 0x204 | 0x205 | 0x206 | 0x207 | 0x208 | 0x209 | 0x20A | 0x20B | 0x20C | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | Contingut | 0x34 | 0xA1 | 0xFF | 0x00 | 0x8D | 0x01 | 0xAE | 0x00 | 0x00 | 0xE0 | 0x12 | 0xFF | 0xF4 | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------ | Adreça | Mida | Contingut | | | |-------------------------------------------------------------------------- | | | Little endian | Big endian | ------------------------------------------------------------------------------------------------ | 0x200 | byte | 0x34 | 0x34 | ------------------------------------------------------------------------------------------------ | 0x20B | byte | 0xFF | 0xFF | ------------------------------------------------------------------------------------------------ | 0x207 | word | 0x00AE | 0x0000 | ------------------------------------------------------------------------------------------------ | 0x20B | word | 0xFF12 | 0xFFF4 | ------------------------------------------------------------------------------------------------ | 0x209 |longword| 0xAE0000E0 | 0xe012FFF4 | ------------------------------------------------------------------------------------------------
