Unidad II: Memorias. Ing. Marglorie Colina

Transcripción

1 Unidad II: Memorias Ing. Marglorie Colina

2 Memoria Elemento de un sistema digital que almacena información binaria en grandes cantidades (datos o instrucciones). Puede verse como un conjunto de m registros de almacenamiento (palabras) de n bits. Palabra 0 Palabra 1 D n-1 D n-2 D 1 D 0 Palabra m-1 Palabra: igual al numero de bits utilizados para representar un numero entero y la longitud de una instrucción Capacidad de la memoria: viene determinada por el numero de palabras que es capaz de almacenar (m) y el tamaño de cada palabra (n), en el formato mxn. Ejemplos: Memoria de 128x1bits Memoria de 512x8bits (0 512bytes)

3 Acceso a la memoria: Requiere indicar sobre que palabra se desea operar, el tipo de operación, y disponer de un canal para el flujo de datos => 3 buses distintos. Bus de direcciones A[M-1:0] Bus de Datos Bus de control R/W, CS M Memoria n D[n-1:0] Bus de direcciones: M líneas de entrada (siendo 2 M =m) para seleccionar la palabra. Bus de datos: n líneas, una por cada bit de la palabra. Bus de Control: líneas auxiliares para llevar acabo la operación de lectura o escritura. R/W: Tipo de operación (Lectura o Escritura) CS: Señal de habilitación del chip

4 Operación de Escritura Se sitúa en el bus de direcciones la posición donde se quiere escribir. Se introduce el dato por el bus de datos. Se aplica la orden de escritura mediante las líneas de control. Registro de dirección Matriz de memoria organizada en bytes Registro de datos Bus de direcciones Escritura Bus de datos

5 Operación de Lectura Se sitúa en el bus de direcciones la posición donde se quiere leer. Se aplica la orden de lectura. En el bus de datos se dispone de la información almacenada. Registro de dirección Matriz de memoria organizada en bytes Registro de datos Bus de direcciones Bus de datos Lectura

6 Decodificador Calculo del Tamaño de la Memoria Tamaño= N de localidades*datos (1) N de Localidades = m Si N de localidades = 2N direcciones Tamaño = 2 N direcciones * Datos (2) Ejemplo: Direcciones A 0 A 1 A x8 (1) Tamaño = N Loc * Datos = 8 * 8 = 64bits (2) Tamaño = 2 N direcciones * Datos = 2 3 * 8 = 64bits

7 Las medidas mas empleadas para la capacidad de memoria son: Recordemos que: 1Byte = 8bits = 2 3 Ejercicio 1: Si se tiene un tamaño de 2GB con datos de 64 bits Cuántas localidades tiene la memoria? Tamaño= N de localidades*datos => N L = Tamaño / Datos N L = 2GB / 64b = 2 34 b / 2 6 b = 2 28 Nota: 2GB= 2*2 30 B*2 3 = 2 34 b 64b = 2 6 b Ejercicio 2: Un modulo de memoria tiene un bus de datos de 16 bits y un bus de direcciones de 16bits Cuál seria su máxima capacidad? Tamaño = 2 N direcciones * Datos Tamaño = 2 16 * 16 = 2 16 * 2 4 = 2 20 = 1Mbits Tamaño = 2 20 / 2 3 = 2 17 Bytes

8 Tipos de Memorias

9 Memoria Interna Formada por circuitos integrados (Memoria Semiconductora) Tiene mayor relación directa con el procesador Sus unidades son Memoria cache Memoria Principal

10 Memoria Semiconductoras Existen dos tipos de memorias semiconductoras que pueden utilizarse para configurar la memoria interna del computador SRAM o RAM Estática (Static Random Access Memory) Cada celda de memoria (circuito capaz de almacenar un bit) esta constituida por un biestable de unos 6 transistores. DRAM o RAM Dinámica (Dynamic Random Access Memory) Consta básicamente de tan solo un transistor funcionando como condensador que almacena la carga correspondiente al valor binario que memoriza

11 Memoria Cache La memoria cache es usada por el sistema de memoria para mantener la información mas comúnmente usada por el procesador, evitando así los relativamente lentos accesos a la memoria principal. El control de la cache, a partir de la dirección emitida por el procesador comprueba si su contenido esta o no en la cache; si lo esta se produce un acierto y se realiza la lectura o escritura en la cache. Por el contrario, se produce un fallo. El espacio en la memoria cache esta dividido en líneas El espacio de la memoria principal esta dividida en bloques

12 Memoria Cache

13 Operación de la Memoria Cache Recibe dirección D del CPU Esta en la cache el bloque que contiene D? No Asigna espacio en cache para el bloque de Memoria Principal Si Extraer la palabra con dirección D y entregarla al CPU Leer de Memoria Principal el Bloque y llevarlo a la memoria Cache

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