Memórias

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Memórias

  1. 1. Centro de Ensino Superior de Maceió - CESMAC Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas – FACET Curso de Análise de Sistemas Memória Wendhel Washington Santos Moura
  2. 2. Memória Random-access memory -RAM RAM Estática - SRAM RAM Dinâmica - DRAM
  3. 3. Memória Read-only memory -ROM PROM EPROM EEPROM Memória Flash
  4. 4. Memória de Semicondutores
  5. 5. Memória Cache O objetivo da memória cache é obter uma velocidade de acesso à memória próxima da velocidade das memórias mais rápidas e, ao mesmo tempo, disponibilizar no sistema uma memória de grande capacidade, a um custo equivalente ao das memórias de semicondutor mais baratas.
  6. 6. Memória Cache
  7. 7. Memória Estrutura da memória cache e da memória principal
  8. 8. Memória Operação de leitura em uma memória cache
  9. 9. Memória Organização típica de uma memória cache
  10. 10. Memória Elementos do projeto de uma cache  Tamanho Ao se determinar o tamanho da memória cache devemos levar em consideração o custo por bit e o tempo de acesso. Assim, uma cache deve ser suficientemente grande para que o tempo médio de acesso à memória seja próximo ao tempo de acesso à cache e pequeno o suficiente para que o custo por bit não seja alto e se equipare ao da memória principal. Quanto maior o tamanho da cache mais lento é o seu acesso, pois uma quantidade de portas maior será utilizada no seu endereçamento.
  11. 11. Elementos do projeto de uma cache Memória  Função de Mapeamento O número de linhas da memória cache é bem menor que o número de blocos da memória principal. Assim, devemos encontrar uma forma de mapear os blocos da memória principal para a cache. Existem 3 técnicas diferentes que podem ser utilizadas: mapeamento direto, mapeamento associativo e mapeamento associativo por conjunto.
  12. 12. Elementos do projeto de uma cache Memória  Função de Mapeamento  Mapeamento Direto Este método é o mais simples, sendo cada bloco da memória principal mapeado em uma única linha da cache.
  13. 13. Elementos do projeto de uma cache  Função de Mapeamento  Mapeamento Associativo Neste modo é permitido que um bloco da memória principal seja mapeado para qualquer linha da memória cache. Todo endereço da memória principal é interpretado como sendo constituído de um rótulo, que identifica de modo unívoco um bloco da MP, e um campo de palavra. Memória
  14. 14. Elementos do projeto de uma cache  Função de Mapeamento  Mapeamento Associativo por Conjunto Este método mescla as duas forma de mapeamento visto anteriormente. Memória
  15. 15. Algoritmo de Substituição Memória Quando a memória cache está cheia e um novo bloco é trazido para ela, algum bloco existente deve ser substituído para dar lugar ao novo. Para o caso do mapeamento direto isso é tranqüilo, uma vez que cada bloco da MP tem pré-determinado a sua posição na cache, não havendo qualquer outra alternativa. Por outro lado, os mapeamentos associativos e por conjunto necessitam de alguma política ou algoritmo para determinar qual o bloco que deixará a cache para que o novo bloco possa ser armazenado. Para que todo este processo seja feito rapidamente ele deve ser implementado em hardware.
  16. 16. Algoritmo de Substituição Memória Substituiremos o bloco que está no conjunto que não é usado há mais tempo. Cada linha inclui um bit a mais, chamado de bit de USO. Assim quando um novo bloco deve ser armazenado no conjunto ele ocupa a linha que não é usada há mais tempo. Este algoritmo é um dos mais eficientes para aumentar a cache hit.  LRU (Least Recently Used)
  17. 17. Algoritmo de Substituição Memória É bem simples, o primeiro bloco a ser armazenado será o primeiro a ser substituído  FIFO (First In Firt Out)
  18. 18. Algoritmo de Substituição Memória O algoritmo substituirá o bloco que foi utilizado menos vezes. Podemos colocar um contador a cada uma das linhas da memória cache para obter esta informação.  LFU (Least Frequently Used) – Menos utilizado
  19. 19. Bibliografia  STALLING, W. Arquitetura e Organizações de Computadores, 5ª Edição, Prentice Hall, São Paulo, 2002.

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