Memòria d'ordinador

De Viquipèdia

Icono de copyedit

Nota: L'article necessita algunes millores en el contingut o l'estil:

Caldria fer taules com cal, segurament tambe generalitzar l'article (se centra molt en questions tecniques sobre la velocitat i tipus de memoria
Diferents mòduls de memòria RAM
Ampliar
Diferents mòduls de memòria RAM

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

512 kb. en memòria de ferrita
Ampliar
512 kb. en memòria de ferrita

Principals tecnologies usades;


[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             |
  ------------------------------------------------------------------------------------------------


A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a:

Memòria d'ordinador