Memórias Ram e Cache

1. Escola Secundária de Caldas das TaipasTécnico de Gestão de Equipamentos InformáticosSistemas Digitais e Arquitetura de Computadores Memórias Ram e Cache

2. Memórias principais; • Memórias secundárias. Existem dois tipos de memórias:

3. Memórias RAM; • Memórias ROM; • Memórias CACHE. Memórias principais:

4. Suportes magnéticos; • Suportes óticos; • Suportes magneto-óticos. Memórias secundárias:

5. Discos; • Disquetes; • Bandas magnéticas. Suportes Magnéticos:

6. CD; • DVD. Suportes óticos:

7. CD-RW; • DVD-RW. Suportes magneto-óticos:

8. No nosso trabalho apenas iremos aprofundar as memórias primárias

9. Memória RAM

10. Memória de acesso aleatório é um tipo de memória que permite a leitura e a escrita, utilizada como memória primária em sistemas eletrónicos digitais. Memória RAM:

11. Memória de acesso aleatório (RAM) é uma forma de armazenamento de dados num computador. A memória RAM é um componente essencial não apenas nos computadores pessoais, mas em qualquer tipo de computador. Por mais que exista espaço de armazenamento disponível, na forma de um HD ou memória flash, é sempre necessária uma certa quantidade de memória RAM e, naturalmente, quanto mais melhor.

12. Depois do processador, temos a memória RAM, usada por ele para armazenar os arquivos e programas que estão a ser processados. A quantidade de memória RAM disponível tem um grande efeito no desempenho, já que sem memória RAM suficiente o sistema passa a usar memória swap, que é muito mais lenta. Breve introdução de memórias RAM: Nota: Memória Swap é uma memória "virtual". Significa que ela não tem um suporte físico como a memória RAM.

13. A principal característica da memória RAM é que ela é volátil, ou seja, os dados perdem - se ao reiniciar o micro. É por isso que ao ligar é necessário refazer o processo de carregamento em que o sistema operativo e aplicativos usados são transferidos do HD para a memória, onde podem ser executados pelo processador. Principal caraterística da memória RAM:

14. SDR SDRAM; • DDR SDRAM; Existem dois tipos de memória RAM:

15. SDR SDRAM é um equipamento ou hardware de computador destinado a funcionar como memória volátil do sistema. É uma memória que envia 1 dado por cada pulso de clock. SDRAM não é um tipo de memória mas sim um padrão. Existem 49 tipos de memórias com esse padrão: • SDR SDRAM: 1 dado por pulso de clock; • DDR, DDR2 e DDR3 SDRAM: 2 - 8 dados por pulso de clock. SDR SDRAM:

16. É um tipo de circuito integrado de memória utilizado em computadores, derivada das muito conhecidas SDRAM e combinada com a técnica DDR, que consiste em transferir dois dados por pulso de clock, obtendo assim, teoricamente, o dobro de desempenho em relação à técnica tradicional de transferência de dados quando este funcionasob a mesma frequência de clock. DDR SDRAM:

17. Modelos de DDR:

18. Hoje em dia existem as memória DDR3 que transferem o dobro de bits por clock que as DDR2, e a frequência dela é muito maior do que a da DDR2, mas mesmo assim ainda não fica perto do clock interno dos processadores.

19. É uma evolução ao antigo padrão DDR SDRAM. A nova tecnologia veio com a promessa de aumentar o desempenho, diminuir o consumo elétrico e o aquecimento, aumentar a densidade e minimizar a interferência eletromagnética (ruído). São esperados módulos de até 4GB de memória. DDR 2:

20. Frequência:

21. É uma interface de memória de acesso randomizado usada para o grande armazenamento de dados utilizados em computadores ou outros dispositivos eletrónicos. É uma das várias implementações de RAM síncrona e dinâmica, ou seja, trabalha sincronizada com os ciclos de clock da placa-mãe, sem tempo de espera. DDR 3:

22. Frequência:

23. É um tipo de memória de acesso aleatório dinâmico (DRAM), com uma interface de alta largura de banda atualmente em desenvolvimento e lançamento no mercado previsto para 2012 como uma "próxima geração" sucessor de DDR3 SDRAM. DDR 4:

24. Diferenças:

25. Memória Cache

26. Cache é um dispositivo de acesso rápido, interno de um sistema, que serve de intermediário entre um operador de um processo e o dispositivo de armazenamento ao qual esse operador acede. O uso de memórias cache visa obter uma velocidade de acesso à memória próxima da velocidade de memórias mais rápidas, e ao mesmo tempo disponibilizar no sistema uma memória de grande capacidade.

27. A vantagem principal na utilização de uma cache consiste em evitar o acesso ao dispositivo de armazenamento, que pode ser demorado, armazenando os dados em meios de acesso mais rápidos.

28. nos casos dos processadores, em que a cache disponibiliza alguns dados já requisitados; • no caso dos navegadores, em que as páginas são guardadas localmente para evitar consultas constantes à rede; • no caso das redes de computadores , o acesso externo dá - se por meio de um software que compartilha a conexão; • os servidores Web também podem dispor caches configurados pelo administrador, que variam de tamanho; No caso da informática, a cache é útil em vários contextos:

29. A cache de disco representa uma pequena quantidade de memória incluída na placa lógica do HD. Tem como principal função armazenar as últimas trilhas lidas pelo HD. Esse tipo de cache evita que a cabeça de leitura e gravação passe várias vezes pela mesma trilha. Cache de disco:

30. mapeamento direto; • totalmente associativa; • associativa por conjunto. Os tipos de memória cache mais conhecidos são:

31. Com a evolução na velocidade dos dispositivos, em particular nos processadores, o cache foi dividido em níveis, já que a velocidade da memória é tão grande que são necessários caches grandes com velocidades altíssimas de transferência. Sendo muito difícil e caro construir memórias caches com essas características, elas são construídas em níveis. Cache em níveis:

32. Cache L1; • Cache L2; • Cache L3. Níveis:

33. É uma pequena porção de memória estática presente dentro do processador. Alguns tipos de processadores, como o Pentium 2, o L1 é dividido em dois níveis: • Dados; • Instruções. A partir do Intel 486, começou a colocar - se a L1 no próprio chip (processador). Cache L1:

34. O cache L2 contém muito mais memória que o cache L1. Alguns processadores colocam esta cache fora do processador, por questões económicas, pois uma cache grande implica um custo grande, mas há exceções como no Pentium II, por exemplo, cujas caches L1 e L2 estão no mesmo cartucho que está o processador. A memória cache L2 é, sobretudo, um dos elementos essenciais para um bom rendimento do processador mesmo que tenha um clock baixo. Cache L2:

35. Terceiro nível de cache de memória. É um tipo de cache raro devido a complexidade dos processadores atuais. Ela será muito útil, é possível a necessidade futura de níveis ainda mais elevados de cache, como L4 e assim por diante. Cache L3:

36. Quando é feita a implementação da memória cache, alguns aspectos são analisados em relação ao seu tamanho: • a relação acerto/falha; • tempo de acesso a memória principal; • o custo médio, por bit, da memória principal, da cache L1 e L2; • o tempo de acesso da cache L1 ou L2; • a natureza do programa a ser executado no momento. Tamanho da cache:

37. Write-Back Cache; • Write-Through Cache; • Write Allocate; • No Write Allocate. Técnicas de escrita de dados da cache:

38. Usando esta técnica a CPU escreve dados diretamente na cache, ou seja, o sistema escreve posteriormente a informação na memória principal. Write-Back Cache:

39. Quando o sistema escreve para uma zona de memória, que está contida na cache, escreve a informação, tanto na linha específica da cache como na zona de memória ao mesmo tempo. Write-Through Cache:

40. O bloco de endereço e carregado na ocorrência de um "write miss", seguindo-se uma acção de "write hit". Write Allocate:

41. O bloco de endereço é diretamente modificado na memória, não é carregado na cache. No Write Allocate:

42. Por fim, iremos visualizar um pequeno vídeo realizado pelos elementos do grupo, com a duração de 5minutos e 59segundos.

43. http://www.youtube.com/watch?v=TUoVyB_c_58&feature=youtu.be

44. O que nós pretendíamos com este trabalho era aumentar o conhecimento a nível informático na parte das memórias principais, na nossa opinião esse objetivo foi concretizado com sucesso. Esperamos que tenham sido esclarecidas todas as dúvidas em relação às memórias RAM e CACHE. Conclusão:

45. Trabalho realizado por: Fábio Martins nº3 Flávia Pereira nº4 12ºL