PDF de programación - Tema 5: Memorias

Tema 5: Memorias

Índice

Conceptos básicos

Parámetros característicos

Jerarquía de memoria

Memoria principal

Tecnologías

Estructura

Mapa de memoria

Bibliografía
Fundamentos de sistemas

digitales
Thomas Floyd
Prentice-Hall

Estructura de Computadores

José M. Angulo
Ed. Paraninfo

Fundamentos de los

Computadores
Pedro de Miguel Anasagasti
Ed. Paraninfo

Departamento de Automática

Universidad de Alcalá

Fundamentos de Tecnología de Computadores

Conceptos básicos

Memoria: parte del computador que
almacena la información: instrucciones y
datos. Conjunto
de
memoria con:

posiciones

de

Dirección:

identificación

de

la

posición de memoria

Contenido: información almacenada

direcciones

selección
lectura
escritura

Celda de memoria: elemento que

almacena un bit

Palabra: número de bits implicados en
cada operación con la memoria (8, 16,
32, 64, ... bits).
Tamaño del bus de datos

Operaciones básicas:

Lectura (R)
Escritura o almacenamiento (W)

MEMORIA

datos

Esquema básico de memoria

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Fundamentos de Tecnología de Computadores

T5 Memorias

Parámetros característicos (I)

Capacidad: cantidad de información que puede almacenar un dispositivo

Medidas más usuales:

Kilobyte (Kb) =

210 bytes

Megabyte (Mb) = 210 Kb =

220 bytes

Gigabyte (Gb) = 210 Mb =

230 bytes

Terabyte (Tb) = 210 Gb =

240 bytes

Velocidad o tiempo de acceso: tiempo que transcurre desde que se

proporciona la dirección a la memoria y el dato está disponible

Ciclo de memoria: tiempo que transcurre entre dos accesos consecutivos

a memoria. Puede ser superior al tiempo de acceso

Coste por bit: precio por cada bit de información

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Fundamentos de Tecnología de Computadores

T5 Memorias

Parámetros característicos (II)

Comparativa

velocidad/capacidad

Comparativa

velocidad/coste

)
s
e
t
y
b
(

d
a
d
c
a
p
a
C

i

/

)
t
i
b
s
t
p
(


e
t
s
o
C

1s

10 ms

100 sm

1 sm
Tiempo de acceso

10 ns

1s

10 ms

100 sm

1 sm

10 ns

Tiempo de acceso

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Fundamentos de Tecnología de Computadores

T5 Memorias

Jerarquía de memoria

Jerarquía:
Registros CPU
Caché interna
Caché externa
Memoria principal
Dispositivos de almacenamiento

auxiliar/secundario

capacidad
tiempo de
acceso

CPU
Reg/Caché

precio
por bit

nivel 1

CACHÉ

nivel 2

MEMORIA PRINCIPAL

nivel 3

DISCOS / CDs / DVDs

nivel 4

UNIDADES DE CINTA

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Fundamentos de Tecnología de Computadores

T5 Memorias

Memoria principal: Tecnologías

RAM (volátil, lectura/escritura)

Random Access Memory - Memoria de acceso aleatorio

SRAM - RAM estática

DRAM - RAM dinámica

SDRAM - Synchronous Dynamic RAM - (RAM síncrona y dinámica)

ROM (no volátil, sólo lectura)

Read Only Memory - Memoria de sólo lectura

PROM - Programmable ROM - ROM programable

EPROM - Erasable PROM - PROM que se puede borrar (luz ultravioleta)

EEPROM - Electrically EPROM - PROM que se puede borrar (señal eléctrica)

Flash – Tiempos pequeños de borrado (ms) y escritura

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Fundamentos de Tecnología de Computadores

T5 Memorias

Memoria principal: estructura (I)

SELECCIÓN

00002h

BUS DE DIRECCIONES

20 bits

LECTURA

ESCRITURA



E
D
R
O
D
A
C
F
D
O
C
E
D

I

I

I

S
E
N
O
C
C
E
R
D

I

s
a
d

i
l

a
S

0
2



2
⇒
s
a
d
a
r
t
n
E
0
2



1F20h
7C2Ah
047Fh
B123h

5A93h
34E1h
1111h
AA55h

00000h

00001h

00002h

00003h

FFFFCh

FFFFDh

FFFFEh

FFFFFh

BUS DE DATOS

16 bits

047Fh

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Fundamentos de Tecnología de Computadores

T5 Memorias

Memoria principal: estructura (II)

Ejemplo práctico: RAM estática de 8kx8

R

S

M
A
6 2 6 4

D0
D1
D2

D7
D6
D5
D4
D3

BUS

DIRECCIONES

A12-A0

CONTROL

WE

OE

CS1
CS2

SRAM
6264

8Kx8

D7-D0

BUS
DATOS

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Fundamentos de Tecnología de Computadores

T5 Memorias

Memoria principal: mapa de memoria (I)

Mapa de memoria
El mapa de memoria es el
espacio direccionable de un
computador

m bits

Dirección

m-1

0

Memoria

Disponible

0

2k-1

Mapa
usado

El mapa de memoria viene
determinado por el
tamaño
de las direcciones (y del bus
de datos). Así, un tamaño de
bits
direcciones
permite
2m
direcciones

"m"
direccionar

de

"m" es el ancho del bus de

direcciones

Ampliación del
mapa de memoria
Normalmente no se suele
equipar el computador con
toda la memoria que es
capaz de direccionar

2m-1

Ubicación de la RAM y la ROM

00000h

Ejemplo práctico:
mapa de memoria
simplificado del
m P 8086

RAM

ROM

0FFFF0h
0FFFFFh

Mapa
total

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Fundamentos de Tecnología de Computadores

T5 Memorias

Memoria principal: mapa de memoria (II)

Ejemplo de expansión de la capacidad (nº de palabras):

Uso de más de un chip para incrementar el rango de direcciones
Se desea una memoria de 16 K-bytes con chips de 8Kx8

A13

R/ W

CS

13 bits

BUS DE

DIRECCIONES

8Kx8

R/ W

A12-A0

8 bits

BUS DE
DATOS

CS

M1
8Kx8

R/ W

CS

M2
8Kx8

R/ W

8 bits

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Fundamentos de Tecnología de Computadores

T5 Memorias

Memoria principal: mapa de memoria (III)

Ejemplo de expansión del tamaño de palabra:

Uso de más de un chip para incrementar el tamaño de los datos
Se desea una memoria de 8 K-palabras (16 bits) con chips de 8Kx8

R/ W

CS

13 bits

BUS DE

DIRECCIONES

R/ W

CS

8Kx8

13 bits

BUS DE

DIRECCIONES

8 bits

BUS DE
DATOS

R/ W

CS

13 bits

8Kx8

8Kx8

8 bits

8 bits

16 bits

BUS DE
DATOS

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T5 Memorias