Arquitectura computadoras 03

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  • SOLRZANO CARRASCO, DAVID

    ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    Mdulo: 02 Unidad:03 Semana: 03

  • MEMORIAS

    ASPECTOS GENERALES

  • Bytes

    Ejemplo: Para representar el nmero 348

    Cuntos Bytes necesita nuestra computadora?

    El nmero est compuesto por 3 dgitos =>

    Necesitamos 3 bytes

    00000011

    3

    00000100

    4

    00001000

    8

  • MEMORIA Y ALMACENAMIENTO

    Con frecuencia, la gente confunde los trminos memoria y almacenamiento,

    especialmente cuando describen la cantidad que tienen de cada uno de ellos.

    El trmino memoria se refiere a la cantidad de RAM instalado en la

    computadora, mientras el trmino almacenamiento se refiere a la capacidad del

    disco duro de la computadora.

    Para aclarar esta confusin comn, ayuda el comparar a la computadora con

    una oficina que tiene un escritorio y un armario archivador:

    RAM: escritorio.

    Disco Duro: armario archivador.

  • UNIDADES

  • Memoria y Rendimiento

    Agregar ms memoria a la computadora aumenta su desempeo, y si no

    hay suficiente memoria para toda la informacin que necesita el CPU, la

    computadora tiene que configurar la opcin como un archivo de memoria

    virtual.

    En una computadora promedio, toma aproximadamente 10ns (nano

    segundos) para tener acceso a la RAM en comparacin con

    12000,000 ns para acceder el disco duro (casi ms de un milln de

    veces ms lento).

  • Fabricacin y destino de la memoria

    La RAM tiene su origen en el silicio que abunda en la arena de las playas.

  • Clasificacin de memorias de acceso aleatorio en funcin de E/S

    De slo lectura

    ROM

    PROM

    EPROM

    EEPROM

    De lectura y escritura

    S-RAM

    D-RAM

  • TIPOS DE MEMORIAS

  • DATOS DE UNA MEMORIA

  • Read Only Memory: memoria de solo lectura que en el PC almacena el

    Sistema Bsico de Entrada/Salida (BIOS).

    Es usada para guardar el cdigo de inicio del sistema, diagnstico de la

    computadora, y cdigos especficos de algunos adaptadores (tarjetas).

    Tiene muy baja performance (velocidad). Sus variantes son:

    ROM: memoria en la cual se graba el programa en el momento de su

    fabricacin.

    PROM: memoria que poda ser grabado una sola vez por el usuario.

    EPROM: memoria grabable elctricamente y borrable mediante luz

    ultravioleta.

    EEPROM: memoria grabable y borrable elctricamente.

    MEMORIA ROM

  • Memorias

  • Memorias de Solo Lectura: memoria PROMLas memorias ROM vienen grabadas de fbrica (cuando se realiza el propio componente de silicio). El usuario a veces quiere grabar su propia memoria ROM. Surgen las memorias PROM, PROGRAMMABLE-ROM. Se utiliza un programador, que programa la ROM en cuestin de minutos.

    Palabra n-sima

    Bit m-simo

    Palabra n-sima

    Bit m-simo

    0FUNDIR FUSIBLE

    Palabra n-sima

    Bit m-simo

    1NO

    FUNDIR FUSIBLE

    Cada CELDA Bsica es, inicialmente:

  • MEMORIA FLASH

    Tambin llamada EEPROM, mantiene la informacin cuando se retira la

    alimentacin. Puede ser borrada electrnicamente en bloques (ejemplo:

    bloques de 64KB). Puede escribirse de 100,000 a 1 milln de veces.

    Puede leerse un nmero ilimitado de veces. La velocidad de lectura va desde

    150nseg. A 200nseg.Son usadas para almacenar el BIOS de las computadoras.

  • MEMORIA FLASH

  • MEMORIA SRAM

    SRAM (Static RAM) es un tipo de memoria RAM. Con la caracterstica

    principal de ser mucho mas veloz que la DRAM. Se llama RAM esttica"debido a que los datos se almacenan y no necesitan refrescarse como enel caso de las DRAM.

    El proceso de fabricacin es mas complejo por lo que su costo es mayor.

    Ejemplo de SRAM es la memoria cach

  • 19

    MEMORIA RAM

    Memoria de acceso aleatorio o RAM (Random Access Memory) es

    la memoria basada en semiconductores que puede ser leda y

    escrita por el microprocesador u otros dispositivos de hardware.

    El acceso a las posiciones de almacenamiento se puede realizar

    en cualquier orden.

  • TIPOS DE MEMORIA RAM

  • MEMORIA SRAM

    Las SRAM son dispositivos de memoria construidos con semiconductores en los cuales

    los datos permanecern almacenados mientras se

    aplique energa

  • Caractersticas de la memoria RAM esttica

    (SRAM)

    La lectura/escritura de las SRAM es muy rpida (unos ns). Tiempo de acceso y de ciclo reducido

    Alta velocidad de transferencia

    No necesitan las celdas refrescarse (recargarse)

    Celdas ms grandes

    Disipan mucha energa

    Baja densidad de integracin

    Costo elevado

  • 23

    MEMORIA DRAM

    DRAM(Dynamic Random Access Memory) es un tipo de

    memoria electrnica de acceso aleatorio, que se usa

    principalmente en los mdulos de memoria RAM y en

    otros dispositivos, como memoria principal del sistema.

  • Las DRAM son dispositivos de memoriaconstruidos en base transistores y

    condensadores; siendo necesario actualizar

    peridicamente los datos almacenados, mediante

    corriente elctrica, para que stos no se borren.

  • BANCO DE MEMORIA

    Generalmente, la memoria en una computadora est diseada y dispuesta

    en bancos de memoria. Un banco de memoria es un grupo de sockets o

    mdulos que forman una unidad lgica: 8 bits, 16 bits, 32 bits, 64 bits.

    Por lo tanto, los sockets de memoria que estn dispuestos fsicamente en

    filas pueden ser parte de un banco o pueden formar diferentes bancos.

    La mayora de computadoras tienen dos o ms bancos de memoria,

    generalmente se llama banco A, banco B, y as sucesivamente. Y cada

    sistema tiene reglas o convenciones de la forma en que se deben llenar los

    bancos de memoria.

  • MEMORIAS

    ASPECTO INTERNO

  • CONTENIDO TEMTICO

    1) ALMACENAMIENTO PRIMARIA

    2) MEMORIA PRINCIPAL

    3) JERARQUIA DE MEMORIAS

    4) MEMORIA CACHE

    5) DISEO DE MEMORIAS

  • Almacenamiento primario

    La memoria primaria est directamente conectada a la CPU de la

    computadora. Debe estar presente para que la CPU funcione

    correctamente. El almacenamiento primario consiste en tres tipos de

    almacenamiento:

    Los registros del procesador son internos de la CPU. Tcnicamente, es

    el sistema ms rpido de los distintos tipos de almacenamientos de la

    computadora, siendo transistores de conmutacin integrados en el chip de

    silicio del microprocesador (CPU) que funcionan como "flip-flop"

    electrnicos.

    La memoria cach es un tipo especial de memoria interna usada en

    muchas CPU para mejorar su eficiencia o rendimiento. Parte de la

    informacin de la memoria principal se duplica en la memoria cach.

  • Almacenamiento secundario

    La memoria secundaria requiere que la computadora use sus canales

    de entrada/salida para acceder a la informacin y se utiliza para

    almacenamiento a largo plazo de informacin persistente.

    Sin embargo, la mayora de los sistemas operativos usan los

    dispositivos de almacenamiento secundario como rea de intercambio

    para incrementar artificialmente la cantidad aparente de memoria

    principal en la computadora.(A esta utilizacin del almacenamiento

    secundario se le denomina memoria virtual).

    La memoria secundaria tambin se llama "de almacenamiento masivo".

    Un disco duro es un ejemplo de almacenamiento secundario.

    Habitualmente, la memoria secundaria o de almacenamiento masivo

    tiene mayor capacidad que la memoria primaria, pero es mucho ms

    lenta.

  • La memoria virtual

    La memoria virtual, es una tcnica de administracin de la memoria

    real que permite al sistema operativo brindarle al software de usuario

    y a s mismo un espacio de direcciones mayor que la memoria real o

    fsica.

    La mayora de los ordenadores tienen cuatro tipos de memoria:

    registros en la CPU, la memoria cach (tanto dentro como fuera del

    CPU), la memoria fsica (generalmente en forma de RAM, donde la

    CPU puede escribir y leer directa y razonablemente rpido) y el disco

    duro que es mucho ms lento, pero tambin ms grande y barato.

  • Niveles de la Jerarqua de memoria

    Registros

    Cach

    Memoria Principal

    Cach de Disco

    Discos Magnticos

    Cintas Magnticas Discos pticos

    Memoria

    Interna

    (primaria)

    Memoria

    Externa

    (secundaria)

  • Jerarqua de memoria

    Un computador tpico est formado por diversos niveles de memoria, organizados de forma jerrquica as:

    Registros de la CPU

    Memoria Cach

    Memoria Principal

    Memoria Secundaria (Disco Duro)

    Unidades de Cinta (Back-up) y CD-ROMs

  • 33

    D

    red

    Ejemplos de jerarquas de memoria

    disco

    RAM

    cache

    CPU

    disco

    RAM

    Cache L2

    I

    CPU

  • La implementacin de la jerarqua de memoria obedece a querer optimizar el rendimiento del

    computador

    Como la memoria ms lenta es ms barata, una jerarqua de memoria est organizada en varios

    niveles (cada uno ms pequeo, ms caro y

    ms rpido que el anterior),

  • Ma

    yo

    r ve

    locid

    ad

    (y c

    osto

    )M

    ayo

    r ca

    pa

    cid

    ad

    Registros internos

    Memoria cach

    Memoria central

    Memoria expandida

    Memoria secundaria

    Memoria auxiliar

    Las memorias en una PC