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Escola Secundária de Caldas das Taipas

Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos

Sistemas Digitais e Arquitetura de Computadores

Memórias Ram e Cache

Memórias principais;

Memórias secundárias.

Existem dois tipos de memórias:

Memórias RAM;

Memórias ROM;

Memórias CACHE.

Memórias principais:

Suportes magnéticos; Suportes óticos; Suportes magneto-óticos.

Memórias secundárias:

Discos; Disquetes; Bandas magnéticas.

Suportes Magnéticos:

CD; DVD.

Suportes óticos:

CD-RW; DVD-RW.

Suportes magneto-óticos:

No nosso trabalho apenas iremos aprofundar as

memórias primárias

Memória RAM

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:

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.

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.

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:

SDR SDRAM; DDR SDRAM;

Existem dois tipos de memória RAM:

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:

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 funciona sob a mesma

frequência de clock.

DDR SDRAM:

Nome padrão

Clock dos chips

Ciclo de tempo

Clock realDados por segundo

Nome do módulo

Taxa de transferênci

a

DDR-200 100 MHz 10 ns 100 MHz 200 Milhões PC-1600 1600 MB/s

DDR-266 133 MHz 7.5 ns 133 MHz 266 Milhões PC-2100 2100 MB/s

DDR-300 150 MHz 6.67 ns 150 MHz 300 Milhões PC-2400 2400 MB/s

DDR-333 166 MHz 6 ns 166 MHz 333 Milhões PC-2700 2700 MB/s

DDR-400 200 MHz 5 ns 200 MHz 400 Milhões PC-3200 3200 MB/s

Modelos de DDR:

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.

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:

Nome padrão Clock dos chips Ciclo de tempo

DDR2-400 100 MHz 10 ns

DDR2-533 133 MHz 7.5 ns

DDR2-667 166 MHz 6 ns

DDR2-800 200 MHz 5 ns

DDR2-1066 266 MHz 3.75 ns

DDR2-1300 325 MHz 3.1 ns

Frequência:

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:

Nome padrão Clock de memória Tempo de ciclo

DDR3-800 100 MHz 10 ns

DDR3-1066 133 MHz 7.5 ns

DDR3-1333 166 MHz 6 ns

DDR3-1600 200 MHz 5 ns

Frequência:

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:

Diferenças:

Memória Cache

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.

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.

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:

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:

mapeamento direto; totalmente associativa; associativa por conjunto.

Os tipos de memória cache mais conhecidos são:

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:

Cache L1; Cache L2; Cache L3.

Níveis:

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:

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:

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:

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:

Write-Back Cache; Write-Through Cache; Write Allocate; No Write Allocate.

Técnicas de escrita de dados da cache:

Usando esta técnica a CPU escreve dados diretamente na cache, ou seja, o sistema escreve posteriormente a informação na

memória principal.

Write-Back Cache:

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:

O bloco de endereço e carregado na ocorrência de um "write miss", seguindo-se

uma acção de "write hit".

Write Allocate:

O bloco de endereço é diretamente modificado na memória, não é carregado na cache.

No Write Allocate:

Por fim, iremos visualizar um pequeno vídeo realizado pelos elementos do grupo, com a duração

de 5minutos e 59segundos.

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

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:

Trabalho realizado por:

Fábio Martins nº3Flávia Pereira nº4

12ºL