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Architecture de machines La mémoire Cours 2003-2004.

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1 Architecture de machines La mémoire Cours

2 Les différentes mémoires n Un ordinateur comporte plusieurs mémoires –Mémoire centrale : RAM : Random Access Memory ROM : Read Only Memory –Mémoires de stockage Temporaire : Disques Durs, Disquettes, CD-RW, DVD-RW Permanent : CD-ROMS, DVD-R Sauvegarde : Bandes magnétiques

3 Hiérarchies de mémoire n Plus une mémoire est rapide plus elle est chère et de petite taille Taille Prix/Mo Registres (CPU) Cache(s) Mémoire Centrale Mémoire de stockage temporaire Mémoire de stockage permanent

4 Particularités de la mémoire (1/2) n Taille –Se mesure en octets Différentes unités Ko, Mo, Go, To basées sur des puissances de 2 –1000 remplacé 2 10 =1024 Tailles usuelles –Mémoire centrale 512 Mo –Disque dur 100 Go (= Mo) –CD-ROM 700 Mo, DVD 7 Go n Temps d accès –Temps mis pour retrouver une information Cache < 6 ns Mémoire centrale < 10 ns Disque dur 10 ms, CD 50 ms Bande magnétique parfois plusieurs minutes

5 Particularités de la mémoire (2/2) n Débit –Quantité d information pouvant transiter en une seconde Dépend de la fréquence pour les mémoires centrales Valence : Nb de bits par transaction –Exemples : 40 Mo/s pour un disque dur 2128 Mo/s pour une mémoire à 266 Mhz n Système d accès –Coordonnées –Mot clef « mémoire associative »

6 La mémoire centrale n Mémoire contenant programmes et données utilisables pour les traitements UAL Mémoire Données & Programmes Unité de commande

7 Les unités de mesure de la mémoire centrale n La mémoire est un tableau d octets –informations sur une, deux, quatre, huit cases selon les cas Ex : entiers sur 32 bits -> 4 cases mémoire pour un nombre n La mémoire centrale se mesure en mégaoctets (parfois en gigaoctets)

8 La mémoire centrale n La mémoire centrale est un tableau doctets n Chaque case possède une adresse –Une case mémoire : 1 octet –« numéro » de la case souvent noté en hexadécimal –Accès par groupes de cases Nombre de bits 8, 32 ou 64 fixé par la technologie du chipset et du microprocesseur n Tableau partagé entre ROM et RAM

9 La mémoire morte (ROM) n Stockage permanent de « boites à outils » BIOS sur PC Parties de système sur mac n Composants soudés sur la carte –Modifiables par « flashage »

10 La mémoire vive (RAM) n RAM : Random access memory –Stockage volatile –Plusieurs technologies : DRAM, SDRAM, RDRAM –Présentation physique sous forme de barrettes SIMM, DIMM, RIMM, … n Barrettes de mémoire –DRAM, SDRAM, RAMBUS –Correction d erreur ECC ou parité n Taille usuelle de la mémoire –256 Mo pour une machine classique –>512 Mo pour une utilisation avancée

11 L adressage n Exemples d implantations de données en mémoire

12 Performances des mémoires actuelles n Dépend de la fréquence, de la largeur du bus mémoire et du nombre dopérations par cycle SDRAM PC133 : 1 Go /s RDRAM PC800 : 1.5 Go /s DDR-SDRAM PC1600 : 1.5 Go /s DDR-SDRAM PC2100 : 2 Go /s DDR-SDRAM PC3500 : 3.5 Go /s RDRAM PC800 Double canaux : 3 Go /s n Bus double ou quad pumped

13 La mémoire cache n Mémoire rapide (TA<6ns) de petite capacité n Contient les informations les plus fréquemment utilisées par le CPU –Minimisation des temps d attente –Ecriture différée des valeurs (Write Back) Pb en cas de machine multiprocesseur (cohérence de cache) n Séparation code/données –Le code est souvent linéaire –Les données réparties dans toute la mémoire centrale n Mémoire de type associatif

14 La MMU (Memory Managing Unit) n Composant de gestion de la mémoire –Relations entre le microprocesseur et la mémoire –Gestion de la mémoire cache –Parfois gestion de la mémoire auxiliaire de type disque (swap) n Permet de différentier les adresses logiques des adresses physiques –Fonctionnement associatif –Mémoire paginée

15 La mémoire swap n Utilisation d espace disque pour créer des zones de mémoire –extension de la mémoire physique –Placement dynamique des pages en fonction de leur utilisation n Physiquement –Gros fichier sur le disque (Windows) –Partition séparée (Unix)

16 Les mémoires de stockage n Stockage d informations à court ou moyen terme n Technique de stockage en fonction de la technologie employée –Magnétique Disques Durs Bandes magnétiques –Optique CD-ROMS DVD n Prix faible en regard de la capacité

17 Hiérarchies de mémoire, tailles associées Taille Prix/Mo Registres (CPU) Cache(s) Mémoire Centrale Mémoire de stockage temporaire Mémoire de stockage permanent Qq octets 512 Ko 128 Mo - 2Go Go 0,6 Go - Qq To


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