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Architecture de machines La mémoire Cours 2000-2001.

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1 Architecture de machines La mémoire Cours

2 Les différentes mémoires n Un ordinateur comporte plusieurs mémoires –Mémoire centrale –Mémoires de stockage Temporaire : Disques Durs Permanent : CD-ROMS n Plus une mémoire est rapide plus elle est chère et de petite taille n Hiérarchie des mémoires : –Registres du microprocesseur –Mémoire cache –Mémoire centrale –Unités de disque –Bandes magnétiques

3 Hiérarchies de mémoire Taille Prix/Mo Registres (CPU) Cache(s) Mémoire Centrale Mémoire de stockage temporaire Mémoire de stockage permanent

4 Les unités de mesure de la mémoire n La mémoire se mesure en octets –1 octet = 8 bits –1 Ko (kilo-octet) = 1024 (2 10 Octets) –1 Mo (1024 Ko) 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

5 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 64Mo-2Go Go 0,6Go-Qq To

6 Particularités de la mémoire (1/2) n Taille –Se mesure en Mo Mémoire centrale 64 Mo Disque dur 30 Go = Mo n Temps d accès –Temps mis pour retrouver une information Cache < 6 ns Mémoire centrale < 10 ns Disque dur 10 ms Bande magnétique parfois plusieurs minutes

7 Particularités de la mémoire (2/2) n Débit –Quantité d information pouvant transiter en une seconde Dépend de la fréquence pour les mémoires centrales –Exemples : 40 Mo/s pour un disque dur 800 Mo/s pour une mémoire a 100 Mhz n Système d accès –Numéro de case « adresse » –Mot clef « associatif »

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

9 La mémoire centrale n 2 types de mémoire –ROM : Read Only Memory Stockage permanent de « boites à outils » –RAM : Random access memory Stockage volatile Plusieurs technologies : DRAM, SDRAM Présentation physique sous forme de barettes

10 L adressage n Une case mémoire : 1 octet n Chaque case possède une adresse –« numéro » de la case n Exemples d implantations de données en mémoire

11 Présentation physique n Composants soudés sur la carte n Barrettes de mémoire –DRAM, SDRAM, RAMBUS –Nombre de bits 8 ou 32 –Correction d erreur ECC ou parité n Taille usuelle de la mémoire –64 Mo pour une machine classique –>128 Mo pour une utilisation avancée

12 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

13 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

14 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)

15 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


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