Architecture de machines La mémoire

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1 Architecture de machines La mémoire
Cours

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

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

4 Les unités de mesure de la mémoire
La mémoire se mesure en octets 1 octet = 8 bits 1 Ko (kilo-octet) = 1024 (210 Octets) 1 Mo (1024 Ko) 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
Qq octets Ko 64Mo-2Go Go 0,6Go-Qq To Registres (CPU) Prix/Mo Cache(s) Mémoire Centrale Mémoire de stockage temporaire Mémoire de stockage permanent Taille

6 Particularités de la mémoire (1/2)
Taille Se mesure en Mo Mémoire centrale 64 Mo Disque dur 30 Go = Mo 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)
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 Système d ’accès Numéro de case « adresse » Mot clef « associatif »

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

9 La mémoire centrale 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 Une case mémoire : 1 octet
Chaque case possède une adresse « numéro » de la case Exemples d ’implantations de données en mémoire

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

12 La mémoire cache Mémoire rapide (TA<6ns) de petite capacité
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) Séparation code/données Le code est souvent linéaire Les données réparties dans toute la mémoire centrale Mémoire de type associatif

13 La MMU (Memory Managing Unit)
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) Permet de différentier les adresses logiques des adresses physiques Fonctionnement associatif Mémoire paginée

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

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