Subsistema de Memória
Função
“Armazenar dados e programas que serão
utilizados pelo processador (CPU – unidade
central de processamento) ”
Motivação – 01
• O subsistema de memória é constituído de vários
componentes (tipos de memória) interligados e
integrados para atender o processador
• São necessários vários tipos de memória devido à:
▫ Velocidade crescente do processador
 Exemplo: O processador manipula um dado em 5ns e a memória
pode transferir um dado para o processador em 60ns: baixa
produtividade
▫ Necessidade de aumentar a capacidade de
armazenamento de informações
Motivação – 02
• O avanço tecnológico na construção de
processadores e memórias não tem sido
uniforme
▫ A quantidade de instruções executadas por
segundo tem dobrado a cada 18 meses para o
mesmo preço
▫ A velocidade de acesso das memórias tem
aumentado 10% ao ano, embora sua
capacidade de armazenamento venha
quadruplicando a cada 36 meses, para o
mesmo preço
Motivação – 03
• Problema: Um único tipo de memória com
elevada velocidade e grande capacidade possui
um custo altíssimo
• Solução: Conjunto de memórias com diferentes
características
Subsistema de Memória
Custo alto
Velocidade alta
Baixa capacidade
Registradores
Memória cache
Memória principal
Custo baixo
Velocidade baixa
Capacidade elevada
Memória secundária
Parâmetros Utilizados para Comparar
os Tipos de Memória
• Tempo de acesso: tempo que a
memória gasta para colocar uma
informação no barramento de dados após
uma determinada posição ter sido
endereçada
▫ O tempo de acesso das memórias eletrônicas é
o mesmo para dois acessos consecutivos
▫ Nas memórias eletromecânicas, o tempo de
acesso varia conforme a distância física entre
dois acessos consecutivos
Parâmetros Utilizados para Comparar
os Tipos de Memória
• Capacidade: quantidade de informação
que pode ser armazenada
▫
▫
▫
▫
Registrador de 64 bits
Cache de 8Mb
Memória principal de 8Gb
Disco de 1 Tb
Parâmetros Utilizados para
Comparar os Tipos de Memória
• Volatilidade:
▫ Não-volátil: retém a informação armazenada quando a
energia elétrica é desligada
▫ Volátil: perde a informação armazenada quando o
computador é desligado
• Tecnologia de fabricação:
▫ Memórias de semicondutores: rápidas e caras
(Registradores, MP e MC)
▫ Memórias de meio magnético: baratas e lentas (discos
e disquetes)
▫ Memórias de meio ótico: CD-ROM, CD-RW
Parâmetros Utilizados para
Comparar os Tipos de Memória
• Temporariedade: tempo de
permanência da informação em um dado
tipo de memória, podendo ser permanente
ou transitória
▫ Discos magnéticos X Registradores
• Custo
Registradores
• Armazenam instruções e dados por um período
de tempo muito curto, para que o processador
possa acessar na mesma velocidade em que
trabalha
▫ Tempo de acesso: 1 a 5 ns
▫ Capacidade: armazena um único dado (instrução ou
endereço) e seu tamanho varia de 8 a 64 bits
▫ Volatilidade: volátil
▫ Tecnologia: igual à tecnologia da CPU
▫ Temporariedade: transitória (pouco tempo)
▫ Custo: o mais alto de todas as memórias
Memória principal
Processador
ULA
UC
.
.
R1
R2
R3
Rn
cache