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Memorie-Lezione

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Lezione di base sulle memorie

creata da: Prof. Giuseppe Scardino - I.P.S.I.A. "Pitagora" Policoro (MT)

Published in: Education
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Memorie-Lezione

  1. 1. Memoria <ul><li>Una memoria dovrebbe essere: </li></ul><ul><ul><li>Capiente (piccole dimensioni) </li></ul></ul><ul><ul><li>Veloce </li></ul></ul><ul><ul><li>Economica </li></ul></ul><ul><li>… ma </li></ul><ul><ul><li>Minore tempo di accesso maggiore il costo Maggiore è la dimensione minore il costo </li></ul></ul><ul><ul><li>Maggiore è la dimensione maggiore è il tempo di accesso </li></ul></ul>Costo Tempo di Accesso Dimensione
  2. 2. Tipi di Memorie <ul><li>Registri </li></ul><ul><li>Cache L1 </li></ul><ul><ul><li>Interna al processore </li></ul></ul><ul><li>Cache L2 </li></ul><ul><ul><li>Esterna al processore </li></ul></ul><ul><li>Memoria Principale - RAM </li></ul><ul><li>Disco </li></ul><ul><li>Unità ottiche </li></ul><ul><li>Nastro </li></ul>
  3. 3. Memoria: Caratteristiche <ul><li>Capacità </li></ul><ul><li>Metodi di Accesso </li></ul><ul><li>Prestazioni </li></ul><ul><li>Supporto Fisico </li></ul><ul><li>Caratteristiche Fisiche </li></ul>
  4. 4. Capacità <ul><li>Dimensione della “Parola” </li></ul><ul><ul><li>Parola: unità “naturale “di organizzazione della memoria, byte </li></ul></ul><ul><ul><li>1 byte = 8 bit </li></ul></ul><ul><li>Numero di Parole (o byte) </li></ul><ul><ul><li>1 KiloByte = 2 10 (1.024) Byte </li></ul></ul><ul><ul><li>1 MegaB = 2 20 (1.048.576) B = 2 10 KB </li></ul></ul><ul><ul><li>1 GigaB = 2 30 B = 2 10 MB = 2 20 KB </li></ul></ul><ul><ul><li>1 TeraB = 2 40 B = 2 10 GB = 2 20 MB = 2 30 KB </li></ul></ul>
  5. 5. Metodi di Accesso (1) <ul><li>Sequenziale - Nastri </li></ul><ul><ul><li>La memoria è organizzata per record </li></ul></ul><ul><ul><li>Accessi eseguiti in modo sequenziale </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Un record dopo l’altro </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Tempo di accesso variabile </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>dipende dalla “distanza” dal dato letto/scritto precedentemente </li></ul></ul></ul><ul><li>Diretto - Dischi </li></ul><ul><ul><li>Memoria organizzata per blocchi </li></ul></ul><ul><ul><li>Ogni blocco ha un indirizzo che dipende dalla sua posizione </li></ul></ul><ul><ul><li>Si accede direttamente al blocco da leggere/scrivere </li></ul></ul><ul><ul><li>Tempo di accesso variabile </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>dipende dalla “distanza” dal dato letto/scritto precedentemente </li></ul></ul></ul>
  6. 6. Metodi di Accesso (2) <ul><li>Random (Casuale) - RAM </li></ul><ul><ul><li>Memoria organizzata per parole </li></ul></ul><ul><ul><li>L’indirizzo identifica la posizione del dato </li></ul></ul><ul><ul><li>Tempo di accesso costante </li></ul></ul><ul><li>Associativa - Cache </li></ul><ul><ul><li>Memoria ad accesso casuale </li></ul></ul><ul><ul><li>Dati organizzati come una sequenza di chiave - informazione </li></ul></ul><ul><ul><li>Accesso tramite chiave </li></ul></ul>
  7. 7. Prestazioni <ul><li>Tempo di Accesso </li></ul><ul><ul><li>Tempo che intercorre dal momento che l’indirizzo è “presentato” all’ingresso della memoria al momento che il dato da leggere è disponibile in uscita </li></ul></ul><ul><li>Tempo del Ciclo di Memoria </li></ul><ul><ul><li>Tempo minimo tra due accessi consecutivi </li></ul></ul><ul><ul><li>Tempo di ciclo=Tempo di Accesso + Tempo di Ripristino </li></ul></ul><ul><li>Banda di Trasferimento (velocità) </li></ul><ul><ul><li>Massima velocità alla quale i dati possono venir letti/scritti in memoria </li></ul></ul>
  8. 8. Supporto Fisico <ul><li>Memoria a Semiconduttore </li></ul><ul><ul><li>RAM, ROM, EPROM, Cache </li></ul></ul><ul><li>Memorie Magnetiche </li></ul><ul><ul><li>Dischi e nastri </li></ul></ul><ul><li>Ottiche </li></ul><ul><ul><li>CD & DVD </li></ul></ul>
  9. 9. Caratteristiche Fisiche <ul><li>Memoria volatile </li></ul><ul><ul><li>I dati vengono persi quando si stacca la corrente </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>RAM </li></ul></ul></ul><ul><li>Memoria non volatile </li></ul><ul><ul><li>Non è richiesta la corrente elettrica per la loro conservazione </li></ul></ul><ul><ul><li>I dati non cambiano finché non vengono riscritti </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Dischi </li></ul></ul></ul><ul><li>Memoria scrivibile/non scrivibile </li></ul>
  10. 10. Memorie a Semiconduttore <ul><li>RAM </li></ul><ul><ul><li>Memoria Temporanea </li></ul></ul><ul><ul><li>Read/Write </li></ul></ul><ul><ul><li>Volatile </li></ul></ul><ul><ul><li>Statica o dinamica </li></ul></ul><ul><li>ROM </li></ul><ul><ul><li>Memoria Permanente </li></ul></ul><ul><ul><li>Read </li></ul></ul><ul><ul><li>Non Volatile </li></ul></ul>
  11. 11. RAM Dinamica <ul><li>Bit memorizzati come carica in condensatori </li></ul><ul><ul><li>La carica tende a disperdersi nel tempo </li></ul></ul><ul><li>Necessità di “refresh” delle informazioni </li></ul><ul><ul><li>Presenza di circuiti per il refresh </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Periodicamente, la memoria legge e riscrive tutti i suoi dati </li></ul></ul></ul><ul><li>Semplice costruttivamente </li></ul><ul><li>Economica </li></ul><ul><li>Più piccola di quelle statiche </li></ul><ul><li>Più lenta di quella statica </li></ul><ul><li>Usata come memoria principale – RAM del PC </li></ul>
  12. 12. RAM Statica <ul><li>Bit memorizzati come stato di un circuito elettrico (flip-flop) </li></ul><ul><li>Complessità dei circuiti elettronici </li></ul><ul><li>Richiede più spazio per bit </li></ul><ul><li>Più costose </li></ul><ul><li>Più veloce di quella dinamica </li></ul><ul><li>Usata per realizzare cache </li></ul>
  13. 13. Read Only Memory (ROM) <ul><li>Memorizzazione Permanente (non volatile) </li></ul><ul><ul><li>Microprogrammazione </li></ul></ul><ul><ul><li>Programmi di Sistema (BIOS) </li></ul></ul><ul><li>Memorie scritte una volta per tutte dal costruttore </li></ul><ul><li>Tipi di ROM: </li></ul><ul><li>Memorie programmabili al più una volta (costruttore) </li></ul><ul><ul><li>PROM </li></ul></ul><ul><li>Memorie che vengono “prevalentemente” lette </li></ul><ul><ul><li>Erasable Programmable (EPROM) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Dati cancellati tramite irraggiamento di raggi UV </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Electrically Erasable (EEPROM) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Cancellabili elettronicamente per byte </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Memorie Flash </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Cancellabili elettronicamente per blocco </li></ul></ul></ul>
  14. 14. Organizzazione Memorie a Semiconduttore <ul><li>Elemento base: Cella di Memoria </li></ul><ul><ul><li>Mostra due stati stabili che vengono impiegati per rappresentare 0 o 1 </li></ul></ul><ul><ul><li>E’ scrivibile (almeno una volta) </li></ul></ul><ul><ul><li>E’ leggibile </li></ul></ul>Selezione Controllo R/W Ingresso Cella Selezione Controllo R/W Uscita Cella Scrittura Lettura
  15. 15. Indirizzamento RAM

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