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Estructura y Tecnología de Computadores

Tema 2: Memorias Tema 2: Memorias

Flancosubida

Biestable

: secuencial síncrono

1 Bit

Registro

: varios biestables

n Bits

2.1 Registros

Estructura y Tecnología de Computadores

Tema 2: Memorias Tema 2: Memorias

REG 4 bits

Clk

Entradas

2.1. Funcionamiento registro 4 bits FN

Estructura y Tecnología de Computadores

Tema 2: Memorias Tema 2: Memorias

Posición de memoria

registro

Palabra

nº bits de cada registro

(múltiplo byte)

Dato

Instrucción

Dirección:

referencia la posición de memoria de cada

palabra. Código binario. Potencia de 2. (DEC-BIN)

4 direcciones



2

; 8 direcciones



3

Capacidad:

nº total de bits que almacena la memoria

Nº total de direcciones x nº bits por dirección

m

x n

m

líneas de dirección

N

nº bits de la palabra o registro o dirección

0 1 2 3

Bit0 bit1 bit2 bit

2.4. Características Generales

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Tema 2: Memorias Tema 2: Memorias

Unidades



bit



b



byte = 8 bits



B



kilo = 2

10

= 1024



( KB ó Kb)



Mega = 2

20

= 1024x



(MB ó Mb)



Giga = 2

30

= 1024x1024x



(GB ó Gb)

Qué modelo de memoria tiene

mayor capacidad?

a) 8K x 8 = 8KB

b) 256 x 16

a)

65.536 bits

b) 4.096 bits

a) > b)

Demostrar que dos modelos dememoria de igual número deposiciones pueden tener diferentetamaño o capacidad. Modelo 1: 1K x 8 = 8.192 bitsModelo 2: 1K x 1 = 1.024 bits

Modelo 1 > Modelo 2

2.4. Características Generales

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Tema 2: Memorias Tema 2: Memorias

A) Determinar el tiempo total que se tarda en leer 2000palabras de un elemento de memoria que no necesitarestauración, si el tiempo de acceso es de 2ms. T

total

= 2.000 palabras x 2ms/palabra =4.000 ms =

4.000 x 10

-

segundos = 4 segundos.

B) Repetir suponiendo que necesita refresco de 1ms T

ciclo

= 2ms + 1ms = 3ms / palabra

T

total

= 2.000 palabras x 3ms/palabra =6.000 ms =

6.000 x 10

-

segundos = 6 segundos.

C) Calcular para ambos casos la frecuencia de acceso A) B)

F

A

= 1/ 3ms = 333 palabras/segundo

segundo

palabras

x

palabra

ms

T

F

c

A

/

500

10

2

1

/

2

1

1

3

=

=

=

=

−

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Tema 2: Memorias Tema 2: Memorias

Coste por bit



Precio por unidad mínima de información (bit)

Memo1: 1MB

5 Euros

Memo2: 1.5MB

1Euro

Memo1:Coste/bit

5 euros/(8X1.048.576) bits = 0.00000059 €

/bit

Memo2:Coste/bit

1 euro/(1.5X8 x 1.048.576) bits =0.00000008 €

/bit

Memo 2 más barata Memo

2.4. Características Generales

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Propiedades del almacenamiento



Permanencia de la información

• Lectura destructiva• Volatilidad• Almacenamiento estático• Almacenamiento dinámico



Alterabilidad (ROM)

2.4. Características Generales

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Tema 2: Memorias Tema 2: Memorias

Ideal:

rápida, gran capacidad y bajo coste

Rendimiento del computador



transferencias

memoria-procesador

Jerarquía:

distribuir

la información en distintos tipos

de memorias.

Gestión de la distribución



S.Operativo

Principio de localidad



Temporal



Espacial

2.5. Jerarquía de Memoria

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Tema 2: Memorias Tema 2: Memorias

200GB

6

Discos,cin-

tas, CD,…

3 (inferior)

Secundaria

1GB, 2GB

DRAM

Principal

512K

SRAM

Caché

Semicon-

ductores

0 (superior)

Registros

internos

Capacidad

típica (bytes)

Velocidadtípica (ns)

Tecnología

Nivel

jerárquico

Tipo de

memoria

2.5. Jerarquía de Memoria

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Terminología y Conceptos :



Acierto (Hit)



Fallo (Miss)



Tasa de aciertos (P

A

)



Tasa de fallos (1-P

A

)



Tiempo de acierto



Penalización de fallos



Tiempo de acceso medio (T

A

)

P

A

* T

A

T

A medio

= P

A

*T

A

+ (1 – P

A

)(T

A

+T

A

) = T

A

+ T

A

---

2.5. Jerarquía de Memoria

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Tema 2: Memorias Tema 2: Memorias

Estructura de los dispositivos de memoria

4 bits

4 posicionesde memoria

A1A

2

= 4 direcciones

4 bits

4 posicionesde memoria

Deco

2 a 4

A1A

d1 d

Decodificador de direcciones

R/W

Líneas de direcciones

00 01 10 11

2.6. Memoria Principal

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Tema 2: Memorias Tema 2: Memorias

Deco

14 a

Posición 0

Posición m

Posición 16.

Bus dedirecciones

Bus de datos

16 bits

16. 384 posiciones

2

13

= 8K !!!!

2.6. Memoria Principal

Diseñar la estructura de un dispositivo de memoria RAM de 16Kposiciones de 16 bits cada una

Estructura y Tecnología de Computadores

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Tipos de memorias RAM

-Celdas basadas encondensadores (refresco)-Tiempo de acceso mayor-Capacidad alta

DRAM

-Estáticas-Celdas = Flip-flops bipolares-No necesitan refresco-Tiempo de acceso pequeño-Capacidad baja

SRAM

Descripción

Tipo de RAM

2.6. Memoria Principal

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Tema 2: Memorias Tema 2: Memorias

Memorias DRAM

Organización matricial

Filas y columnas

Multiplexado F y C

CAS y RAS

Dato

Dato

Dato

Dato

Dato1Dato2Dato3 Dato

7 líneasde dirección

A6-A

A6-A

RAS

CAS

128 columnas

128 filas

Posición (F , C)

Posición que

guarda 16 bits

2.6. Memoria Principal