Raunarstvo i informatika I Memorija Neboja Lazarevi prof

Računarstvo i informatika I Memorija Nebojša Lazarević, prof. inf. Aleskinacka gimnazija Aleksinac

Karakteristike memorije ° Kapacitet • količina informacija koju memorija može da sadrži ° Performanse • vreme pristupa, vreme memorijskog ciklusa, brzina prenosa ° Adresivost • adresive, poluadresive, neadresive ° Način pristupa • sekvencijalni, poludirektan, asocijativni ° Stalnost zapisa, mogućnost promene zapisa, fizički tip medijuma, cena, jedinica prenosa Nebojša Lazarević, prof. inf. Aleskinacka gimnazija Aleksinac

Razlika između primarne i sekundarne memorije Nebojša Lazarević, prof. inf. Aleskinacka gimnazija Aleksinac

O memorijama ° Generalno gledano, memorije u računaru predstavljaju sklopove u koje se može upisati i iz kojih se može čitati informacija. U računaru postoji više različitih tipova memorijskih uređaja, i oni se drastično razlikuju po svojim karakteristikama, ceni i načinu upotrebe. Najčešće je korišćena podela na osnovu medijuma na kome se čuvaju informacije razlikujemo magnetne, optičke i poluprovodničke memorije. Magnetne i optičke memorije se uglavnom koriste za memorisanje velikih količina informacija, a informacije na njima ostaju zapamćene i kada je isključeno električno napajanje - ove memorije spadaju u klasu postojanihmemorija (eng. nonvolatilememory). Što se poluprovodničkih memorija tiče, postoje dva osnovna tipa. Prvi tip je poluprovodničkamemorija u koju se informacija može i upisati i iz nje pročitati u proizvoljnomtrenutku - RAM memorija (eng. RAM - Random Access Memory - memorija sa slučajnim pristupom, što bi trebalo da označi da je vreme potrebno za čitanje ili upis podatka nezavisno od adrese na kojoj se čitanje ili upis obavlja). Informacija u poluprovodničkim. RAM memorijama se gubi čim se isključi napajanje (tzv. nepostojane memorije, eng. volatile memory) pa ona služi za privremeno skladičtenje podataka za vreme rada računara. Drugi tip je ROM memorija (eng. ROM - Read Only Memory), kod koje je fizički i vremenski proces upisa različit od procesa čitanja sadržaja. Ove memorije su postojane i tipično u PC računarima služe da čuvaju sistemske programe za koje je potrebno da budu stalno raspoloživi, i za koje se ne očekuje da će se (često) menjati za vreme eksploatacije računara. Najbolji primer za ovo je BIOS, koji je upisan na memoriji ROM tipa. Nebojša Lazarević, prof. inf. Aleskinacka gimnazija Aleksinac

MEMORIJA SPOLJNE Memorije UNUTARNJE Memorije Za skladištenje podataka kada računar Nije uključen Koriste se isključivo dok je računar uključen • Registri procesora • Keš memorija TEHNOLOGIJA IZRADE • Glavna memorija TRAJNOST MAGNETNE PRENOSNE OPTIČKE Postojane (nonvolatile) TRAJNE HARD DISK FLASH CD FLOOPY SSDisk DVD Nebojša Lazarević, prof. inf. Elektronske (POLUPROVODNIČKE) Nepostojane (volatile) PRIVREMENE Glavna memorija ROM (BIOS) RAM -dinamicke(zahtevaju osvezavanja) – sporije ali jeftinije i staticke memorije Aleskinacka gimnazija Aleksinac

PROMENLJIVOST NEPROMENLJIVE MEMORIJE Read – write, RWM Read only, ROM RAM ROM Masked ROM PROM Static Ram SRAM EPROM Dinamic Ram DRAM HIBRIDI EEPROM FLASH NVRAM KAPACITET Nebojša Lazarević, prof. inf. MB, GB Aleskinacka gimnazija Aleksinac

MEMORIJA PRISTUP Sa slobodnim pristupom (RAM i DAM(disk)) RAM (sa slobodnim pristupom i DAM *memorija sa neposrednim pristupom Nebojša Lazarević, prof. inf. Sa sekvencijalnim pristupom Pristupanje redom – magnetne trake Aleskinacka gimnazija Aleksinac

NAČINI PRISTUPA 1. Sekvencijalni pristup– SAM (sequential access memory) podaci smešteni u slogove, upisuju se u redosledu unosa, ćitaju u redosledu upisa ili obratno, vreme pristupa proizvoljnom slogu je relativno veliko; npr. magnetna traka 2. (Polu)direktan pristup– DAM (direct access memory) • Vreme pristupa zavisi od lokacije podataka • Primeri: Disk, CDROM, DRAM page-mode pristup podaci smešteni u slogove, a na osnovu adrese se direktno pristupa lokaciji gde je slog smešten ili nekoj okolini; npr. magnetni disk 3. Slučajni (direktan) pristup – SLOBODAN PRISTUP • • “Slučajan” je dobar: vreme pristupa je isto za sve lokacije DRAM: Dynamic Random Access Memory Velika gustina, mala snaga napajanja, jeftina, spora Dinamička: zahteva rednovno “osvežavanje” • SRAM: Static Random Access Memory Mala gustina, velika snaga napajanja, skupa, brza Statička: sadržaj je raspoloživ“zauvek” (dok se ne isključi napajanje) svaka adresibilna lokacija poseduje adresni mehanizam ugrađen u memorijski sklop, te je vreme pristupa svakoj lokaciji konstantano, npr. glavna memorija računara 4. Asocijativni pristup omogućeno je poređenje između posebne maske i vrednosti određenih pozicija bitova u reči, te se iz takve memorije reč čita na osnovu sadržaja; npr. keš memorija Nebojša Lazarević, prof. inf. Aleskinacka gimnazija Aleksinac

Performanse memorije ° Vreme pristupa - vreme koje protekne od dovođenja signala za vrstu pristupa do završetka upisa ili čitanja ° Kašnjenje – Latency (ns ili ms) ° Memorijski ciklus- najkraće vreme između dva uzastupna pristupa memoriji ° Brzina prenosa - vreme za koje podaci mogu da se prenesu iz ili upišu u memorijsku jedinicu –PROTOK MB/s Nebojša Lazarević, prof. inf. Aleskinacka gimnazija Aleksinac

Nebojša Lazarević, prof. inf. Aleskinacka gimnazija Aleksinac

Uproredne karakteristike Tip memorije Kategorija Način brisanja Način upisa Mask ROM Read-only Nije moguće Utiskivanje u silicijum PROM Read-only Nije moguće Elektronskim putem EPROM Read-mostly UV svetlo Elektronskim putem EEPROM Elektronskimput Flash Nebojša Lazarević, prof. inf. Read-mostly Elektronsko, na nivou bajta Elektronsko, na nivou bloka Elektronskim put Aleskinacka gimnazija Aleksinac

Nebojša Lazarević, prof. inf. Aleskinacka gimnazija Aleksinac

RAZLIKA MEMORIJA OPERATIVA MEMORIJA IZGLED (form factor) TIP TEHNOLOGIJE SIMM FPM EDO DIMM SDRAM SO-DIMM RIMM SO-RIMM Nebojša Lazarević, prof. inf. DDR(2, 3) SDRAM Direct Rambus Aleskinacka gimnazija Aleksinac

Pregled razvoja tehnologije DRAM-a ° Pojava Tehnologija Brzina ° 1987 FPM 50 ns ° 1995 EDO 50 ns ° 1997 PC 66 SDRAM 66 MHz ° 1998 PC 100 SDRAM 100 MHz ° 1999 RDRAM 800 MHz ° 1999/2000 PC 133 SRAM 133 MHz (VCM option) ° 2000 DDR SDRAM 266 MHz ° 2001 DDR SDRAM 333 MHz ° 2002 DDR SDRAM 434 MHz ° 2003 DDR SDRAM 500 MHz ° 2004 DDR 2 SDRAM 533 MHz ° 2005 DDR 2 SDRAM 800 MHz ° 2006 DDR 2 SDRAM 667 - 800 MHz ° 2007 DDR 3 SDRAM 1066 - 1333 MHz Nebojša Lazarević, prof. inf. Aleskinacka gimnazija Aleksinac

ORGANIZACIJA MEMORIJE Redni broj 00 01 02 ff 00 01 02 Ff fd Podatak Stranica 1 adress location Stranica 2… adress location Adresa lokacije podatka tj. Redni broj reda u memoriji predstavlja EFEKTNU ADRESU LOKACIJE i sastoji se od: - rednog broja stranice - rednog broja reda na stranici - rednog broja reda u užem smislu(Virtual adress location) Kapacitet memorije je ukupan broj redova na stranici što predstavlja maksimalan Broj podataka koji se mogu zapisati. Nebojša Lazarević, prof. inf. Aleskinacka gimnazija Aleksinac

Memorijska hijerarhija u savremenim kompjuterskim sistemima ° Zahvaljujući korišćenjuprincipa lokalnosti: • Prezentuje korisniku onoliko memorije koliko je ima u najjeftinijoj tehnologiji • Obezbeđuje pristup brzinom koju nudi najbrža tehnologija Privremena (nepostojana memorija) Procesor Upravljački organ ALU Reg L 1 Keš L 2 Keš (SRAM) L 3 Keš (SRAM) Glavna Mem. (DRAM) Spoljašnja Mem. (Disk) ****** ROM ******* Prenosne memorije Tercijalna Mem. (Traka) 32 b ili 64 b Nebojša Lazarević, prof. inf. Aleskinacka gimnazija Aleksinac

Hijerarhijski sistem memorija P r i v r e m e n e l 32 b ili 64 b, 1 takt l 4 -16 KB, l 256 -512 KB, l T r a j n e 20 taktova MB, 50 -70 ns lzavisno Nebojša Lazarević, prof. inf. 3 takta l. GB, od slota <10 ms lneograničeno, 10 sec Aleskinacka gimnazija Aleksinac

Nebojša Lazarević, prof. inf. Aleskinacka gimnazija Aleksinac

Memorijska hijerarhija u savremenim kompjuterskim sistemima Razmotrimo vrednosti za. Intel Pentium 4 procesor na 2. 2 GHz. Komponenta Vreme pristupa Kapacitet komponente CPU Registri 1 takt = 0. 5 ns 32 registra L 1 Keš 3 takta = 1. 5 ns Zasebni keš podataka i instrukcija po 8 KB L 2 Keš 20 taktova = 10 ns 256 KB, 8 -way set associative L 3 Keš 30 taktova = 15 ns 512 KB, 8 -way set associative Memorija 400 taktova = 200 ns 16 GB Nebojša Lazarević, prof. inf. Aleskinacka gimnazija Aleksinac

SPOLJNE MEMORIJE ° Koriste se za skladištenje podataka (data storage) ° Zbog sporosti spoljnih memorija potrebno je njihovo prenošenje u unutarnju memoriju računara (programi, OS) ° -HD ° SSD (Solid State Drive) ° Memorijske kartice ° Fleš memorije ° CD i DVD ° Eksterni diskovi i SSD uređaji Nebojša Lazarević, prof. inf. Aleskinacka gimnazija Aleksinac

Nebojša Lazarević, prof. inf. Aleskinacka gimnazija Aleksinac