Architecture de machines La mémoire

1. Architecture de machinesLa mémoire Cours 2000-2001

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 • Mémoire centrale • 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. 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 Les unités de mesure de la mémoire

5. Hiérarchies de mémoire, tailles associées Qq octets512 Ko64Mo-2Go6 - 80 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 = 30 000 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. Unité de commande La mémoire centrale • Mémoire contenant programmes et données utilisables pour les traitements Mémoire Données & Programmes UAL

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