Ierarhii de Memorie

Memoria = unitate functionala a calculatorului destinata pastrarii programelor si datelor necesare utilizatorului si sistemului de operare.

Tipuri de memorii:

SRAM

- valorile sunt memorate in bistabile realizate cu 4-6 tranzistoare

- foarte rapide, dar ocupa spatiu mare (densitate mica) si consuma mult

- utilizate pentru memoriile cache

DRAM

- valorile sunt memorate ca incarcare a unui condensator (se decarca in timp si necesita reincarcare - refresh)

- densitate foarte mare, dar lente (5-10 ori mai lente decat SRAM)

Discuri magnetice

- valorile sunt memorate ca magnetizare a unei suprafete magnetice

- capacitate extrem de mare, dar extrem de lente

Memoria = unitate functionala a calculatorului destinata pastrarii programelor si datelor necesare utilizatorului si sistemului de operare.

“Ideal ar fi ca memoria sa fie infinita pentru a permite pastrarea oricarei cantitati de date si programe” - von Neumann, 1946

Sa mai adaugam ca, ideal ar fi ca memoria sa poata fi citita intr-un singur ciclu de ceas de procesor (sa nu introduca intarzieri) => viteza mare = latenta mica.

Tabelul anterior ne arata ca avem o contradictie greu de rezolvat la un pret de cost redus.

Compromisul = organizarea ierarhica a memoriei

= nivele diferite de memorie cu viteze si dimensiuni diferite

Exemplu:

Nivel 1 = cache nivel 1

(inclus in procesor, SRAM)

Nivel 2 = cache nivel 2

(extern sau inclus, SRAM)

Nivel 3 = memoria principala

(pe placa de baza, DRAM)

Nivel 4 = disc magnetic

(in cutie, on-line, HDD)

Nivel 5 = memorie optica

(near-line, CD-ROM)

Nivel 6 = caseta magnetica

(off-line, pentru back-up)

Nivel 7 = biblioteci casete/CD

(shelf=raft automatizat)

Localizarea

= un principiu care face ca organizarea ierarhica sa fie o idee buna.

Un program acceseaza o portiune relativ redusa din spatiul sau de adrese in fiecare moment de timp al executiei sale.

Daca un articol (instr sau data) este referit, atunci:

- localizare temporala => e foarte probabil ca acest articol sa fie referit din nou

(repetat) in momentele urmatoare de timp.

Ex: bucle de program, variabile si constante utilizate in mai multe formule

- localizare spatiala => e foarte probabil ca articolele din imediata lui apropiere

sa fie si ele referite in continuare

Ex: instr sunt executate in secventa, date de tip vector sau matrice

O ierahie de memorii = mai multe nivele.

Un nivel superior (mai apropiat de procesor) este un subset al oricarui nivel inferior (mai departat de procesor).

Bloc = cantitatea minima de informatie care se transfera intre doua nivele, ce se poate regasi sau nu pe un nivel superior.

Toate datele sunt memorate la nivelul cel mai de jos.

Cu cat ne indepartam de procesor, cu atat accesul dureaza mai mult.