A memória é a parte do computador responsável por armazenar dados e instruções, ela pode ser volátil - que é apagada ao ser desligada, ou permanente.
Tipos principais
- Memória rápida - acesso direto no ship do processador:
- Registadores - dados de programas,
- Cache L1, L2 - dados mais acessados;
- principal - fundamental para o funcionamento de um computador:
- RAM - onde é carregado tudo que está em uso no momento,
- ROM (BIOS/UEFI) - inicialização do computador;
- Secundária - necessidade de armazenar os dados para uso futuro (permanente):
- HD (Hard Disk),
- SSD,
- Pendrive,
- CD,
- DVD,
- nuvem - internet, etc.
Características da memória
- Capacidade:
- expressa em função de bytes: 1 GB, 2 GB ou 4 GB;
- tamanho da palavra: 8, 16, 32 ou 64 bits.
- Métodos de acesso:
- acesso sequencial: Ex: unidade de fita.
- acesso direto: Ex: HD.
- acesso aleatório: memória principal e alguns sistemas de cache.
- associativo: Ex: memórias cache
- Desempenho:
- Tempo de acesso
- Tempo gasto para efetuar uma operação de leitura ou de escrita;
- Tempo de ciclo de memória
- Tempo adicional requerido antes que um segundo acesso possa ser iniciado.
- Taxa de transferência:
- taxa na qual os dados podem ser transferidos de ou para a unidade de memória.
Tecnologias da memória
- semicondutor;
- superfície magnética;
- memórias ópticas; e
- magneto‐ópticas.
- Volátil, não‐volátil, apagável e não‐apagável
Hierarquias da memória
- Seu objetivo é conseguir uma maior eficiência (velocidade vs. custo);
- Sua estruturação hierárquica:
- o termo hierarquia de memória também serve para facilitar a compreensão,
- relacionar as características e tipos de memória.
- São organizadas em relação às características principais:
- capacidade;
- tempo de acesso; e
- custo;
Funcionamento
- Lógica de sistema eficiente:
- as informações acessadas com maior frequência ficam mais próximas do processador e armazenadas em memórias rápidas:
- Ex: Registradores, cache L1, L2 ou L3, ou ainda na RAM;
- as informações acessadas com menor frequência ficam mais distantes do processador e são armazenadas em memórias mais lentas:
- Ex: HD, SSD, CD/DVD, Pendrive, nuvem.
- Como funciona:
- o processador ao solicitar um determinado dado verifica se este dado está na memória mais próxima,
- se não, verifica as demais memórias até completar o ciclo.
Hierarquia
memória rápida
- Registrador:
- memória temporária usada pelo processador no processamento das instruções.
- Eprom/Rom/CMOS:
- : memória onde se guardam as instruções de inicialização do computador.
- Cache L1, L2 ou L3:
- : Armazena partes da memória principal que são usados frequentemente pelo processador.
memória principal RAM
- acesso mais rápido, porém, ainda com capacidade reduzida de armazenamento;
- armazena informações temporariamente durante a execução de um processo;
- volátil.
Memória Secundária
- também conhecida por memória de massa;
- armazenar grande quantidade de dados;
- não volátil;
- não é acessada diretamente pelo processador, pois não é possível endereçá-la diretamente;
- acesso lento (uso de barramento);
- Hard Disk (HD) é um exemplo de memória secundária;
- alta capacidade de armazenamento;
- programas e arquivos pessoais são armazenados nele, inclusive o Sistema Operacional.
Taxa de Transferência
- Taxa de Transferência Interna: indica a taxa que a cabeça de leitura e gravação consegue atingir; Unidade: RPM - rotações por minuto;
- Taxa de Transferência Externa: indica a taxa máxima que o HD atinge para transferir os dados para fora e viceversa(barramento externo);
- Taxa de Transferência prática(real): estabelece um tipo de média entre as taxas interna e externa;
As memórias e os processadores
- Os processadores (ou CPUs, de Central Processing Unit) são chips responsáveis pela execução de cálculos, decisões lógicas e instruções que resultam em todas as tarefas que um computador pode fazer e, por esse motivo, são também referenciados como “cérebros” dessas máquinas. Para fazer esses trabalhos, o processador utiliza uma linguagem numérica, chamada de binária, que transforma em zeros e uns, toda a informação que circula pelo computador, sejam números, letras ou instruções.
- O processador é um chip de silício responsável pela execução das tarefas de um computador. Para entender como um processador funciona, é conveniente dividirmos um computador em três partes: processador, memória e um conjunto de dispositivos de entrada e saída (ou I/O, de Input/Output).
- Através dos dispositivos de entrada chegam as instruções para serem processadas, essas instruções são carregadas na memória, então o processador interpreta as instruções, gerando uma saída correspondente, que pode ser armazenada no HD, ser impressa ou etc.