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Description logique des mémoires électroniques - II2
Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Description logique des mémoires électroniques II2 - Cours Mémoire - Description logique J. Villemejane - [email protected] IUT Créteil-Vitry Département GEII Université Paris-Est Créteil Année universitaire 2012-2013 1/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Plan du cours 1 Introduction aux mémoires 2 Organisation de la mémoire Mots binaires Capacité d’une mémoire Caractérisation fonctionnelle Volatilité Méthode d’accès 3 Mémoires à accès séquentiel FIFO LIFO 4 Mémoires à accès aléatoire Principe d’adressage Décodage interne Extension de capacité des mémoires Exemples de mémoire 2/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Introduction aux mémoires Mémoire Dispositif capable d’enregistrer, de conserver et de restituer des informations Informations binaires pour un ordinateur Classement des mémoires Caractéristiques : capacité, débit ... Type d’accès : séquentiel, direct ... Durée de vie de l’information 3/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Introduction aux mémoires Mémoire Dispositif capable d’enregistrer, de conserver et de restituer des informations Informations binaires pour un ordinateur Classement des mémoires Caractéristiques : capacité, débit ... Type d’accès : séquentiel, direct ... Durée de vie de l’information 3/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Introduction aux mémoires Différentes formes de stockage Numérique : Circuits intégrés, CDROM... Analogique : Cassettes, Disques durs... Ce cours s’intéresse aux mémoires à semi-conducteurs. (Circuits intégrés) 4/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Introduction aux mémoires Différentes formes de stockage Numérique : Circuits intégrés, CDROM... Analogique : Cassettes, Disques durs... Ce cours s’intéresse aux mémoires à semi-conducteurs. (Circuits intégrés) 4/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Introduction aux mémoires Différentes formes de stockage Numérique : Circuits intégrés, CDROM... Analogique : Cassettes, Disques durs... Ce cours s’intéresse aux mémoires à semi-conducteurs. (Circuits intégrés) 4/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Organisation de la mémoire Mots binaires Cellule mémoire élémentaire Le BIT : plus petit élément de stockage Regroupement de bits Quartet (ou nibble) : groupe de 4 bits Octet (ou byte) : groupe de 8 bits Mot : groupement d’octets (1, 2, 4, 8 octets) Unité d’information adressable en mémoire 5/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Organisation de la mémoire Mots binaires Cellule mémoire élémentaire Le BIT : plus petit élément de stockage Regroupement de bits Quartet (ou nibble) : groupe de 4 bits Octet (ou byte) : groupe de 8 bits Mot : groupement d’octets (1, 2, 4, 8 octets) Unité d’information adressable en mémoire 5/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Organisation de la mémoire Capacité d’une mémoire Définition : capacité d’une mémoire Quantité d’informations que peut mémoriser un dispositif. On indique la capacité CM en mots de la mémoire et la largeur (ou taille, format) WM de ses mots (en bits). La capacité en bits CB de cette mémoire vaut alors : C B = C M · WM Très souvent, ce nombre est une puissance de 2, pour des raisons d’optimisation des liaisons internes au boı̂tier. Abréviations courantes : kilo (k) = 210 = 1024 méga (M) = 220 = 1048576 giga (G) = 230 = 1073741824 6/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Organisation de la mémoire Capacité d’une mémoire Définition : capacité d’une mémoire Quantité d’informations que peut mémoriser un dispositif. On indique la capacité CM en mots de la mémoire et la largeur (ou taille, format) WM de ses mots (en bits). La capacité en bits CB de cette mémoire vaut alors : C B = C M · WM Très souvent, ce nombre est une puissance de 2, pour des raisons d’optimisation des liaisons internes au boı̂tier. Abréviations courantes : kilo (k) = 210 = 1024 méga (M) = 220 = 1048576 giga (G) = 230 = 1073741824 6/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Organisation de la mémoire Caractérisation fonctionnelle Mémoire = Tableau de données 7/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Organisation de la mémoire Volatilité Volatilité Capacité de rétention des informations en l’absence d’alimentation. Il existe deux sortes de mémoire : mémoires volatiles : perdant leurs informations dès que l’énergie est supprimée mémoires non-volatiles : gardant leurs informations même sans courant Remarque : toutefois, les mémoires non-volatiles ne peuvent pas garder éternellement leurs informations (durée de vie des composants). 8/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Organisation de la mémoire Volatilité Volatilité Capacité de rétention des informations en l’absence d’alimentation. Il existe deux sortes de mémoire : mémoires volatiles : perdant leurs informations dès que l’énergie est supprimée mémoires non-volatiles : gardant leurs informations même sans courant Remarque : toutefois, les mémoires non-volatiles ne peuvent pas garder éternellement leurs informations (durée de vie des composants). 8/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Organisation de la mémoire Volatilité Volatilité Capacité de rétention des informations en l’absence d’alimentation. Il existe deux sortes de mémoire : mémoires volatiles : perdant leurs informations dès que l’énergie est supprimée mémoires non-volatiles : gardant leurs informations même sans courant Remarque : toutefois, les mémoires non-volatiles ne peuvent pas garder éternellement leurs informations (durée de vie des composants). 8/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Organisation de la mémoire Méthode d’accès Deux méthodes d’accès sont aussi possibles : accès séquentiel accès direct (ou aléatoire) 9/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès séquentiel FIFO FIFO (First In - First Out) Ce sont des mémoires où les mots ne sont pas adressables : les mots sont lus dans le même ordre qu’ils sont écrits (le premier écrit est le premier lu). Une FIFO 4x8, par exemple, peut être vue comme un ensemble de 8 registres à décalage, de 4 bits chacun. 10/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès séquentiel LIFO LIFO (Last In - First Out) Ce sont un autre type de mémoire non adressable, encore appelées piles (ou stack), avec deux opérations possibles : push : met une information au sommet de la pile, en poussant vers le bas les informations déjà présentes dans la pile pop : prend l’information qui se trouve au sommet de la pile, en poussant tout le contenu de la pile vers le sommet Les ordinateurs utilisent couramment des piles pour le stockage de l’information. Dans ces cas, la pile n’est pas implémentée à l’aide des registres, mais utilise une partie de la mémoire RAM de l’ordinateur. 11/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès séquentiel LIFO Une pile 4x8, par exemple, peut être vue comme un ensemble de 8 registres à décalage, de 4 bits chacun. Mais contrairement aux FIFO, les registres à décalage sont bidirectionnels et on accède seulement au registre en haut (le sommet de la pile) 12/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès aléatoire Principe d’adressage Bus d’adresses Bus de données (unidirectionnel ou bidirectionnel) Sélection de boitier (OE) Lecture/Ecriture (RD/W R) 13/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès aléatoire Décodage interne Soit un boı̂tier de 128k x 16 bits Combien de fils d’adressage ? Combien de sorties pour le décodeur ? 17 fils d’adressage (217 = 128k) - 131 072 sorties Est-ce technologiquement possible ? 14/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès aléatoire Décodage interne Soit un boı̂tier de 128k x 16 bits Combien de fils d’adressage ? Combien de sorties pour le décodeur ? 17 fils d’adressage (217 = 128k) - 131 072 sorties Est-ce technologiquement possible ? 14/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès aléatoire Décodage interne Soit un boı̂tier de 128k x 16 bits Combien de fils d’adressage ? Combien de sorties pour le décodeur ? 17 fils d’adressage (217 = 128k) - 131 072 sorties Est-ce technologiquement possible ? 14/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès aléatoire Extension de capacité des mémoires Exemple 1 : utilisation de deux RAM 64Kx4 pour obtenir une mémoire 64Kx8 15/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès aléatoire Extension de capacité des mémoires Exemple 1 : utilisation de deux RAM 64Kx4 pour obtenir une mémoire 64Kx8 15/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès aléatoire Extension de capacité des mémoires Exemple 2 : utilisation de deux RAM 1Mx8 pour obtenir une mémoire 2Mx8 16/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès aléatoire Extension de capacité des mémoires Exemple 2 : utilisation de deux RAM 1Mx8 pour obtenir une mémoire 2Mx8 16/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès aléatoire Exemples de mémoire Exemple 1 : SANYO LC371100SP 17/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès aléatoire Exemples de mémoire Exemple 1 : SANYO LC371100SP - Mask Rom : 128k x 8 bits 18/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès aléatoire Exemples de mémoire Exemple 1 : SANYO LC371100SP - Mask Rom : 128k x 8 bits 19/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès aléatoire Exemples de mémoire Exemple 2 : SIMTEK STK10C48 20/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès aléatoire Exemples de mémoire Exemple 2 : SIMTEK STK10C48 - Non-volatile Static RAM : 2k x 8 bits 21/22 Introduction aux mémoires Organisation de la mémoire Mémoires à accès séquentiel Mémoires à accès aléatoire Mémoires à accès aléatoire Exemples de mémoire Exemple 2 : SIMTEK STK10C48 - Non-volatile Static RAM : 2k x 8 bits 22/22
