El Maquinari 3: El Maquinari 3: Les unitats Les unitats d’emmagatzematged’emmagatzematge• IES MiralcampIES Miralcamp• Professor: Francesc Raga i RocaProfessor: Francesc Raga i Roca

– ObjectiusObjectius

• Conèixer l’estructura del maquinari d’un equip Conèixer l’estructura del maquinari d’un equip microinformàticmicroinformàtic

• L’estudi de la paca base i dels seus componentsL’estudi de la paca base i dels seus components

• El coneixement des memories i dels diferents tipusEl coneixement des memories i dels diferents tipus

• L’estudi de les unitats d’emmagatzematge massiuL’estudi de les unitats d’emmagatzematge massiu

Les MemòriesLes Memòries

• La memòria principal o RAM La memòria principal o RAM (acrònim de Random Access (acrònim de Random Access Memory, Memòria d'Accés Memory, Memòria d'Accés Aleatori) és el lloc on Aleatori) és el lloc on l'ordinador emmagatzema les l'ordinador emmagatzema les dades d'usuari, del sistema i dades d'usuari, del sistema i aplicacions que s'estan aplicacions que s'estan utilitzant en el moment present.utilitzant en el moment present.

• La unitat de mesura és el Mega-La unitat de mesura és el Mega-bit indica la grandària o bit indica la grandària o quantitat de dades que es poden quantitat de dades que es poden emmagatzemar.emmagatzemar.

• Exemples: la mida de les Exemples: la mida de les memòries són 32Mb, 64Mb ... memòries són 32Mb, 64Mb ... aquestes mides sempre són aquestes mides sempre són múltiples de 2. múltiples de 2.

Les MemòriesLes Memòries

• La memòria RAM és La memòria RAM és imprescindible per al imprescindible per al funcionament del computador i funcionament del computador i s'esborra quan apaguem.s'esborra quan apaguem.

• Com que totes les dades Com que totes les dades necessàries per a l'execució de necessàries per a l'execució de programes i del sistema han programes i del sistema han d'estar carregats a la memòria d'estar carregats a la memòria per ser executats el rendiment per ser executats el rendiment del computador depèn en gran del computador depèn en gran mesura de la mida en Mb o Gb mesura de la mida en Mb o Gb d'aquesta.d'aquesta.

Les MemòriesLes Memòries

• Físicament són petites làmines Físicament són petites làmines fines de materials sintètics fines de materials sintètics compostes de diversos xips compostes de diversos xips soldats, cadascuna d'elles es soldats, cadascuna d'elles es denomina mòdul. denomina mòdul.

• Hi ha diferents tipus de Hi ha diferents tipus de memòries SIMM DIMM o memòries SIMM DIMM o RIMM entre d'altres que es RIMM entre d'altres que es diferencien en grandària física, diferencien en grandària física, velocitat d'accés, nombre de velocitat d'accés, nombre de connectors etc. .connectors etc. .

Les MemòriesLes Memòries

• A l'hora d'ampliar la memòria A l'hora d'ampliar la memòria del nostre ordinador és del nostre ordinador és important esbrinar el tipus que important esbrinar el tipus que tenim, i quant podem ampliar tenim, i quant podem ampliar com a màxim.com a màxim.

• Aquests paràmetres els Aquests paràmetres els estableix el Xipset que estem estableix el Xipset que estem fent servir i la placa mare. fent servir i la placa mare.

• Aquestes dades les podem Aquestes dades les podem trobar en el manual de la placa trobar en el manual de la placa que ve quan comprem que ve quan comprem l'ordinador. l'ordinador.

La Memòria La Memòria RAM RAM MEMòRIA INTERNA DE L’ORDINADOR

MEMÒRIA RAM MEMÒRIA ROM BIOS

Memòria DDR2

Memòria DDR

L'elecció entre un tipus de memòria o un altre ve determinat per la placa base que fem servir

i la seva quantitat (expressat en Mb), de l'aplicació, que anem a donar-li al nostre ordinador i de la capacitat de la placa base. Memòria DDR3

Major velocitat

El Manual de la P.B.El Manual de la P.B.• Aquestes dades les Aquestes dades les

podem trobar en el podem trobar en el manual de la placa que ve manual de la placa que ve quan comprem quan comprem l'ordinador.l'ordinador.

• Si no disposem d'aquest Si no disposem d'aquest

manual podem buscar a manual podem buscar a Internet si sabem el Internet si sabem el fabricant i el model que fabricant i el model que normalment ve normalment ve serigrafiat a la placa. serigrafiat a la placa.

RANURES DE MEMORIARANURES DE MEMORIA

• S’anomenen ranures de S’anomenen ranures de memòria al lloc de la memòria al lloc de la placa on es col.loquen les placa on es col.loquen les memòries. El nombre de memòries. El nombre de ranures no és fix depèn ranures no és fix depèn de la placa mare.de la placa mare.

• A la Fig 5 es mostren 4 A la Fig 5 es mostren 4 ranures agrupades de ranures agrupades de dos en dos.dos en dos.

• El nombre de ranures no El nombre de ranures no és fix depèn de la placa és fix depèn de la placa mare.mare.

RANURES DE MEMORIARANURES DE MEMORIA

• A l'hora de posar la A l'hora de posar la memòria cal fixar-se en la memòria cal fixar-se en la forma de la ranura ja que forma de la ranura ja que aquesta s'adapta a la aquesta s'adapta a la forma del mòdul, només té forma del mòdul, només té una posició. una posició.

• Per treure-les cal accionar Per treure-les cal accionar cap enrere en les cap enrere en les pestanyes blanques, pestanyes blanques, aquestes pestanyes aquestes pestanyes subjecten la memòria i subjecten la memòria i impedeixen treure si no es impedeixen treure si no es retiren. retiren.

La Memòria La Memòria (jerarquia)(jerarquia)

• En un ordinador hi ha En un ordinador hi ha una jerarquia, atenent una jerarquia, atenent al temps d'accés i a la al temps d'accés i a la capacitatcapacitat ( solen ser ( solen ser factors oposats per raons factors oposats per raons econòmiques i també físiques)econòmiques i també físiques)

• Registres del processadorRegistres del processador

– Interaccionen amb la CPU Interaccionen amb la CPU constantmentconstantment

– Temps d'accés molt xicotetTemps d'accés molt xicotet– Capacitat mínima Capacitat mínima

(normalment igual a la paula (normalment igual a la paula del micro)del micro)

La Memòria La Memòria (jerarquia)(jerarquia)

• Registres intemitjosRegistres intemitjos

– Pas intermig entre el mico i la Pas intermig entre el mico i la memòriamemòria

– Temps d'accés molt xicotetTemps d'accés molt xicotet

• Memòries CauMemòries Cau– Unitats de xicoteta capacitat i Unitats de xicoteta capacitat i

de dos o tres nivells ( L1, L2, de dos o tres nivells ( L1, L2, L3 )L3 )

– Temps d'accés molt xicotetTemps d'accés molt xicotet

– Molt Cara, integrada en Molt Cara, integrada en l’interior de microprocessadorl’interior de microprocessador

– De 6 a 7 vegades mès ràpida De 6 a 7 vegades mès ràpida que la memòria centralque la memòria central

La Memòria La Memòria (jerarquia)(jerarquia)

• Memòria central o Memòria central o principalprincipal

– Estan els programes i Estan els programes i les dadesles dades

– La CPU llig i escriu les La CPU llig i escriu les dades amb menys dades amb menys freqüència que en les freqüència que en les anteriorsanteriors

– Temps d'accés realment Temps d'accés realment ràpid i gran capacitatràpid i gran capacitat

La Memòria La Memòria (jerarquia)(jerarquia)

• Memòria intermitja (buffer memory)Memòria intermitja (buffer memory)

– Certa quantitat de memòria usada per a amtenir dades per a Certa quantitat de memòria usada per a amtenir dades per a processos que ho mecessitenprocessos que ho mecessiten

– Permet que dispositius del sistema i processos operen Permet que dispositius del sistema i processos operen independentmentindependentment

– Eviten bloquejos o retardsEviten bloquejos o retards– Exemples : disc dur , cd, dvd etc.Exemples : disc dur , cd, dvd etc.

La MemòriaLa Memòria (jerarquia)(jerarquia)

• Memòries de massa o auxiliarsMemòries de massa o auxiliars– Estan en dispositius externs a l’ordinador Estan en dispositius externs a l’ordinador (disc dur , cd-rom DVD etc.)(disc dur , cd-rom DVD etc.)– S’arxiven programes i dadesS’arxiven programes i dades– Temps d'accés molt lent i gran capacitatTemps d'accés molt lent i gran capacitat– Es poden usar com a suport de la memòria Ram en el cas de Es poden usar com a suport de la memòria Ram en el cas de

ser aquesta insuficient (memoria virtual)ser aquesta insuficient (memoria virtual)

• Memòria Virtual:Memòria Virtual:– És una memòria simulada en el disc dur que s’utilitza quan el És una memòria simulada en el disc dur que s’utilitza quan el

microprocessador no en teu prou amb la memòria RAMmicroprocessador no en teu prou amb la memòria RAM

Classificació de les memòries d'accés Classificació de les memòries d'accés aleatorialeatori

• Memories RAMMemories RAM (Random Acces Memory) (Random Acces Memory)– Es poden llegir i escriureEs poden llegir i escriure

• TipusTipus– EstàtiquesEstàtiques

• SRAM (static Ram)SRAM (static Ram)

• Cèl·lula basada en un biestableCèl·lula basada en un biestable

– DinamiquesDinamiques

• Celules basades en la carrega d’un condensadorCelules basades en la carrega d’un condensador

• Necessiten circuits de refresc per a mantenir la informacióNecessiten circuits de refresc per a mantenir la informació

• Mes lenta que la SramMes lenta que la Sram

Classificació de les memòries d'accés Classificació de les memòries d'accés aleatorialeatori• Memories RomMemories Rom (Read Only Memory) (Read Only Memory)

– Sols es poden llegirSols es poden llegir

• TipusTipus

a) ROM : a) ROM : Informació gravada en fàbrica , programades per màscaraInformació gravada en fàbrica , programades per màscara

b) PROM o ROM : b) PROM o ROM : programable un sola vegadaprogramable un sola vegada

- Matriu de díodes que es pot destruir aplicat una rtensió de Matriu de díodes que es pot destruir aplicat una rtensió de fàbrica ix amb uns i es trenquen les unions on volem un 0fàbrica ix amb uns i es trenquen les unions on volem un 0

c) EPROM o EEROM c) EPROM o EEROM

- Estan en la frontera entre les Ram i les ROMEstan en la frontera entre les Ram i les ROM- No son volàtils No son volàtils - Tambe anomenades NYRAM (no volàtil RAM)Tambe anomenades NYRAM (no volàtil RAM)

Classificació de les memòries d'accés Classificació de les memòries d'accés aleatorialeatori• Memories RomMemories Rom (Read Only Memory) (Read Only Memory)

– Sols es poden llegirSols es poden llegir

• TipusTipus

d) Memòries flashd) Memòries flash

- Anomenades així per la velocitat de gravació- Anomenades així per la velocitat de gravació

- Tecnologia d’esborrat elèctric igual que la EEROM- Tecnologia d’esborrat elèctric igual que la EEROM

- Poden esborrar-se senceres en pocs segons- Poden esborrar-se senceres en pocs segons

- Especialment fabricades per a dispositius portàtils- Especialment fabricades per a dispositius portàtils

- Acces molt ràpid , capacitat limitada i preu elevat- Acces molt ràpid , capacitat limitada i preu elevat

Memòries FlashMemòries FlashLes memòries flash són de caràcter no volàtil, és a dir, la informació que emmagatzema no es perd quan es desconnecta del corrent, la informació s'emmagatzema mitjançant tecnologia elèctrica. Els pendrive són targetes amb un connector USB.

Exercici 1 Exercici 1 ( les memòries)( les memòries)

• A l’ordinador de classe esbrina la quantitat i tipus de A l’ordinador de classe esbrina la quantitat i tipus de memòries que hi han i les seves característiquesmemòries que hi han i les seves característiques

• Explica la funció de cada tipus de memòriaExplica la funció de cada tipus de memòria

• Anota les dades obtingudes i explica com es podria Anota les dades obtingudes i explica com es podria millorar el rendiment de l’ordinadormillorar el rendiment de l’ordinador

Exercici 2 Exercici 2 ( les memòries)( les memòries)

• Realitza els passos de la diapositiva següent per a Realitza els passos de la diapositiva següent per a l'optimització de la memòria d’un ordinadorl'optimització de la memòria d’un ordinador

Exercici 2:Exercici 2: realitza en l'ordinador les explicacions del vídeorealitza en l'ordinador les explicacions del vídeo

• Detall d'una matriu de nuclis magnètics. La distància Detall d'una matriu de nuclis magnètics. La distància entre els nuclis és aproximadament d'un mil·límetre.entre els nuclis és aproximadament d'un mil·límetre.

Mòduls de memòria RAMMòduls de memòria RAM

• Els mòduls de memòria RAM són targetes de Els mòduls de memòria RAM són targetes de circuit imprèscircuit imprès que que

tenen soldats tenen soldats circuits integratscircuits integrats de memòria de memòria DRAMDRAM per una o dues per una o dues cares. cares.

• La implementació DRAM es basa en una topologia de La implementació DRAM es basa en una topologia de circuit elèctriccircuit elèctric que permet assolir que permet assolir densitatsdensitats elevades de memòria per quantitat de elevades de memòria per quantitat de transistors.transistors.

• Els mòduls tenen un integrat que permeten la identificació del Els mòduls tenen un integrat que permeten la identificació del mateixos davant l'ordinador per mitjà del protocol de comunicació mateixos davant l'ordinador per mitjà del protocol de comunicació SPDSPD..

• La connexió es realitza per mitjà d'un àrea de pins adeqüada del La connexió es realitza per mitjà d'un àrea de pins adeqüada del circuit imprès, que permeten que el mòdul en ser instal·lat en un circuit imprès, que permeten que el mòdul en ser instal·lat en un sòcol apropiat de la placa base, tingue bona connexió elèctrica amb sòcol apropiat de la placa base, tingue bona connexió elèctrica amb els controladors de memòria i les fonts d'alimentació. els controladors de memòria i les fonts d'alimentació.

Tipus de Mòduls de memòria Tipus de Mòduls de memòria RAMRAM

• Mòduls Mòduls SIMMSIMM. És un format . És un format usat en usat en ordinadorsordinadors antics que antics que tenien un bus de dades de 16 tenien un bus de dades de 16 o 32 bits. o 32 bits.

• Mòduls Mòduls DIMMDIMM. Usat en . Usat en ordinadors d'escriptori; es ordinadors d'escriptori; es caracteritzen per tenir un bus caracteritzen per tenir un bus de dades de 64 bits. de dades de 64 bits.

• Mòduls Mòduls SO-DIMMSO-DIMM. Usat en . Usat en ordinadors portàtils; és un ordinadors portàtils; és un format miniaturitzat de DIMM.format miniaturitzat de DIMM.

Tecnologies de memòriaTecnologies de memòria

• La tecnologia de memòria actual usa un senyal La tecnologia de memòria actual usa un senyal de sincronització per realitzar les funcions de de sincronització per realitzar les funcions de lectura-escriptura de manera que sempre lectura-escriptura de manera que sempre aquesta sincronitzada amb un rellotge del aquesta sincronitzada amb un rellotge del bus de memòriabus de memòria..

• Fa més d'una dècada tota la indústria es va Fa més d'una dècada tota la indústria es va decantar per les tecnologies síncrones, ja que decantar per les tecnologies síncrones, ja que permeten construir integrats que funcionen a permeten construir integrats que funcionen a una freqüència superior a 66 MHz una freqüència superior a 66 MHz

SDR SDRAM SDR SDRAM

• Memòria síncrona, amb temps d'accés d'entre 25 i 10 ns i que es Memòria síncrona, amb temps d'accés d'entre 25 i 10 ns i que es presenten en mòduls presenten en mòduls DIMMDIMM de 168 contactes. de 168 contactes.

• Va ser utilitzada en els Va ser utilitzada en els PentiumPentium II II i en els i en els PentiumPentium III III , així com en , així com en els els AMDAMD K6K6 , , AMD AMD AthlonAthlon K7 i Duron. K7 i Duron.

• El nom correcte és El nom correcte és SDR SDRAMSDR SDRAM ja que ambdues (tant la SDR com ja que ambdues (tant la SDR com la DDR) són memòries síncrones dinàmiques. Els tipus disponibles la DDR) són memòries síncrones dinàmiques. Els tipus disponibles són: són:

• PC100: SDR SDRAM, funciona a un màx de 100 MHz PC100: SDR SDRAM, funciona a un màx de 100 MHz

• PC133: SDR SDRAM, funciona a un màxim de 133 MHzPC133: SDR SDRAM, funciona a un màxim de 133 MHz

DDR SDRAMDDR SDRAM

• Memòria síncrona, envia les dades dues vegades per cada cicle de Memòria síncrona, envia les dades dues vegades per cada cicle de rellotge. D'aquesta manera treballa al doble de velocitat del bus del rellotge. D'aquesta manera treballa al doble de velocitat del bus del sistema, sense necessitat d'augmentar la freqüència de rellotge.sistema, sense necessitat d'augmentar la freqüència de rellotge.

• Es presenta en mòduls DIMM de 184 contactes en el cas Es presenta en mòduls DIMM de 184 contactes en el cas d'ordinador d'escriptori i en mòduls de 144 contactes per als d'ordinador d'escriptori i en mòduls de 144 contactes per als ordinadors portàtils. Els tipus disponibles són: ordinadors portàtils. Els tipus disponibles són:

• PC2100 o DDR 266: funciona a un màxim de 133 MHz PC2100 o DDR 266: funciona a un màxim de 133 MHz • PC2700 o DDR 333: funciona a un màxim de 166 MHz PC2700 o DDR 333: funciona a un màxim de 166 MHz • PC3200 o DDR 400: funciona a un màxim de 200 MHz PC3200 o DDR 400: funciona a un màxim de 200 MHz

DDR2 SDRAM DDR2 SDRAM

• Les memòries DDR 2 són una millora de Les memòries DDR 2 són una millora de les memòries DDR les memòries DDR (Double Data Rate),(Double Data Rate),

• Permeten que la memòria intermèdia Permeten que la memòria intermèdia d'entrada / sortida treballe al doble de la d'entrada / sortida treballe al doble de la freqüència del nucli, permetent que freqüència del nucli, permetent que durant cada cicle de rellotge es realitzin durant cada cicle de rellotge es realitzin quatre transferències.quatre transferències.

• Es presenten en mòduls DIMM de 240 Es presenten en mòduls DIMM de 240

contactes. Els tipus disponibles són: contactes. Els tipus disponibles són:

• PC2-4200 o DDR2-533: fins 533 MHz PC2-4200 o DDR2-533: fins 533 MHz

• PC2-5300 o DDR2-667: fins 667 MHz PC2-5300 o DDR2-667: fins 667 MHz

• PC2-6400 o DDR2-800: fins 800 MHz PC2-6400 o DDR2-800: fins 800 MHz

• PC2-8600 o DDR2-1066: fins 1066 MHz PC2-8600 o DDR2-1066: fins 1066 MHz

• PC2-9000 o DDR2-1200: fins 1200 MHz PC2-9000 o DDR2-1200: fins 1200 MHz

DDR3DDR3SDRAM SDRAM

• Les memòries DDR 3 són una millora de les memòries DDR 2, Les memòries DDR 3 són una millora de les memòries DDR 2, proporcionen significants millores en el rendiment en nivells de baix proporcionen significants millores en el rendiment en nivells de baix voltatge, el que comporta un baix consum. voltatge, el que comporta un baix consum.

• Els mòduls DIMM DDR 3 tenen 240 pins, el mateix nombre que DDR 2, Els mòduls DIMM DDR 3 tenen 240 pins, el mateix nombre que DDR 2, però, els DIMMs són físicament incompatibles, a causa d'una ubicació però, els DIMMs són físicament incompatibles, a causa d'una ubicació diferent de l'osca. Els tipus disponibles són: diferent de l'osca. Els tipus disponibles són:

• PC3-8600 o DDR3-1066: funciona a un màxim de 1066 MHz PC3-8600 o DDR3-1066: funciona a un màxim de 1066 MHz • PC3-10.600 o DDR3-1333: funciona a un màxim de 1333 MHz PC3-10.600 o DDR3-1333: funciona a un màxim de 1333 MHz • PC3-12800 o DDR3-1600: funciona a un màxim de 1600 MHz PC3-12800 o DDR3-1600: funciona a un màxim de 1600 MHz

Termes tècnics de memoriaTermes tècnics de memoria

• Temps d’acces Temps d’acces (Acces time)(Acces time)

– Temps transcorregut des de que la memòria rep la petició de Temps transcorregut des de que la memòria rep la petició de dades, fins que finalitza le seva entregadades, fins que finalitza le seva entrega

– Es mesura en ns. A menor valor major velocitatEs mesura en ns. A menor valor major velocitat

• Latència Latència (Cas Latency)(Cas Latency)

– Num de cicles de rellotge (de CPU) per a que les dades Num de cicles de rellotge (de CPU) per a que les dades comencen a eixir de la RAM a partir de la sol·licitud de la CPUcomencen a eixir de la RAM a partir de la sol·licitud de la CPU

– A menor valor més ràpida és la la memòriaA menor valor més ràpida és la la memòria

Exercici 3 Exercici 3 ( les memòries)( les memòries)

• Busca per Internet i explica els conceptesBusca per Internet i explica els conceptes– EEC (error correcting code)EEC (error correcting code)– ParityParity

• Busca en l’ordinador de classe les característiques Busca en l’ordinador de classe les característiques SPD dels mòduls de Ram i adjunta-les com a SPD dels mòduls de Ram i adjunta-les com a diapositivadiapositiva

Fi de la unitat 3Fi de la unitat 3