8. La mémoire

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Traduit et adapté de l’anglaisTraduit et adapté de sources anglaises
Ch.8
Mémoire
MounirBoukadoum
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Plan
•Vuearchitecturaled’unordinateur
•L’interfaceCPU‐Mémoire
•Lamémoireetlesdifférentestechnologies
•CPU‐Bus‐E/S
•Protocolesdebus

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Architecturefondamentaled’unordinateur
•CPU+mémoire+périphériques
–Blocs/composantsindépendantstravaillantensemble
souslecontrôleduprocesseurcentral
–Circuitsd’interconnexion(gluecircuits)etprotocoles
decommunicationcomprisdetous
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Lignesd’interconnexions
dansunecarte‐mère
•Bussystème(FrontSideBus) :relie
leuPauconcentrateurdecontrôle
mémoire (MCHounorth bridge)
•Busgraphique:relieleMCHàla
cartegraphique
–Uncontrôleurinterne(IGE)prendle
relaienutilisantlamémoirevivelocale
silacarteestabsente
•Busmémoire:relieleMCHàla
mémoirevive
•Busd’extensiond’E/S:reliele
concentrateurducontrôleurd’E/S
(ICHousouth bridge)auxconnecteurs
d’E/S
–PortsUSB,sériels,etc.

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Modeétendu
CPU
Mémoire
Alimentation
Port
Horloge
Mémoire
Port
Interrupt
Interrupt
Bus d'adresses
Bus de données
Bus de contrôle
Périphérique
Périphérique
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InterfaceCPUMemoire
•Comprend:
–Busd`adressesunidirectionnel
–Busdedonnéesbidirectionnel
–Lignedecommandedelecture(“read”)
–Lignedecommanded’écriture(“write”)
–Ligneindicatriced’étatprêt(“ready”)
–Ligne(s)decommandeindicatrice(s)
detaille(8,16,32bit)
•L’accèsàuneadressedemande:
–Lecture:
(1)Générerl’adresseetl’indicationdetaille,
(2)ActiverReadetcopierlesdonnéessiReadyoufindecycle
–Écriture:
(1)Générerl’adresseetl’indicationdetaille,
(2)ActiverWriteetattendreReadyoufindecycle
addressbus
databus
CPU Memory
Read*
Write*
Ready
size
*Peuventêtre
combinéesenR/W*
ethorloge

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Organisationhiérarchiquedelamémoire
•LeCPUetlamémoiren’opèrentpasàlamêmevitesse,
àmoinsd’utiliserdesmémoiresaucoûtélevé!
•L’usaged’unemémoirecacheoffreuncompromis
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•Sil'informationcherchéenese
trouvepasdanslacache
interne(appeléeL1pour
niveau1),leCPUvachercher
plusloin
–lamémoirecacheexterne(L2,
quelquefois,elleestaussiinterne)
estpluslente,maisoffreplusde
capacité(jusqu’`aplusieursMo)
•Danslesarchiteures deHarvard,
l’usaged’unemémoireexterne
ramènel’architectureàunede
VanNewman(pasdebusde
donnéesetinstructions
différenciés)

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Typesdemémoire
•Dépendentdel’usage
–Mémoireprimaire:mémoiredetravail,généralementvolatile
–Mémoiresecondaire:mémoiredesauvegarde;nonvolatile
•Variésenfonctiondelataille,duformat,etdelatechnologie
–Taille:1,4,8bits
–Format=capacitéxtaille(e.g.,1Gx1)
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Circuitsdemémoire
•Pucesdemémoire+
contrôleurd’accès
•Chaquepucefournitunou
plusieursbitsparadresse
–Lespucespeuventêtre
groupéesenparallèlepour
obtenir8/16/32bits
•Uncontrôleurdécodeles
adresseetgénèreslessignaux
decommande
•Exemple:
–8pucesauformat16x1,
fournissantchacune1bitpour
formerunemémoirede16x8
addressbus
databus
CPU Memory
Read
Write
Ready
Size
1‐of‐16
decoder
10110010
10000001
01010011
address
0000
0001
1111
Boîtiersde16x1‐bit
16x8‐bitmemoryarray
D7D6D5D4D3D2D1D0