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7. Sistemas de Memória – Hierarquia de Memória
• Princípio da localidade è um programa acessa uma porção relativamente pequena do espaço endereçável em um instante qualquer.
• Localidade temporal è Se um item é referenciado, ele tenderá a ser referenciado novamente.
Exemplo è loops ( instruções e dados).
• Localidade Espacial è Se um item é referenciado, itens cujos endereços são próximos a este, tenderão a ser referenciados também.
Exemplo è acesso a dados de um array.
• Princípio da localidade è Hierarquia de Memória
• Hierarquia de Memória è multi-níveis de memória com diferentes tamanhos e velocidades. As mais rápidas são as que tem maior custo de armazenamento por bit, e portanto as menores. Quanto menor a memória, mais perto do processador está localizada.
• 3 principais tecnologias usadas em hierarquia de memória:

Tecnologia de memória SRAM
DRAM
Disco magnético

Tempo de acesso típico (1997)
5-25 ns
60-120 ns
10-20 ms

Custo por Mbyte
(1997)
$100-$250
$5-$10
$0.10-$0.20

ARQUITETURA DE COMPUTADORES - RICARDO PANNAIN

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• Estrutura básica da hierarquia de memória

Speed

CPU

Size

Cost ($/bit)

Fastest

Memory

Smallest

Highest

Biggest

Lowest

Memory

Slowest

Memory

• Relação entre os dados dos diversos níveis da hierarquia de memória Processor

Data are transferred

ARQUITETURA DE COMPUTADORES - RICARDO PANNAIN

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• Bloco è mínima unidade de informação que pode ou não estar presente em dois níveis de hierarquia de memória.
• Hit è se o dado acessado aparece em algum bloco no nível superior. • Miss è se o dado acessado não aparece em algum bloco do nível superior.
• Hit ratio (hit rate)è razão de acessos encontrados pelo número total de acessos ao nível superior.
• Miss ratio (miss rate)è razão de acessos não encontrados pelo número total de acessos ao nível superior è miss ratio =
1 – hit ratio.
• Hit time è tempo de acesso ao nível superior da hierarquia de memória, que inclui o tempo necessário para saber se no acesso ocorrerá um hit ou um