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Ch memoires

université de Bouira, Mathématique et informatique Cours Structure machine S2

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Introduction ‫مدخل‬
• Définition , Caractéristiques des mémoires ‫وخصائص‬ ‫تعاريف‬
• Classification des mémoires ‫تصنيف‬
• La mémoire centrale ‫المركزية‬ ‫الذاكرة‬
• Caractéristiques d’une mémoire centrale ‫خصائصها‬
• Structure d’une mémoire centrale ‫بنيتها‬
• Conception d’une mémoire centrale ‫تصميمها‬
• Architecture d’une Mémoire centrale ( architecture modulaire et
architecture entrelacée ).
Les mémoires ‫الذاكرة‬
2
Objectifs ‫الهدف‬
• Comprendre c’est quoi une mémoire ‫الذاكرة‬ ‫ماهية‬ ‫فهم‬
• Comprendre le rôle et la structure d’une mémoire centrale. ‫وبنية‬ ‫ةينبو رودور‬
‫المركزية‬ ‫الذاكرة‬
• Apprendre à concevoir une mémoire centrale ( modulaire et
entrelacée ). ‫مركزية‬ ‫ذاكرة‬ ‫تصميم‬ ‫تعلم‬
•
3
1. Introduction
• Avec une bascule c’est possible de mémoriser une
information sur 1 seul bit. ‫واحدا‬ ‫بتا‬ ‫يحفظ‬ ‫القل ب‬
• Avec un registre c’est possible de mémoriser une
information sur n bits. ‫بت‬ ‫ن‬ ‫يحفظ‬ ‫السجل‬
• Si on veut mémoriser une information de taille
important  il faut utiliser une mémoire .
•‫أكبر‬ ‫حجما‬ ‫تحفظ‬ ‫الذاكرة‬
4
Architecture matérielle d’une machine
( architecture de Von Neumann ) .
5
Mémoires ‫ذاكرة‬
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6
2. C’est quoi une mémoire ? ‫هي‬ ‫يه اما‬
‫الذاكرة؟‬
• Une mémoire est un dispositif capable :
–D'enregistrer une information,
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–et de la restituer ( possible de la lire ou la
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Ch memoires

  • 1. Introduction ‫مدخل‬ • Définition , Caractéristiques des mémoires ‫وخصائص‬ ‫تعاريف‬ • Classification des mémoires ‫تصنيف‬ • La mémoire centrale ‫المركزية‬ ‫الذاكرة‬ • Caractéristiques d’une mémoire centrale ‫خصائصها‬ • Structure d’une mémoire centrale ‫بنيتها‬ • Conception d’une mémoire centrale ‫تصميمها‬ • Architecture d’une Mémoire centrale ( architecture modulaire et architecture entrelacée ). Les mémoires ‫الذاكرة‬
  • 2. 2 Objectifs ‫الهدف‬ • Comprendre c’est quoi une mémoire ‫الذاكرة‬ ‫ماهية‬ ‫فهم‬ • Comprendre le rôle et la structure d’une mémoire centrale. ‫وبنية‬ ‫ةينبو رودور‬ ‫المركزية‬ ‫الذاكرة‬ • Apprendre à concevoir une mémoire centrale ( modulaire et entrelacée ). ‫مركزية‬ ‫ذاكرة‬ ‫تصميم‬ ‫تعلم‬ •
  • 3. 3 1. Introduction • Avec une bascule c’est possible de mémoriser une information sur 1 seul bit. ‫واحدا‬ ‫بتا‬ ‫يحفظ‬ ‫القل ب‬ • Avec un registre c’est possible de mémoriser une information sur n bits. ‫بت‬ ‫ن‬ ‫يحفظ‬ ‫السجل‬ • Si on veut mémoriser une information de taille important  il faut utiliser une mémoire . •‫أكبر‬ ‫حجما‬ ‫تحفظ‬ ‫الذاكرة‬
  • 4. 4 Architecture matérielle d’une machine ( architecture de Von Neumann ) .
  • 5. 5 Mémoires ‫ذاكرة‬ Unité de traitement internesExternes Auxiliaires PrincipalesRAM ROM Disque dure Carte mémoire Cd-ROM Flash Disque
  • 6. 6 2. C’est quoi une mémoire ? ‫هي‬ ‫يه اما‬ ‫الذاكرة؟‬ • Une mémoire est un dispositif capable : –D'enregistrer une information, –De la conserver ( mémoriser ) –et de la restituer ( possible de la lire ou la récupérer par la suite). ‫يستطيع‬ ‫جهاز‬ –‫تسجيل‬ –‫حفظ‬ –‫استرجاع‬
  • 7. 3. Caractéristiques des mémoires ‫الذاكرة‬ ‫خصائص‬ • 1. La capacité d’une mémoire • 2. volatilité • • 3. Mode d’accès à l’information ( lecture /écriture ) • 4. Temps d’accès •‫السعة‬ ‫الحجم‬/ •‫الدوام‬ ‫الزوال‬/ •‫المعلومة‬ ‫إلى‬ ‫الوصول‬ ‫نمط‬ • • •‫الوصول‬ ‫زمن‬
  • 8. 8 3. Mode d’accès à l’information ( lecture /écriture ) ‫المعلويه امة‬ ‫إلى‬ ‫الوصول‬ • Sur une mémoire on peut effectuer l’opération de : • lecture : récupérer / restituer une information à partir de la mémoire. • écriture : enregistrer une nouvelle information ou modifier une information déjà existante dans la mémoire . ‫المعلومات‬ ‫استرجاع‬ ‫القراءة‬: •‫وتعديلها‬ ‫المعلومات‬ ‫حفظ‬ ‫الكتابة‬:
  • 9. 9 1. La capacité d’une mémoire ‫الذاكرة‬ ‫حجم‬ • La capacité ( taille ) d’une mémoire est le nombre (quantité) d’informations qu’on peut enregistrer ( mémoriser ) dans cette mémoire. •‫المعلومات‬ ‫كمية‬ ‫ةينبو رود‬‫د‬‫ع‬ ‫ههو‬‫ه‬ ‫الذاكرة‬ ‫ههم‬‫ج‬‫ح‬( ) ‫حفظها‬ ‫على‬ ‫الذاكرة‬ ‫تقدر‬ ‫التي‬
  • 10. Multiples d’octets ‫البايت‬ ‫مضاعفات‬ •
  • 11. Multiple d’octets ‫البايت‬ ‫مضاعفات‬ Octets ‫بايت‬ Caractère ‫حرف‬ kilo octet ‫كيلوبايت‬ Text / Image ‫أو‬ ‫نص‬ ‫صورة‬ Mega Octet ‫بايت‬ ‫ميغا‬ Fichier ‫ملف‬ 700 Mega Octets ‫ميغابايت‬ CDROM ‫قرص‬ ‫مضغوط‬ 4.7 Giga Octets ‫جيغابايت‬ DVD ‫قرص‬ Tera octets ‫تيرابايت‬ Disque dur ‫قرص‬ ‫صلب‬
  • 12. Volatilité ‫الزوال‬ Volatile ‫زائلة‬ • perd sont contenu • d’alimentation est coupée •‫قطع‬ ‫عند‬ ‫محتواها‬ ‫تفقد‬ ‫التيار‬ Non volatile ‫دائمة‬ • ne perd pas ( conserve ) • mémoire permanente ou stable ‫ومستقرة‬ ‫ةينبو رودائمة‬ ‫يحفظ‬ 12
  • 14. 14 3. Mode d’accès à l’information ( lecture /écriture ) ‫المعلويه امة‬ ‫إلى‬ ‫الوصول‬ • Sur une mémoire on peut effectuer l’opération de : • lecture : récupérer / restituer une information à partir de la mémoire. • écriture : enregistrer une nouvelle information ou modifier une information déjà existante dans la mémoire . ‫المعلومات‬ ‫استرجاع‬ ‫القراءة‬: •‫وتعديلها‬ ‫المعلومات‬ ‫حفظ‬ ‫الكتابة‬:
  • 15. Lecture /Ecriture ‫قراءة‬ ‫كتابة‬/ • Lecture seule • Mémoires mortes • ‫ميتة‬ ‫ذاكرة‬ ،‫فقط‬ ‫قراءة‬ • Lecture/ Ecriture mémoires vives. • /‫حية‬ ‫ذاكرة‬ ،‫كتابة‬ ‫قراءة‬ 15
  • 16. 16 3. Caractéristiques des mémoires 4. Temps d’accès ‫الوصول‬ ‫وقت‬ • C’est le temps nécessaire pour effectuer une opération de lecture ou d’écriture. • Par exemple pour l’opération de lecture , le temps d’accès est le temps qui sépare la demande de la lecture de la disponibilité de l’information. •‫والحصول‬ ‫للطلب‬ ‫الكافي‬ ‫الوقت‬ ‫وهو‬ ،‫كتابتها‬ ‫أو‬ ‫المعلومة‬ ‫لسترجاع‬ ‫اللزم‬ ‫الوقت‬ ‫هو‬ ‫المعلومة‬ ‫على‬ Temps d’accès Demande de la lecture Disponibilité de l’information
  • 17. 17 4. Temps d’accès ‫الوصول‬ ‫وقت‬ Temps d’accès Demande de la lecture Disponibilité de l’information Le temps d’accès est un critère important pour déterminer les performances d’une mémoire ainsi que les performances d’une machine. ‫الذاكرة‬ ‫ةينبو روداء‬‫أ‬ ‫لتحديد‬ ‫أساسي‬ ‫معيار‬ ‫الوصول‬ ‫وقت‬
  • 19. 3. Caractéristiques des mémoires ‫الذاكرة‬ ‫خصائص‬ • 1. La capacité d’une mémoire • 2. volatilité • • 3. Mode d’accès à l’information ( lecture /écriture ) • 4. Temps d’accès •‫السعة‬ ‫الحجم‬/ •‫الدوام‬ ‫الزوال‬/ •‫المعلومة‬ ‫إلى‬ ‫الوصول‬ ‫نمط‬ • • •‫الوصول‬ ‫زمن‬
  • 20. 20 4. Classification par technologie ‫التقنية‬ ‫حسب‬ ‫تصنيف‬ • Les mémoires peuvent êtres classée en trois catégories selon la technologie utilisée : – Mémoire à semi-conducteur ( mémoire centrale, ROM, PROM, …..) : très rapide mais de taille réduit. – Mémoire magnétique ( disque dur, disquette,…) : moins rapide mais stocke un volume d’informations très grand. – Mémoire optique ( DVD, CDROM,..) –‫المستخدمة‬ ‫التقنية‬ ‫حسب‬ ‫الذاكرة‬ ‫تصنف‬ –‫الموصلت‬ ‫أشباه‬ –‫المغناطيسية‬ –‫الضوئية‬
  • 21. 4. Classification par technologie ‫التقنية‬ ‫حسب‬ ‫تصنيف‬ Technologies Semi conducteur ‫شبه‬ ‫الموصلت‬ Optique ‫ضوئية‬ Magnétique ‫مغناطيسية‬ 21
  • 22. Mémoires à semi conducteurs ‫الموصلت‬ ‫بشبه‬ ‫ذاكرات‬ Mémoire à semi conducteur Vive ‫حية‬ Statique Dynamique associative Morte ‫ميتة‬ ROM PROM EPROM 22
  • 23. 23 La mémoire centrale ‫المركزية‬ ‫الذاكرة‬ RAM : Random Acces memory Mémoire à accès aléatoire ‫عشوائي‬ ‫وصول‬ ‫ذات‬ ‫ذاكرة‬
  • 24. 24 La mémoire centrale ‫المركزية‬ ‫الذاكرة‬ • La mémoire centrale (MC) représente l’espace de travail de l’ordinateur . • C’est l’organe principal de rangement des informations utilisées par le processeur. • ‫للحاسو ب‬ ‫العمل‬ ‫مساحة‬ ‫تمثل‬ –‫البيانات‬ ‫لحفظ‬ ‫الساسي‬ ‫الجزء‬ –‫المعالج‬ ‫يستعملها‬ ‫التي‬
  • 25. 25 2.1 La mémoire centrale • C’est l’organe principal de rangement des informations utilisées par le processeur. ‫المعالج‬ ‫يستعملها‬ ‫التي‬ ‫البيانات‬ ‫لحفظ‬ ‫الساسي‬ ‫الجزء‬
  • 26. 26 2.1 La mémoire centrale ‫المركزية‬ ‫الذاكرة‬ • Dans un ordinateur pour exécuter un programme il faut le charger ( copier ) dans la mémoire centrale . •‫الذاكرة‬ ‫في‬ ‫أول‬ ‫مل‬‫م‬ ‫يح‬ ‫برامج‬ ‫لتنفيذ‬ • Le temps d’accès à la mémoire centrale et sa capacité sont deux éléments qui influent sur le temps d’exécution d’un programme ( performances d’une machine ). •‫ةينبو روداء‬‫أ‬ ‫برنامج‬ ‫تنفيذ‬ ‫وقت‬ ‫في‬ ‫مهمان‬ ‫والسعة‬ ‫الوصول‬ ‫وقت‬) ‫اللة‬(
  • 27. 2. Caractéristiques de la mémoire centrale ‫م‬ ‫ذ‬ ‫خصائص‬. . • Téchnologie semi-conducteurs. • mémoire vive : accès en lecture et écriture. • accès aléatoire (RAM : Random Acces Memory) • volatile • Un temps d’accès est moyen • La capacité est limitée, extensible • Communication par bus ● ‫الموصلت‬ ‫شبه‬ ‫تقنية‬ ● ‫حية‬ ‫ذاكرة‬ ● ‫عشوائي‬ ‫وصول‬ ● ‫زائلة‬ ● ‫متوسط‬ ‫وصول‬ ‫وقت‬ ● ‫قابلة‬ ‫ةينبو رودة‬‫و‬‫محد‬ ‫سعة‬ ‫للتوسع‬ ● ‫الناقل‬ ‫عبر‬ ‫تواصل‬
  • 28. Capacité et temps d’accès ‫الوصول‬ ‫وزمن‬ ‫السعة‬ 28 +  + 
  • 29. 29 0001100 0011100 0111100 0001100 0001100 0000 0001 0002 .…… .…… ..…… FFFF Une adresse Contenu d’une case (un mot)mémoire •La mémoire centrale peut être vu comme un large vecteur ( tableau ) de mots ou octets. •‫الخانات‬ ‫من‬ ‫كبير‬ ‫جدول‬ ‫الذاكرة‬ Mémoire centrale
  • 30. 30 0001100 0011100 0111100 0001100 0001100 0000 0001 0002 .…… .…… ..…… FFFF Une adresse Contenu d’une case (un mot)mémoire •Un mot mémoire stocke une information sur n bits. •‫بت‬ ‫ن‬ ‫فيها‬ ‫خانة‬ ‫كل‬ •Chaque mot possède sa propre adresse. •‫خاص‬ ‫عنوان‬ ‫لها‬ ‫خانة‬ ‫كل‬ Mémoire centrale
  • 31. Structure d’un programme en MC Partie données ( variables ) ● ‫البيانات‬ ‫قسم‬ Partie instructions ● ‫التعليمات‬ ‫قسم‬ .………… .……… { 11100001 11100001 11000001 11100001 11000001 11110000 1111111 1000000 0000000 Addition Soustractio n •La mémoire peut contenir des programmes et les données utilisées par les programmes. •‫وبياناتها‬ ‫البرامج‬ ‫تحوي‬ ‫الذاكرة‬
  • 32. 32
  • 33. Bloc mémoire 33 ‫خارجة‬ ‫بيانات‬ ‫داخلة‬ ‫بيانات‬ ‫وقراءة‬ ‫كتابة‬ ‫أمر‬ ‫العنوان‬
  • 35. Exercice • Quelles est la taille de l’adresse pour adresser d’une mémoire de 4 Go 35
  • 36. Solution • 4 Go = 4 x 230 = 22 x 230 = 232 • La taille de l’adresse est 32 bits 36
  • 37. Question • Si une adresse de 32 bits suffit pour adresser 4 Go, • Pourquoi un système d’exploitation Windows 32 bits ne reconnaît pas une RAM de 4 Go. 37
  • 38. 3. Types des mémoires centrales Mémoires statiques (SRAM) • à base de bascules de type D • faible taux d’intégration • temps d’accès rapide • (Utilisation pour les mémoires cache). Mémoires dynamiques (DRAM) • à base de condensateurs • Très grand taux d’intégration • plus simples que les mémoires statiques • temps d’accès plus long . 38
  • 39. 39 5. Structure physique d’une mémoire centrale • RAM (Registre d’adresse Mémoire ) : ce registre stock l’adresse du mot à lire ou a écrire . • RIM ( Registre d’information mémoire ) : stock l’information lu à partir de la mémoire ou l’information à écrire dans la mémoire. • Décodeur : permet de sélectionner un mot mémoire. • R/W : commande de lecture/écriture , cette commande permet de lire ou d’écrire dans la mémoire ( si R/W=1 alors lecture sinon écriture ) • Bus d’adresses de taille k bits • Bus de données de taille n bits Structure interne RIM R A M Bus d’adresse Bus de données D E C O D E U R E WR /
  • 40. 40 5.1. Comment sélectionner un mot mémoire ? Un mot mémoire Une cellule mémoire K bits K bits n bits • Lorsque une adresse est chargée dans le registre RAM , le décodeur va recevoir la même information que celle du RAM. • A la sortie du décodeur nous allons avoir une seule sortie qui est active  Cette sortie va nous permettre de sélectionner un seule mot mémoire.
  • 41. 41 5.2 Comment calculer la capacité d’une MC ? • Soit k la taille du bus d’adresses ( taille du registre RAM) • Soit n la taille du bus de données ( taille du registre RIM ou la taille d’un mot mémoire ) • On peut exprimer la capacité de la mémoire centrale soit en nombre de mots mémoire ou en bits ( octets, kilo-octets,….) – La capacité = 2k Mots mémoire – La capacité = 2k * n Bits Exemple : Dans une mémoire la taille du bus d’adresses K=14 et la taille du bus de données n=4. Calculer la capacité de cette mémoire ? C=214 = 16384 Mots de 4 bits C= 214 * 4 = 65536 Bits = 8192 Octets = 8 Ko
  • 42. 42 5.3 Comment lire une information ? • Pour lire une information en mémoire centrale il faut effectuer les opérations suivantes: – Charger dans le registre RAM l’adresse du mot à lire. – Lancer la commande de lecture ( R/W=1) – L’information est disponible dans le registre RIM au bout d’un certain temps ( temps d’accès)
  • 43. 43 5.4 Comment écrire une information ? • Pour écrire une information en MC il faut effectuer les opérations suivantes: – Charger dans le RAM l’adresse du mot ou se fera l’écriture. – Placer dans le RIM l’information à écrire. – Lancer la commande d’écriture pour transférer le contenu du RIM dans la mémoire .
  • 45. 45 Problème ? • On veut réaliser une mémoire de capacité C , mais nous disposons uniquement de boîtiers ( des circuits ) de taille inférieur ? Boîtier Capacité C’ n’ m’ n n m ? Mémoire Capacité C
  • 46. 46 Structure d’un boîtier Un Boîtier RIM R A M D E C O D E U R E R/W CS CS (Chip Select ) : c’est une commande en logique négative qui permet de sélectionner ( activer ) un boîtier . CS=0 le boîtier est sélectionné CS=1 le boîtier n’est pas sélectionné Un boîtier possède la même structure qu’une mémoire ( RAM,RIM,….) en plus de la commande CS.
  • 47. 47 Solution • Soit M une mémoire de capacité C , tel que m est le nombre de mot et n la taille d’un mot. • Soit M’ un boîtier de capacité C’ , tel que m’ le nombre de mot et n’ la taille d’un mot. • On suppose que C > C’ ( m >= m’ , n >=n’) • Quel est le nombre de boîtiers M’ nécessaire pour réaliser la mémoire M ? • Pour connaître le nombre de boîtiers nécessaire , il faut calculer les deux facteurs suivants : – P =m/m’ – Q=n/n’
  • 48. 48 Solution (suite ) • P : permet de déterminer de nombre de boîtiers M’ nécessaire pour obtenir le nombre de mots de la mémoire M ( extension lignes ). • Q : permet de déterminer le nombre de boîtier M’ nécessaire pour obtenir la taille de mot de la mémoire M ( extension mots ou extension colonnes). • P.Q donne le nombre totale de boîtiers nécessaire pour réaliser la mémoire M. • Pour sélectionner les boîtiers on utilise les bits de poids forts d’adresses. Si P est le facteur d’extension lignes alors on prend k bits tel que P=2k. • Les autres bits d’adresses restants sont utilisés pour sélectionner un mot dans un boîtier.
  • 49. 49 Exemple 1 • Réaliser une mémoire de 1Ko ( la taille d’un mot est de 8 bits) en utilisant des boîtiers de taille 256 mots de 8 bits ?
  • 50. 50 Exemple 1 • Solution : (m,n)=(1024,8)  taille du bus d’adresses est de 10 bits A9 0(A9…A0), taille du bus de données est de 8 bits D7 0(D7….D0) (m’,n’)=(256,8)  taille du bus d’adresses est de 8 bits (A7’…A0’), taille du bus de données est de 8 bits (D7’….D0’) • Calculer les deux facteurs d’extension lignes et colonnes : P= m/m’ =1024/256=4 ( extension lignes ) Q= n/n’ =8/8=1 (extension colonnes) • Le nombre totale de boîtiers P.Q=4
  • 52. 52 Exemple 2 • On veut réaliser une mémoire de 1Ko ( la taille d’un mot est de 16 bits) en utilisant des boîtiers de taille 1Ko mots de 4 bits ) ?
  • 53. 53 Exemple 2 • Solution : (m,n)=(1024,16)  taille du bus d’adresses est de 10 bits (A9…A0), taille de bus de données est du 16 bits (D15….D0) (m’,n’)=(1024,4)  taille du bus d’adresses est de 10 bits (A9’…A0’), taille de bus de données est du 4 bits (D3’….D0’) • P=1024/1024=1 ( extension lignes ) • Q=16/4=4 (extension colonnes) • Le nombre totale de boîtiers P.Q=4
  • 55. 55 Exemple 3 • On veut réaliser une mémoire de 1KO ( la taille d’un mot est de 8 bits) en utilisant des boîtiers de taille 256 mots de 4 bits ) ? • Solution : (m,n)=(1024,8)  taille du bus d’adresses est de 10 bits (A9…A0), taille du bus de données est de 8 bits (D7….D0) (m’,n’)=(256,4)  taille du bus d’adresses est de 8 bits (A7…A0), taille du bus de données est de 4 bits (D3….D0) • P=1024/256=4 ( extension lignes ) • Q=8/4=2 (extension colonnes) • Le nombre totale de boîtiers P.Q=8
  • 56. 56 CS CS CS CS A9 8 CS CS CS CS A7 0 D7 4 D3 0 D7 0 D3 0 D3 0 D3 0 D7 4 D7 4 D7 4 R/W 8 bits 8 bits
  • 57. 57 Exercice • Réaliser une mémoire de 8K X12 ( la taille d’un mot est de 12 bits) en utilisant des boîtiers de taille 2048 mots de 4 bits ) ?
  • 58. 58 7. Architectures des mémoires centrales
  • 59. 59 • Dans une architecture à un seul processeur : le processeur à l’exclusivité d’accéder à la mémoire. Le rendement de l’UC n’est conditionnée que par le temps d’accès à la MC. Demande de la lecture Disponibilité de l’information UC inactive Mémoire Centrale Processeur
  • 60. 60 • Si le calculateur possède plusieurs processeurs qui fonctionnent en parallèle ( en même temps ), c’est possible que deux processeurs ou plus demandent d’accéder à la mémoire à la même instant. • Si la mémoire est structurée en un seul bloc alors un processeur peut monopoliser la MC. • Même si le temps d’accès est très petit, des processeurs vont être pénalisés  donc la structure de la MC est aussi importante. P1 P2 P3 P4 MC
  • 61. 61 7.1 Mémoire modulaire P1 M4M3M2M1 P2 P3 P4 MC • La solution est de découper la mémoire en plusieurs modules. • Plusieurs bus permettent d’accéder simultanément (en même temps) à la MC. • Possible d’avoir autant d’accès que de modules. • On ne peut pas accéder simultanément à un module. Remarques : • Les adresses à l’intérieur d’un module sont séquentiels ( successives ) • C’est possible qu’un module soit réaliser avec des boîtiers de taille inférieur ( il faut calculer les facteur d’extension lignes et colonnes )
  • 62. 62 Comment sélectionner un mot dans une architecture modulaire ? • L’adresse est divisée en deux parties : – Les bits de poids forts pour sélectionner un module. Si le nombre de module est égale à n , alors il faut prendre k bits tel que 2k >= n – Les bits de poids faibles pour sélectionner un mot dans un module. N° module adresse mot
  • 63. 63 Exemple • Soit une mémoire de taille de 4 Ko. Cette mémoire est découpée en 4 modules. Donner le schéma de cette mémoire en utilisant des boîtiers de 1 Ko?
  • 64. 64 Exemple • Soit une mémoire de taille de 4 Ko. Cette mémoire est découpée en 4 modules. Donner le schéma de cette mémoire en utilisant des boîtiers de 1 Ko? • Solution : • Capacité = 4 Ko = 4* 210 = 212  la taille du bus d’adresses est de 12 bits ( A11 0). • 4 modules  2 bits du poids forts pour la sélection des modules ( A11 10) • Les autres bits pour la sélection d’un mot dans un module ( A9 0)
  • 66. 66 7.2 Mémoire entrelacée • Avec une MC modulaire , c’est possible qu’un processeur monopolise un module ( par exemple il accède a des adresse consécutive ), Pour éviter ce problème : – Un module est divisé en plusieurs Blocs . – les adresses consécutive sont placé dans des bloc différents . – Le nombre de blocs représente le degré d’entrelacement.
  • 67. 67 Sélectionner un mot dans une MC entrelacée • L’adresse est divisée en deux parties : – Les bits de poids faibles pour sélectionner le bloc. Si on dispose de n bloc , il faut prendre k bits tel que 2k >=n. – Les bits de poids forts pour sélectionner le mot dans le bloc . Adresse du mot N° bloc
  • 68. 68 Exemple 1 : une mémoire entrelacée avec un degré d’entrelacement égale à 4 , un bloc est de taille de 4 mots Bloc 0 • 4 blocs et la taille d’un bloc est égale à 4 mots de 4 bits  taille de la mémoire est égale à 16 mots de 4 bits. • Il existe 4 blocs  2 bits de poids faibles pour la sélection A1 0 • Les bits de poids forts ( A3 2) pour sélectionner un mot dans un bloc. • L’adresse 0000  bloc 0 ( bits poids faible 00) • L’adresse 0001  bloc 1 ( bits poids faible 01) • L’adresse 0010  Bloc 2 • L’adresse 0011  Bloc 3 • L’adresse 0100  Bloc 0 • ……….. • ……….. 0000 0100 1000 1100 Bloc 1 0001 0101 1001 1101 Bloc 2 0010 0110 1010 1110 Bloc 3 0011 0111 1011 1111
  • 69. 69 Exemple 2 • Réaliser une mémoire de capacité 512 mots de 8 bits avec des boîtiers de 128 mots de 8 bits avec un degré entrelacement de 4. • Capacité 512 =29 ( taille de bus d’adresses =9 ) • Taille d’un mot =8  taille du bus de données =8 • 4 blocs  taille d’un bloc = 512/4 =128 • Taille d’un boîtier = 128 *8  un boîtier par bloc est suffisant • 2 bits de poids faibles pour la sélection d’un bloc A1 0 • Les bits de poids fort ( A8 2) pour sélectionner un mot dans un bloc.
  • 71. 71 7.3 Les mémoires modulaires entrelacées • La MC est divisée en plusieurs modules • Chaque module est divisé en n Blocs ( n le degré d’entrelacement) • Pour sélectionner un mot : – Il faut sélectionner le module ( bits de poids forts ) – Sélectionner le bloc dans le module ( bits de poids faibles ) – Sélectionner le mot dans le bloc ( les bits restant ) N° module adresse mot N° Bloc
  • 72. 72 Exemple • Réaliser une mémoire de 64 mots de 8 bits organisé en deux modules entrelacé , l’entrelacement se fait à l’intérieur ( D=2). En utilisant des circuits ( boîtiers ) de 16 mots de 8 bits. • La taille du bus d’adresses k= 6 ( 64=26 )  A5 0 • Le nombre de module m=2 , la taille d’un module est égale à 32 mots. • Le nombre de bits pour sélectionner un module est égale à 1 (A5 ). • Le nombre de blocs dans un module D=2  le nombre de bits nécessaire pour sélectionner un bloc est égale à 1 (A0 ) • la taille d’un bloc est égale 16 mots  un circuit suffit pour réaliser un bloc • Le nombre de bits nécessaire pour sélectionner une mot dans le bloc est égale à 4 (A4 1 )
  • 73. 73 CS CS A5 CS CS A4 1 D7 0 D7 0 D7 0 D7 0 4 bits D7 0 A0 Module 0 Bloc 0 Bloc 1 Bloc 0 Bloc 1 Module 1 M0 M1 B0 B1 8 bits