Mémoire

Organisation

• Contenant pour des données
• Organisée en cases de stockage

Emplacement mémoire = case de stockage

Caractéristiques d’un emplacement

• taille: combien de bits il contient
• adresse: à quel emplacement est située l’information

Analogies mémoire

Échiquier

• Pour chaque case :
  • une pièce ou aucune pièce (contenu)
  • une coordonnée (adresse)
    • H7
    • D4

Porte-document

• Chaque porte-vue possède:
  • un ou deux feuillets (contenu)
  • un numéro pour pouvoir le retrouver (adresse)

Boîte aux lettres

• Une boîte à lettres contient:
  • un nombre fixe de lettres (contenu)
  • un numéro (adresse)

Mots

• ensemble de bits
• chaque adresse référence un mot

Les mots sont constitués de plusieurs bits. Chaque mot est référencé par une adresse (un nombre)

Caractéristiques de la mémoire

Adressage et taille des mots

• Nombre d’adresses possibles
• Taille des mots de la mémoire

Exemple

• nombre d’adresses possibles
  • 2¹⁶ = 65536 adresses
• taille des mots de la mémoire
  • 8 bits = 1 octet

Questions

1. Une mémoire stocke des mots de 8 bits (1 octet) et possède 2¹⁶ cases mémoires. Quelle est la taille totale de la mémoire en kilo-octets (Ko)?
2. Une mémoire stocke des mots de 16 bits (2 octets) et nécessite 8 bits pour les adresser. Quelle est la taille totale de la mémoire en octets?
3. Une mémoire possède une taille totale de 32 Mo et peut stocker des mots de 32 bits.
   1. Combien de bits a-t-on besoin pour représenter les adresses dans cette mémoire?
   2. Quelles sont les adresses minimales et maximales de cette mémoire exprimées en hexadécimal?

Types de mémoires

Volatiles

Absence de courant électrique = perte du contenu

Volatiles et statiques

Ces mémoires n’ont pas besoin d’être lues pour conserver leurs valeurs

Exemple: SRAM

Volatiles et dynamiques

Ces mémoires ont besoin d’un rafraîchissement des données pour les conserver

Si elles ne sont pas lues elles perdent leur contenu

Exemple: DRAM

Non-volatiles

Conservation du contenu (même si pas de courant électrique).

Les deux types principaux

ROM

• ne peuvent pas être écrites (Read Only Memory)
• doivent être écrites au préalable-
• une fois écrite on ne peut plus modifier leur contenu

RAM

• Random Access Memory
• peuvent être écrites
• leur contenu disparaît en l’absence de courant électrique

Contrôle de la mémoire

Problématique

Comment faire pour que le CPU puisse accéder à la RAM ?

Mémoires modifiables

Les mémoires modifiables sont contrôlables par le microprocessseur avec 3 signaux:

• Lecture
• Écriture
• Activation (Enable)

Bus

• Groupe de lignes électriques qui
  • relie le CPU aux autres composants
• Chaque ligne peut transférer un bit d’information à la fois.

Trois types de bus

• bus de données
• bus d’adresse
• bus de contrôle

Adresses et données

Le CPU peut accéder à la RAM via deux bus

Nombres d’emplacements adressables

Combien le CPU peut-il générer d’adresses?

2⁸ = 256

Bus de données

• permet le transfert des données
• sens de circulation :
  • entrée et sortie
  • exclusif (soit l’un soit l’autre à un instant t)
• taille bus = taille des mots transférables en une fois

Bus d’adresse

• définit l’emplacement visé par l’opération sur le bus
• contrôlé par le microprocesseur
  • taille bus = nombre d’emplacement maximal adressable

Bus de contrôle

• détermine le rôle des autres bus
  • direction des données sur le bus d’adresse
  • synchronisation des opérations (horloge)

Contrôle des informations

Lecture

Écriture

Choix du type d’accès

Envoi d’un signal électrique sur un des deux connecteurs

Adressage

Le nombre de bits augmente le nombre d’adresses utilisables (ici 8 bits)

Transmission des données

Le nombre de bits augmente les valeurs utilisables (ici 8 bits)

Problématique: représentation des valeurs

Série de questions

1. Une mémoire stocke des mots de 16 bits (2 octet) et possède 2¹² cases mémoires. Quelle est la taille totale de la mémoire en kilo-octets (Ko)?
2. Une mémoire stocke des mots de 8 bits (1 octets) et nécessite 28 bits pour les adresser. Quelle est la taille totale de la mémoire en octets?
3. Une mémoire possède une taille totale de 16 Go et peut stocker des mots de 32 bits.
   1. Combien de bits a-t-on besoin pour représenter les adresses dans cette mémoire?
   2. Quelles sont les adresses minimales et maximales de cette mémoire exprimées en hexadécimal?