Exoposé architecture

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République de Côte d’ivoiRe MiniStèRe de l’enseigneMent Supérieur et de la Recherche Scientifique union – Discipline — Travail Institut National Polytechnique Félix Houphouët Boigny ecole supéRieuRe d’industRie Sni* to View expose d’ARCHitectu DES ORDINATEURS Thème LES MEMOIRES Réalisé par BLEOU JOSELINE BOUARE ADAMA BEN KOUASSI KOUASSI noël SOUKPA LOÏC TRAORE OSSANDJI YAPO CHAMBO Professeur : Mr.

SIE or 18 Notion de hiérarchie des VII. Les supports Conclusion… MR. SIE OUATTARA ANNEE SCOLAIRE 2012-2013 p 13 ….. P16 expose d’ARCHiteCteLlRE DES ORDINATEURS Introduction Aujourdhui les mémoires jouent un rôle important dans les ordinateurs ; elles sont mêmes incontournables. En ce XXIe siècle, les mémoires sont devenues nombreuses et diverses. De ce fait, comment expliquer l’importance et la diversité des mémoires ?

Pour répondre à cette question, on analysera les axes suivants qui sont la définition et l’historique des mémoires, l’organisation d’une memoire, les caractéristiques des mémoires, les types et les rôles des mémoires, les critères de choix d’une mémoire et la notion de hiérarchie mémoire. 2 18 conserver facilement la position de leur armature, principe utilisé ien avant l’informatique dans les centraux téléphoniques. Des milliers de relais ont également équipé les premiers ordinateurs.

Autre grande famille, utilisant divers systèmes de commande électriques : les panneaux

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d’affichage urbain, des gares et des aérogares. Les mémoires à trous : cartons et bandes perforées Les cartons Les premiers systèmes de commande de machines, dans lesquels les instructions nécessaires au fonctionnement sont encodées au moyen de combinaisons de perforations par un système mécanique, furent mis au point par les français Basile Bouchon (1725) et Henri Falcon (1728) pour automatiser le tissage des étoffes façonnées (dont les motifs sont tissés et non imprimés).

Cette technique fut améliorée ensuite par Jacques Vaucanson, puis perfectionnée par Joseph-Marie Jacquard vers 1800. C] Les bandes perforées Vers la moitié du XIXe siècle, on a eu l’idée de remplacer la série de cartons perforés attachés ensemble, utilisés dans les systèmes Jacquard, par une bande de papier en continu. La généralisation de la bande perforée comme support de stockage et de transmission de données donna naissance à des codes divers utilisant un nombre différent de canaux (les lignes sur la ande, en général de 5 à 8, où se trouvent les trous). tatistique du recensement américain. C] Les mémoires électroniques Dans ce type de mémoires, le système fait circuler un train d’impulsions, représentatif de l’information mémorisée, dans un registre à décalage matérialisé par un fil métallique, un tube de mercure, une suite de condensateurs… ces mémoires ont une faible durée de memorisation et doivent être lues et réécrites périodiquement pour consenrer l’information. Par ailleurs, on a : Les mémoires à tube électronique Les mémoires semi-électroniques La carte à puce ou carte à mémoire.

La télécarte bien connue est un exemple typique des profondes Transformations que la mémoire à semi-conducteurs, associée au microprocesseur, amène de plus en plus dans les objets de grande consommation. 4 expose d’ARCHitecteuRE DES ORDINATEURS Les mémoires magnétiques Les mémoires magnétiques exploitent le fait qu’on peut changer électriquement la polarité d’aimants élémentaires. Ainsi une information binaire, ou bit, est écrite en mémoire en inversant l’orientation du ôle nord et du pôle sud de l’ai x états stables de l’aimant 8 devant les têtes de lecture-écrlture.

Organisation d’une mémoire ne mémoire peut être représentée comme une armoire de rangement constituée de différents tiroirs. Chaque tiroir représente alors une case mémoire qui peut contenir un seul élément : des donnees. Le nombre de cases mémoires pouvant être très élevé, il est alors nécessaire de pouvoir les identifier par un numéro. Ce numéro est appelé adresse. Chaque donnée devient alors accessible grâce à son adresse. SIE OUATTARA Avec une adresse de n bits il est possible de référencer au plus 2 cases mémoire.

Chaque case est remplie par un mot de données (sa longueur m est toujours une puissance de 2). Le nombre de fils d’adresses d’un boîtier mémoire définit donc le nombre de cases mémoire que comprend le boîtier. Le nombre de fils de donnees définit la taille des données que l’on peut sauvegarder dans chaque case mémoire. En plus du bus d’adresses et du bus de données, un boitier mémolre comprend une entrée de commande qui permet de définir le type daction que l’on effectue avec la mémoire (lecture/écriture) et une entrée de sélection qui permet de mettre les entrées/sorties du boîtier en haute impédance.

On peut donc schématiser un circuit mé pure PAGF 18 cycle : 1 . sélection de l’adresse 2. hoix de l’opération à effectuer (RA »‘) 3. sélection de la mémolre (CS = O) 4. lecture ou écriture la donnée Caractéristiques des mémoires 1 ) TECHNOLOGIES Electronique (semi-conducteurs) L’électronique favorise la rapidité de la mémoire et règle le problème d’encombrement. Exemple : les registres, les puces électroniques… Magnétique Elle réduit la rapidité de la mémoire mais les rend plus fiables et permet d’obtenir une capacité relativement importante.

Exemple : cartes magnétiques, streamers (petites cassettes) Cl Optique Ici, on utilise les propriétés de la lumière. Exemple : dvd-rom, cd-rom. ANNÉE SCOLAIRE 2012-2013 6 2) OPERATIONS AUTORISEES Une mémoire est un dispositif utilisé pour réaliser deux opérations : 6 8 mémoire perdant ses informations après un temps donné à une volatilité dynamique. On les appelle les D-R. A. M . Elles perdent aussi leurs informations en cas de coupure de courant électrique. ) CAPACITE La capacité d’une mémoire est la quantité d’informations totale que la mémoire contient. Autrement dit c’est le nombre total de bits contenu dans la mémoire. Elle s’exprime en bit et souvent en octet (Regroupement de 8 bits). On a: 4bits= (0110) quartet 8bits= (01 11000) Kilo (k) ZI 000 kq=1 ko=8kbits Méga 000 000 5) LE TEMPS D’ACCES (TA) C’est le temps qui s’écoule entre l’instant où a été lancée une opération de lecture/écriture en mémoire et l’instant où la première information est disponible.

Il indique la vitesse de la mémoire : Si TA est grand, alors la mémoire est lente, Si TA est petit, alors la mémoire est rapide. 7 expose d’ARCHitecteuRE PAGF 7 OF EURS par clé: c’est le plus rapide des modes d’accès. Chaque information est identifiée par une clé. Ainsi, on accède à une information via celle- IV-TYPES ET ROLES DES MEMOIRES Dans un ordinateur nous avons 3 types de mémoires qui sont : -les registres du processeur 2-la mémoire centrale 3-1a mémoire cache 4-les mémoires de masse 1 .

LES REGISTRES DU PROCESSEUR Un registre est un emplacement de mémoire interne à un processeur. Les registres se situent au sommet de la hiérarchie mémoire : il s’agit de la mémoire au meilleur temps d’accès, mais dont le coût de fabrication est le plus élevé car la place dans un microprocesseur est limitée. Leur nombre dépasse donc rarement quelques dizaines d’octets. Une architecture externe de processeur définit un ensemble de registres, dits architecturaux, qul sont accessibles par son jeu d’instructions. Ils constituent l’état externe (architectural) du processeur.

Cependant, une réalisation donnée d’une architecture externe (microarchitecture) peut contenir un ensemble différent de registres, qui sont en général plus nombreux que les registres architecturaux. Ils stockent non seulement l’état externe du processeur, mais aussi celui de sa microarchitecture : valeurs opérandes, indicateurs, etc. Ce dernier état est utilisé exclusivement par la microarchitecture, et n’est pas visible par le jeu d’instructions (architecture). La plupart des architectures modernes sont qualifiées de load- tore : les programmes transfèrent d’abord des données de la mémoire c s reeistres, puis centrale. 2. LA MEMOIRE CENTRALE Pour qu’une information soit traitée par le processeur elle doit forcément transiter par la mémoire centrale à partir des mémoires auxiliaires (disque dur, clé USB, etc. ). Les mémoires principales sont divisées en cases mémoires elles même divisées en cellules mémoires. Une case memoire contient 8 cellules mémoires. La mémoire centrale est toujours faite en mémoire R. A. M. Une adresse représente le numéro d’une case mémoire. Elle est découpée en deux parties : Cl Mémoire ROM

Mémoire RAM a) a mémoire ROM Les mémoires mortes sont utilisées, entre autres, pour stocker : * Les informations nécessaires au démarrage d’un ordinateur (BIOS, instructions de démarrage, microcode) * Les équipements embarqués (relativement lents), pour contenir le programme de la partie numérique, en association avec une RAM dynamique pour traiter les données. * Dans le cadre de l’utilisation d’émulateurs ; on utilise une copie (image) de la mémoire morte de la plate-forme émulée. Le te la mémoire morte est de qu’elle ne peut être programmée qu’une fois. Une fois programmée, elle devient une mémoire morte (ROM ou

Read Only Memory) au sens littéral du terme. L’UVPROM . Mémoires mortes effaçable après exposition à de fort ultra-violet dans un appareil dédié. L’EEPROM : Le contenu de la mémoire EEPROM peut être facilement effacé ? l’aide d’un courant électrique. 9 b) La mémoire RAM La mémoire vive, mémoire système ou mémoire volatile aussi appelée RAM de l’anglais Random Access Memory est la mémoire informatique dans laquelle un ordinateur place les données lors de leur traitement. Ses caractéristiques sont Sa rapidité d’accès (essentielle pour fournir rapidement les données au processeur)