From 339e0c3c6e6a413c308b4e0a6dd0df1ea4014065 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Nao Pross Date: Mon, 1 Jan 2018 18:42:12 +0100 Subject: Add hwsw, changed $ to \( LaTeX notation --- techwsw/tex/memorie.tex.bak | 149 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 149 insertions(+) create mode 100644 techwsw/tex/memorie.tex.bak (limited to 'techwsw/tex/memorie.tex.bak') diff --git a/techwsw/tex/memorie.tex.bak b/techwsw/tex/memorie.tex.bak new file mode 100644 index 0000000..b45243e --- /dev/null +++ b/techwsw/tex/memorie.tex.bak @@ -0,0 +1,149 @@ +\section{Memorie a semiconduttore} + +\subsection{Definizione di memoria} +Una memoria pu\`o essere definita come un sistema in grado di conservare delle +informazioni come per esempio un Hard-Disk, un libro o un DVD\@. In questo +capitolo sono analizzate solamente alcuni tipi di memoire dette \emph{memorie a +semiconduttore}. In queste forme di memoria l'informazione \`e rappresentata da +un livello di tensione (per esempio lo standard TTL) che come conseguenza +richiede un supporto fisico elettronico. + +\subsection{Classificazione delle memorie} +Le memorie digitali possono essere classificate in base a vari criteri quali +\begin{itemize} + \item Mantenimento dell'informazione senza l'uso di alimentazione: \\ + {\bf Volatili} o {\bf Non volatili} + \item Tempo di permanenza con l'alimentazione: \\ + {\bf Statiche} o {\bf Dinamiche} + \item Modalit\`a di accesso: \\ + {\bf Casuale} o {\bf Sequenziale} (o entrambe) +\end{itemize} + +\subsection{Unit\`a di misura} +In informatica in molti casi sono pi\`u importanti le potenze di 2 che le +potenze di 10. Perci\`o oltre ai prefissi del sistema internazionale kilo (k) +\(10^3\), mega (M) \(10^6\), giga (G) \(10^9\) sono stati aggiunti dalla commissione +europea IEC i prefissi kibi (Ki) \(2^{10} = 1024^1\), mebi (Mi) \(2^{20} = +1024^2\), gibi (Gi) \(2^{30} = 1024^3\) ecc. + +Naturalmente per\`o non essendo uno standard internazionale negli USA la +commissione JEDEC utilizza un sistema differente. Lo standard americano +modifica il significato dei simboli SI quando sono combinati con l'unit\`a Byte +(B). Quindi 1 KB = 1 KiB = \(2^{10}\) Bytes, 1 MB = 1 MiB = \(2^{20}\) Bytes, 1 GB += 1 GiB = \(2^{30}\) ecc. + +\begin{table}[H] +\centering {\def\arraystretch{1.2} +\begin{tabular}{ l l c l c } +\toprule +Valore & Nome IEC & Simbolo IEC & Nome JEDEC & Simbolo JEDEC \\ +\midrule +\(2^{10} = 1024^1\) & KibiByte & KiB & KiloByte & KB \\ +\(2^{20} = 1024^2\) & MebiByte & MiB & MegaByte & MB \\ +\(2^{30} = 1024^3\) & GibiByte & GiB & GigaByte & GB \\ +\bottomrule +\end{tabular}} +\caption{Riassunto delle unit\`a di misura} +\end{table} + +\subsection{Notazione} +Le memorie vengono normalmente indicate con la seguente notazione. +\[ words~count \times word~size \] +In cui \(word~size\) indica la dimensione della parola, ovvero il numero di bit +utilizzato in uscita, mentre \(words~count\) indica il numero di parole presenti. +Per esempio una memoria da 2 KiB (o 2KB secondo la notazione JEDEC) viene +indicata come memoria \(2048\times 8\) bit. +\`E anche possibile indicare la dimensione con il numero di bit +contenuti nella memoria. Sempre lo stesso esempio di una memoria da 2 KiB +si indica quindi con \(16384\) bits oppure 16 K (che con lo standard JEDEC +corrisponde a \(16 \cdot 1024 = 16384\)). + +\subsection{Conversione Decimale \(\leftrightarrow{}\) Esadecimale} +Per rappresentare graficamente le regioni di indirizzabili occupare da una +memoria si utilizza spesso dei diagrammi che rappresentano l'\emph{address +space}. +% TODO + +\subsection{Read Only Memory ({\tt ROM})} +La memoria ROM \`e un circuito combinatorio che fornisce in uscita una serie di +dati \(Y_0\dotso Y_{m-1}\) in corrispondenza ad una serie di ingressi \(A_0\dotso +A_{n-1}\). Con \(n\) bit in ingresso si possono avere fino a \(2^n\) celle di +dimensione \(m\) in uscita. +In questo tipo di memoria come implica il nome le informazioni vengono +conservate permanentemente nella configurazione del circuito, siccome esse sono +`bruciate' fisicamente nel circuito. + +\begin{figure}[H] + \centering + \includegraphics[width=\textwidth]{res/memorie/rom} + \caption{Funzionamento di una ROM} +\end{figure} + +Per ogni indirizzo in \(A\) corrisponde una riga che accende alcuni bit +sull'uscita \(Y\) in base alle connessioni presenti tra le linee dei dati e le +linee delle parole. La connessione pu\`o essere costruita con differenti +metodi, creando quindi differenti tipi di ROM\@. La seguente tabella descrive +brevemente le caratteristiche di ognuna. + +\begin{table}[H] +\centering { +\def\arraystretch{1.4}\tabcolsep=6pt +\begin{tabular}{>{\ttfamily}p{.12\textwidth} p{.28\textwidth} p{.5\textwidth}} +\toprule +\rmfamily Acronimo & Nome & Caratteristica \\ +\midrule +ROM & Read Only Memory & Programmata in fabbrica \\ +PROM & Programmable ROM & Programmabile dall'utente una volta sola, per sempre. + La programmazione avviene bruciando dei fusibili. \\ +EPROM o UVPROM & Erasable PROM & Programmabile pi\`u volte dall'utente. \`E possibile + cancellare il contenuto esponendo il chip ai raggi UV per 15 - 20 min. \\ +EEPROM o E\textsuperscript{2}PROM & Electronically Erasable PROM & + Programmabile pi\`u volte dall'utente, la memoria viene riscritta in pochi + millisecondi utilizzando dei segnali elettrici. \\ +FLASH & & Si controlla il gate di un tipo di transistor CMOS, che resta + bloccato nella posizione anche in assenza di alimentazione. \\ +\bottomrule +\end{tabular}} +\end{table} + +% che diamine erano? +% \subsection{Memorie non volatili ({\tt NVRWM})} + +\subsection{Random Access Memory ({\tt RAM})} +In una memoria ad accesso casuale, o memoria RAM (Random Access Memory), una +qualsiasi locazione \`e individuata da un numero (indirizzo o address) e +il suo contenuto pu\`o essere letto o modificato in un intervallo di tempo +costante detto \emph{tempo di accesso} \(t_a\). + +%% doc: 01c memorie principali.pdf +% TODO: check +\begin{figure}[H] + \centering + \includegraphics[width=\textwidth]{res/memorie/ram} + \caption{Metodo per accedere al contenuto di una memoria ad acesso casuale} +\end{figure} + +Quando viene richiesta un' operazione di lettura con il segnale {\tt R}, +l'indirizzo comanda il multiplexer per passare sull'uscita il dato contenuto +alla locazione richiesta. Nell'operazione di scrittura il segnale {\tt W} +abilita la scrittura del dato presente in ingresso nella cella indicata tramite +il demultiplexer. + +La RAM pu\`o essere di tipo \emph{statico} o \emph{dinamico}. Le {\tt SRAM} +(static RAM) sono dei flip-flops, mentre le {\tt DRAM} (dynamic RAM) sono dei +microcondensatori C-MOS nei quali 1 corrisponde al condensatore carico e 0 +corrisponde al condensatore scarico. + +\paragraph{La RAM dinamica ({\tt DRAM})} avendo un comportamento elettrico +tipico dei condensatori, essa \`e soggetta alla scarica, cio\`e tende a +perdere l'informazione contenuta, perci\`o necessitano di essere ricaricate +regolarmente con della circuiteria che esegue un \emph{refresh}. + +\paragraph{La RAM statica ({\tt SRAM})} essendo un FF, \`e in grado di +mantenere le informazioni per un tempo indeterminato affinch\`e ci sia +l'alimentazione. Gli svantaggi delle SRAM rispetto alle DRAM sono il consumo +energetico (potenza dissipata) e la dimensione, che rendono la densit\`a di +bit per unit\`a di area minore. Come vantaggio invece le SRAM tendono ad essere +pi\`u veloci delle DRAM\@. + +% \subsection{Indirizzamento sequenziale, 1D e 2D} -- cgit v1.2.1