Структура памяти ЭВМ. Запоминающие устройства, их основные параметры.

Память - совокупность устройств, служащих для запоминания, хранения и выдачи информации. Отдельные устройства из этой совокупности называются запоминающее устройство (ЗУ). С помощью них информация передается в будущее.
ЗУ - акцент: принцип работы и структура, память - акцент: функция.
Производительность ЭВМ во многом определяется составом и харак-ми ЗУ.
В составе ЭВМ используется несколько типов ЗУ, отличающихся принципами
действия, характеристиками и назначением. Основные операции ЗУ: запись и чтение информации. Они обе называются -обращение к память. При обращении к памяти производится передача некоторой единицы данных (бит, байт, слово, блок данных).

Важнейшие характеристики ЗУ:

1. Емкость.

2. Быстродействие.

3. Организация.

Емкость определяется максимальным количеством данных, которые могут в ней хранится.

Удельная _ емкость = емкость/физический объем;

Быстродействие памяти определяется продолжительностью операции обращения к памяти. Если при обращении к памяти хранящаяся в ней информация разрушается, то необходимо производить регенерацию (динамические ЗУ). Статические ЗУ сохраняют информацию после считывания.

По свойствам физической среды ЗУ подразделяются:

1. Полупроводниковые.

2. Магнитные.

3. Оптические.

4. Биологические.

5. Квантовые.

В зависимости о реализуемых операций при обращении к памяти ЗУ бывают:

1. ПЗУ=ROM (Read Only Memory - только для чтения). Запись производится на заводе при изготовлении.

2. ОЗУ=RAM(Random Access Memory)

3. PROM, EPROM, EEPROM -программируемая память.

По способу выборки информации из массива запоминающей среды ЗУ бывают:

1. Устройства с последовательной выборкой (магнитофон, СD-ROM).

2. Устройства с произвольной выборкой. В памяти с произвольным доступом время доступа не зависит от места расположения данных.

3. Устройства с комбинированной выборкой.

Ширина выборки памяти -количество данных получаемых или записываемых при доступе к памяти.

По принципу размещения информации ЗУ подразделяются:

1. Адресные (одноадресные, многоадресные).

2.Безадресные (стэк, куча, ассоциативные). Чаще всего используются двухадресные.

По принципу поиска ЗУ бывают:

1. Стековые.

2. Адресные (поиск по адресу ячейки).

3. Ассоциативные (поиск по содержимому ячейки). Характеристики ЗУ:

1. Потребляемая мощность.

2. Тип корпуса.

3. Вес.

4. Габариты.

5. Стоимость.

6. Криптозащита.

В зависимости от места расположения в структуре ЭВМ можно классифицировать память по следующим признакам:

1. Внутренняя память.

2. Внешняя память.

3. Локальная память.

Требования к быстродействию и емкости памяти высокие и противоречивые. Чем быстрее память, тем меньше ее объем. Стоимость различных видов памяти также различная. Поэтому память организуется в виде иерархической структуры ЗУ, обладающих различным быстродействием и различной емкостью.

Иерархическая организация памяти -это такая организация, которая позволяет экономически эффективно сочетать хранение больших объемов информации с быстрым доступом к ней.

 

6. Оперативная память ЭВМ. Структура запоминающего устройства с произвольным доступом.

Запоминающее устройство с произвольным доступом (сокращённо ЗУПД; также Запоминающее устройство с произвольной выборкой, сокращённо ЗУПВ; англ. Random Access Memory) — один из видов памяти компьютера, позволяющий единовременно получить доступ к любой ячейке (всегда за одно и то же время, вне зависимости от расположения) по её адресу на чтение или запись.

Назначение ОЗУ

· Хранение данных и команд для дальнейшей их передачи процессору для обработки. Информация может поступать из оперативной памяти не сразу на обработку процессору, а в более быструю, чем ОЗУ, кэш-память процессора.

· Хранение результатов вычислений, произведенных процессором.

· Считывание (или запись) содержимого ячеек.

Особенности работы ОЗУ

Оперативная память может сохранять данные лишь при включенном компьютере. Поэтому при его выключении обрабатываемые данные следует сохранять на жестком диске или другом носителе информации. При запуске программ информация поступает в ОЗУ, например, с жесткого диска компьютера. Пока идет работа с программой она присутствуют в оперативной памяти (обычно). Как только работа с ней закончена, данные перезаписываются на жесткий диск. Другими словами, потоки информации в оперативной памяти очень динамичны.

ОЗУ представляет собой запоминающее устройство с произвольным доступом. Это означает, что прочитать/записать данные можно из любой ячейки ОЗУ в любой момент времени. Для сравнения, например, магнитная лента является запоминающим устройством с последовательным доступом.