Назначение и организация памяти ЭВМ.

Системы памяти современных ЭВМ представляют собой совокупность аппаратных средств, предназначенных для хранения используемой в ЭВМ информации. К этой информации относятся обрабатываемые данные, прикладные программы, системное программное обеспечение и служебная информация различного назначения. К системе памяти можно отнести и5 программные средства, организующие управление ее работой в целом, а также драйверы различных видов запоминающих устройств. Память можно рассматривать как одну из важнейших подсистем ЭВМ, во многом определяющую их производительность. Тем не менее в течение всей истории развития вычислительных машин она традиционно считается их “узким местом”. Ключевым принципом построения памяти ЭВМ является ее иерархическая организация (принцип, сформулированный еще Джоном фон Нейманом), которая предполагает использование в системе памяти компьютера запоминающих устройств (ЗУ) с различными характеристиками. Причем с развитием технологий, появлением новых видов ЗУ и совершенствованием структурной организации ЭВМ количество уровней в иерархии памяти ЭВМ не только не уменьшается, но даже увеличивается. Например, сверхоперативные ЗУ больших ЭВМ 1950-60-х годов, заменяет двухуровневая кэш-память персональных ЭВМ 1990-х годов. В данной главе проводится классификация ЗУ с точки зрения особенностей их организации и использования. Затем рассматриваются типовые структуры систем памяти ЭВМ, а также основные параметры и критерии оценки запоминающих устройств и систем Запоминающие устройства (ЗУ) служат для хранения программ. Память персонального компьютера ПК подразделяется на внутреннюю и внешнюю.

Внутренняя память подразделяется на:

1) оперативную; 2) постоянную; 3) буферную.

В таблице 16 представлены основные характеристики, назначение каждой из видов памяти.

 

Таблица 16 – Основные характеристики памяти ЭВМ

Память
Внешняя (ВЗУ)	Внутренняя
ОЗУ (RAM)	ПЗУ (ROM)	КЭШ (буфер)
1. Характеристика – энергозависимость
энергонезависимая	энергозависимая	энергонезависимая	энергозависимая
2. Назначение
Для длительного хране- ния программ и данных, любой информации внутри компьютера	Для кратковремен- ного хранения прог- рамм и данных во время работы компьютера	Для проверки исправности ПК и первоначальной загрузки. В момент включения компьютера стартовый адрес указывает на ПЗУ. Хранит и выдаёт программу «БИОС» в момент включения ПК	Для ускорения доступа к оперативной памяти

ПЗУ – постоянное запоминающее устройство.

Медленная память необходима для запуска компьютера при включении, энергонезависимая.

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство или оперативная память(ОП).

Время доступа – определяющая характеристика оперативной памяти (ОП). Оно измеряется в миллиардных долях секунды (наносекундах, нс). Единицы нс – для современных модулей памяти. Память состоит из конечного числа ячеек, каж- дая из которых имеет свой уникальный номер или адрес. Доступ к ячейке осу-

ществляется указанием её адреса.

КЭШ-память-сверхоперативная память: располагается между процессором и оперативной памятью. При обращении микропроцессора к памяти сначала производится поиск нужных данных в кэш-памяти, благодаря чему уменьшается среднее время доступа к памяти.

Часть оперативной памяти отводится для хранения изображений, получаемых на экране монитора, и называется видеопамять. Чем больше видеопамять, тем более сложные и качественные изображения можно получать на дисплее.

ОЗУ, КЭШ являются энергозависимыми, т.е. очищаются при отключении питания.

ВЗУ – внешнее запоминающее устройство (энергонезависимое)

Типы ВЗУ:

- винчестер – накопитель на жёстких магнитных дисках. Принцип записи данных на винчестер заключается в намагничивании поверхности диска;

- дискеты – накопители на гибких магнитных дисках;

- лазерные диски: пример: компакт-диск (CD) – это оптический диск, информация с которого считывается лазерным лучом;

- флэш-память (Flash) – съемные накопители данных, отличающиеся постоянно растущим от одной модели к другой объемом памяти.