ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА Архитектура памяти ЭВМ n ЭВМ

ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Архитектура памяти ЭВМ n ЭВМ с точки зрения ее логической структуры состоит как минимум из 2 -х компонентов: · блока вычислений (ЦП) · блока памяти. Память (memory) - способность устройства обеспечивать хранение информации. Хранение осуществляется в запоминающих устройствах (ЗУ).

Характеристики памяти n Важнейшими характеристиками памяти являются емкость и быстродействие. n Емкость памяти определяется максимальным количеством информации, которое может в ней храниться. Измеряется в битах, байтах, Кб, Мб… n Быстродействие памяти определяется продолжительностью операции обращения к ней за единицей хранения (байтом).

Основная память Физическая структура Логическая структура n Основная память содержит: n n n RAM (оперативное – ОЗУ); ROM (постоянное – ПЗУ) CMOS (энергонезависимая память)

ОЗУ n Энергозависимая память: при отключении питания информация теряется. n Основу ОЗУ составляют СБИСы. n Запись и считывание информации осуществляются подачей электрических импульсов.

ОЗУ n Между ячейками памяти и центральным процессором предусмотрен прямой обмен сообщениями. Поэтому ОЗУ часто называют память с прямым доступом.

Логическая организация ОЗУ n Оперативная память включает в себя такие понятия, как логическое отображение и размещение. n Логическое отображение – представление адресов памяти на микросхемах. n Размещение – расположение информации (данных и команд) определенного типа по адресам памяти системы.

Типы ОЗУ n Динамическое ОЗУ (DRAM) – ячейки памяти можно представить в виде микроконденсаторов способных накапливать электрический заряд. Это наиболее распространенный и экономически доступный вид памяти. n Недостатки памяти DRAM: медленнее происходит запись и чтение данных, требует постоянной подзарядки. n Преимущества: простота реализации; низкая стоимость. Микросхема DRAM

Типы ОЗУ n Статическое ОЗУ (SRAM) Базовым элемент - триггер (состоит из нескольких транзисторов). В триггере хранится не заряд, а состояние (включен/ выключен), этот тип памяти обеспечивает более высокое быстродействие. Поддерживает состояние сигнала без постоянной перезаписи. n Преимущества памяти SRAM: значительно большее быстродействие. n Недостатки: конструктивно более сложный процесс изготовления, высокая стоимость.

n Микросхемы динамической памяти (DRAM) используются как основная оперативная память, а микросхемы статической (SRAM) - для кэш-памяти. n Оперативная память в компьютере размещена на панелях, которые называются модулями. Модули ОП вставляются в соответствующие разъемы на материнской плате.

Модули n 2 вида: однорядные (SIMM-модули); двурядные (DIMM-модули). Характеристики модулей: • объем памяти, • время доступа SIMM-модули имеют объем 4, 8, 16, 32, 64 Мб; DIMM-модули - 256, 512 Мб, 1 Гб. Время доступа показывает, сколько времени необходимо для обращения к ячейкам памяти. Измеряется в наносекундах (нс).

Модули В модулях памяти возможны подделки: n перемаркировка микросхем памяти (например, изменение даты и времени доступа), n отсутствие некоторых заявленных средств (контроль четности), n несоответствие требованиям (стандарту).

Производители памяти n следующие фирмы: Nec; Samsung (Sec). Высоко ценятся также изделия Siemens, Micron, Mitsubisi, LG, Toshiba, Hitachi, Fujitsu (три последние не часто встречаются на нашем рынке). SIMM ("длинный SIMM") не производится, но довольно широко еще применяется (самый распространенный тип памяти на "простых" Pentium I/II) DIMM -применяется на наиболее современных платах, Pentium IV и т. д. Celeron/Athlon

КЭШ-память (CACHE) n КЭШ-память логически представляет собой промежуточный буфер, через который прокачиваются данные. n Выигрыш по быстродействию достигается благодаря тому, что часто используемые данные находятся в КЭШе, а потому доступ к ним со стороны микропроцессора ускоряется.

ПЗУ n ПЗУ – энергонезависимое ЗУ. n Для ПЗУ сообщения переносятся только между запоминающей средой и ОЗУ, поэтому такую память часто называют память с непрямым доступом. Память . Процессор ОЗУ ПЗУ

ПЗУ В ПЗУ хранится информация, необходимая для первоначальной загрузки компьютера в момент включения питания и другие системные программы. Программы, которые хранятся в ПЗУ, образуют программноаппаратное обеспечение ЭВМ.

4 вида ПЗУ по принципу действия: масочное ПЗУ (MROM) - изготавливается по специальному шаблону и изменению не подлежит. программируемое ПЗУ (PROM) – возможность самостоятельно программировать при помощи специального устройства программатора. После такого программирования содержимое памяти не может быть изменено. Универсальный программатор

4 вида ПЗУ по принципу действия: Стираемые программируемые ПЗУ (EPROM) - записанная информация может стираться с помощью ультрафиолетового излучения. Новая запись осуществляется с помощью специального программатора. Электронно-стираемая программируемая ПЗУ (Flash Rom) – можно перепрограммировать не снимая платы без специального оборудования. флэш-карта

Энергонезависимая память CMOS n Полупостоянная память для хранения параметров конфигурации компьютера. n Обладает низким электропотреблением, для электропитания используется аккумулятор. n Хранятся данные о гибких и жестких дисках, о процессоре, время, календарь…