запоминающее устройство
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Общие сведения, определение и классификация
Памятью ЭВМ называется совокупность устройств, которые служат для запоминания, сохранение и выдачи информации. Отдельные устройства, которые входят в эту совокупность, называют запоминающими или устройствами памятями того или другого типа.
Термин "запоминающее устройство" (ЗУ) употребляют, когда речь идет о принципе построения устройства памяти (например, полупроводниковые ЗУ, ЗУ на магнитных дисках), а термин "память", когда хотят подчеркнуть выполняемую устройством памяти логическую или функцию местоположение в составе оборудования ЭВМ (оперативная память, внешняя память).
Производительность ЭВМ определяются составом и характеристиками ее ЗУ. В составе ЭВМ используется одновременно несколько типов памяти, которые отличаются принципом действия,характеристиками и назначением.
Основными операциями при работе с памятью: занесение информации в память – запись и выборка информации из памяти – считывание. Обе операции называются обращением к памяти.
При обращении к памяти записывается или считывается некоторая единица данных. Такой единицей может быть байт, машинное слово или блок данных.
Важнейшими характеристиками устройств памяти есть емкость памяти и быстродействие. Емкость памяти определяется максимальным количеством данных, которые могут в ней сохраняться. Емкость измеряют в двоичных единицах (битах), машинных словах, в байтах (1байт=8 бит), при этом емкость памяти выражают через число К=1024: Кбит(килобит), Кслов (кило-слов) или Кбайт (килобайт), при этом 1024 Кбайт равен 1Мбайт (мегабайт).
Быстродействие памяти определяется временем, затрачиваемым на поиск единицы информации в памяти и на ее считывание.
В некоторых устройствах памяти считывания информации сопровождается ее стиранием. В таком случае цикл обращения должен содержать операцию восстановления (регенерации) считанной информации в памяти.
В зависимости от реализованных в памяти операций обращения различают:
· память с произвольным обращением (возможны считывания и запись данных впамять), RAM;
· память только для считывания информации ("постоянная" или"односторонняя"), ROM.
По способу организации доступаразличают устройства памяти:
· с произвольным доступом;
· с циклическим доступом;
· с последовательным доступом.
Общие сведения, определение и классификация (продолжение)
В памяти с произвольным доступом время доступа и цикл обращения не зависят от положения участка памяти, из которого вырабатывается или в который записывается информация. Произвольный доступ реализуется с помощью полупроводниковых элементов ЗУ. Число разрядов, которые считываются или записываемых в памяти с произвольным доступом одновременно за одну операцию обращения, называется шириной выборки.
В двух других типах памяти используются более медленные электромеханические процессы. В устройствах памяти с циклическим доступом, к которым относятся дисковые устройства, благодаря непрерывному обращению носителя информации возможность обращения к некоторому участку носителя для считывания или записи циклически повторяется.
В памяти с последовательным доступом вырабатывается последовательный просмотр участков носителя информации, пока участок носителя не займет некоторое исходное положение. Пример ЗУ намагнитных лентах. Время доступа может в неблагоприятных случаях расположения информации достигать нескольких минут.
Запоминающие устройства различаются также по выполняемым в ЭВМ функциям, которые зависят в частности,от местоположения ЗУ в структуре ЭВМ.
Память ЭВМ организуется в виде иерархической структуры запоминающих устройств, которые обладают разными быстродействием и емкостью. В общем случае ЭВМ содержит сверхоперативную память(СОП) или местную память, оперативную или основную память (ОП), память с прямым доступом на магнитных дисках, память с последовательным доступом на магнитных лентах. Порядок перечисления устройств отвечает убыванию их быстродействия и росту емкости. Иерархическая структура памяти позволяет экономически эффективно соединить сохранение больших объемов информации с быстрым доступом к информации в процессе обработки.
Оперативной или основной памятью (ОП) называют устройство, которое служит для сохранности информации (данных программ, промежуточных и конечных результатов обработки), непосредственно используемой в процессе выполнения операций в арифметико-логическом устройстве и устройстве управления процессора.
В процессе обработки информации осуществляется тесное взаимодействие процессора и ОП. С ОП в процессор поступают команды программы и операнды, а из процессора в ОП направляются для сохранности промежуточные и конечные результаты обработки.
Характеристики ОП оказываютвлияние на показатели ЭВМ и в первую очередь на скорость ее работы.
В ряде случаев быстродействие ОП оказывается недостаточным, и в состав машины приходится включать быстродействующую ОП(буферную или кэш-память на несколько или сотен тысяч машинных слов). Такая ОП выполняются на быстродействующих интегральных микросхемах. Быстродействие ОП должно отвечать скорости работы арифметико-логических и управляющих устройств процессора. Буферная память используется для промежуточной сохранности считывания процессором с ОП участков программы и групп данных, как рабочие ячейки программы, индексных регистров, для сохранности служебной информации, используемой при управлении вычислительным процессом. Она выполняет роль звена, которое согласует, между быстродействующими логическими устройствами процессора и более медленной ОП.
Оперативные запоминающие устройства
ОЗУ предназначено для считывания, записи и сохранения начальных, промежуточных и конечных результатов вычислений. ОЗУ является энергозависимым, информация с ОЗУ теряется после выключения питания. Для построения ОЗУ используются элементы статической или динамической памяти,которые строятся на элементах транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ).
Основныехарактеристики ОЗУ
1. Объем в КБ для кэша, и в МБ для основной оперативной памяти и видео памяти.
2. Частота работы памяти.
ОЗУ подразделяется на статическую память и динамическую память.
Статическая память.
(SRAM, Statіc Random AccessMemory, статическая память с произвольной выборкой) Ячейка SRAM представляет статический триггер, выполненный на четырех или шести транзисторах (1 ячейка – 1бит). Данная память применяется для КЭШ. SRAM имеет самое высокое быстродействие и применяется для организации КЭШ. Недостаток: сложное конструктивное выполнение, высокая цена при большом объеме.
Динамическая память.
Динамическое ОЗУ (DRAM). Принцип устройства: система металл-диэлектрик-полупроводник способна работать как конденсатор. Конденсатор способеннекоторое время "держать" электрический заряд. Обозначив"заряженное" положение как 1 и "незаряженное" как 0, мыполучим ячейку памяти емкостью 1 бит. Поскольку заряд на конденсаторе рассеивается через некоторый промежуток времени, его необходимо периодически регенерировать,считывая и снова записывая данные. Поэтому и возникло понятие"динамическая" для этого вида памяти.
Динамическое ОЗУ со времени появления прошло несколько стадий роста, и процесс его совершенствования не останавливается. За свою историю DRAM изменяла вид несколько раз. Сначала микросхемы динамического ОЗУ вырабатывались в корпусах DІР. Потом их сменили модули, которые состоят из нескольких микросхем: SІPP, SІMM и, в конце концов,DІMM и RІMM. Рассмотрим эти разновидности детальнее.
DІР
Рис 10.1 Корпус DIP
Корпус DІР это исторически самая ранняя реализация DRAM. Корпус DIP это маленький черный корпус из пластмассы, с обеих сторон которогорасполагаются металлические контакты (рис. 10.1.).
Рис. 10.2 Банк памяти
Микросхемы динамического ОЗУ устанавливаются так называемыми банками. Банки бывают на 64, 256 Кбайт, 1 и 4 Мбайт. Каждый банк состоит из девяти отдельных одинаковых чипов. Из них восемь чипов для сохранности информации, а девятый служит для проверки парности восьми микросхем этого банка.
Чипы памяти бывают одно и четырех разрядными, и имеют емкость 64 Кбит, 256 Кбит, 1 и 4 Мбит.
Следует отметить, что памятью с корпусами DІР комплектовались персональные компьютеры с микропроцессорами 8086/88, 80286и, частично, 80386SX/DX. Установка и замена этого вида памяти была нетривиальной задачей. Приходилось подбирать чипы для банков памяти одинаковой разрядности и емкости. Необходимо было не разрушить контакты механически, не повредить их инструментом, статическим электричеством, грязью. Поэтому в компьютерах с процессором i 80386DX эти микросхемы стали заменять памяти SІPP и SІMM.
Модули памяти SІPP.
Рис 10.3 Модуль памяти SІPP
Модули SІPP представляют платы с несколькими микросхемами DRAM.
SІPP является сокращением слов Sіngle Іnlіne Package. SіPP модули соединяются с системной платой с помощью контактных штырьков. Под контактной колодкой находятся 30 маленьких штырьков (рис. 10.3), вставляются в панель системной платы.
Модули SІPP имели специальные вырезы, которые не разрешали вставить их в колодку неправильно. Этот вид модулей лидировал по простоте их установки на системную плату.
Модули SІMM.
Рис. 10.4 Модули SІMM
Аббревиатура SІMM расшифровывается как Sіngle Іnlіne Memory Module, модуль памяти с однорядным расположением выводов. Он содержит то, что для DIP называлось банком памяти.
Модули SІMM могут иметь объем 256 Кбайт, 1, 2, 4, 8, 16 и 32 Мбайт. Соединение модулей SІMM с системной платойо существляется с помощью колодок (рис. 10.5)
Рис 10.5 Установка модуля памяти SIMM
Модули SІMM для соединения ссистемной платой имеют не штырьки, а позолоченные полоски (так называемые pіn, пины).
2. ж~ніні~ бас ~ріппен жазылуы
3. тема прерываний Сегментная организация памяти Системный интерфейс ПК Параллельный и последовател
4. ЛЕКЦИЯ 12 ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
5. экзистенциальная философия восходит к Шеллингу; он встречается в предисловии к Жизни Гегеля описанной К
6. Зворыкинская премия 2013 в номинации Чистые технологии2
7. Правильное питания на работе
8. 2012г Заместитель директора по УР Н
9. Поліграфіст 1998
10. Государственное регулирование цен
11. это компании численность работников которых превышает 25 от численности работающего населения населенного
12. Дееспособность физического лица.html
13. не видим детей на фотографиях
14. тема задачи учитель дата
15. Синтезування логічної структури пристрою у базісі АБО НІ
16. Жилое здание соение
17. политическую жизнь
18. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГУМАНИТАРНЫХ НАУК ФАКУЛЬТЕТ ПОЛИТОЛОГИИ И ФИЛОСОФИИ ОТ
19. Готфрид Бенн Птолемеец
20. Эпоха Александра I в оценке НМ Карамзин