10. Класифікація систем пам'яті

Запам'ятовуючі пристрої (ЗП) служать для збереження інформації й обміну нею з іншими ЦП.

Розрізняють наступні рівні пам’яті ЕОМ:

- регістрові ЗП, що знаходяться в складі процесора або інших пристроїв, завдяки яким зменшується число звертань до інших рівнів пам'яті, реалізованим поза процесором і вимагають більшого часу для операцій обміну інформацією;

- кеш-пам'ять, що служить для збереження копій інформації, яка використовується в поточних операціях обміну. Висока швидкодія кеш-пам'яті підвищує продуктивність ЕОМ;

- основна пам'ять (оперативна, постійна, напівпостійна), що працює в режимі безпосереднього обміну з процесором і по можливості погоджена з ним по швидкодії. Фрагмент програми, що виконується в поточний момент, обов'язково знаходиться в основній пам'яті;

- спеціалізовані види пам'яті, характерні для деяких специфічних архітектур (багатопортові, асоціативні, відеопам'ять і ін.);

- зовнішня пам'ять, що зберігає великі обсяги інформації. Ця пам'ять реалізується на основі пристроїв з рухливим носієм інформації (магнітні й оптичні диски, магнітні стрічки й ін.).

Інформаційна місткість – максимально можливий обсяг збереженої інформації.

Організація ЗП – добуток числа збережених слів на їхню розрядність. Це дає інформаційну місткість ЗП, однак при одній і тій же інформаційній місткості організація ЗП може бути різною, так що організація є самостійним важливим параметром.

Швидкодія (продуктивність) ЗП оцінюють часом читання, запису і тривалістю циклів читання/запису. Час читання – інтервал між моментами появи сигналу читання і слова на виході ЗП. Час запису – інтервал після появи сигналу запису, достатній для встановлення комірки пам’яті в стан, що задається вхідним словом. Тривалість циклів читання/запису можуть перевищувати час читання або запису, тому що після цих операцій може знадобитися час для відновлення необхідного початкового стану ЗП.

Для деяких режимів сучасних ЗП уводять параметр час доступу при першому звертання (Latency) і темп передачі для наступних слів пакета (Bandwidht). Темп передач у свою чергу оцінюється двома значеннями – граничним (усередині пакета) і усередненим (з врахуванням Latency). Крім зазначених основних параметрів для ЗП вказують ще цілий набір часових інтервалів. Перераховані вище динамічні параметри є експлуатаційними (вимірюваними). Крім них, існує ряд режимних параметрів (рівні напруг, струми, ємності виводів, температурний діапазон і т.д.), забезпечення яких необхідно для нормального функціонування ЗП.

11. Типи оперативної пам'яті

Оперативна пам'ять відноситься до основної пам'яті, що працює в режимі безпосереднього обміну з процесором і по можливості погоджена з ним по швидкодії.Фрагмент програми, що виконується в поточний момент, обов'язково знаходиться в основній пам'яті.

Оперативна пам'ять ЕОМ, призначена для зберігання коду та даних програм під час їх виконання.

Розрізняють оперативну пам'ять статичного (SRAM) та динамічного (DRAM) типів в залежності від елементів, на я ких вона будується.

Протилежністю до пам'яті з довільним доступом є пам'ять з послідовним доступом. При довільному доступі, пам'ять організована таким чином, що в будь-яку мить можна отримати значення, записане в будь-якій комірці пам'яті, не переглядаючи інші комірки. При пам'яті з послідовним доступом, яка реалізується, наприклад, на магнітній стрічці, для доступу до певного елемента пам'яті потрібно прокрутити стрічку, зчитуючи інші елементи.

Види ЗПДД (запам'ятовуючий пристрій з довільним доступом) :

-Напівпровідникова статична (SRAM) — комірками є напівпровідникові тригери. Переваги — невелике енергоспоживання, висока швидкодія. Відсутність необхідності проводити «регенерацію». Недоліки — малий обсяг, висока вартість. Нині широко використовується як кеш-пам'ять процесорів у комп'ютерах.

-Напівпровідникова динамічна (DRAM) — кожна комірка є конденсатором на основі переходу КМОН-транзистора. Переваги — низька вартість, великий обсяг. Недоліки — необхідність періодичного прочитування і перезапису кожної комірки це веде до зниження швидкодії та збільшує енергоспоживання.