Меню
Главная
УСЛУГИ
Авторизация/Регистрация
Реклама на сайте
Запоминающие устройстваЗапоминающие устройства для хранения постоянной информацииЗапоминающие устройства для хранения оперативной информацииВнешние устройства ЭВМУстройство внутренней водопроводной сетиВнутреннее устройство ЭВМУстройство и оборудование внутренних водостоков и мусороудаленияУстройства ввода-выводаОграждающие устройстваГосударственное, административное и местное устройство
 
Главная arrow Информатика arrow Информатика для экономистов
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >

Внутренние запоминающие устройства ЭВМ

Внутренние запоминающие устройства (внутренние ЗУ) непосредственно взаимодействуют с процессором. К ним относятся:

• оперативная память (ОП) или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);

• кэш-память;

• регистровая память процессора.

Основные операции, выполняемые запоминающими устройствами, – это запись и считывание информации, которые в совокупности называются обращением к памяти.

Наиболее важные характеристики памяти – это ее емкость (объем хранимой информации) и время доступа. Все внутренние ЗУ являются электронными устройствами и имеют высокое быстродействие и относительно небольшую емкость.

Оперативная память (ОП) называется памятью с прямым доступом (RAM – Random Access Memory), т.е. при обработке информации процессором может произойти обращение к любой ячейке оперативной памяти независимо от порядка расположения ячеек.

Назначение оперативной памяти – временное хранение и передача данных и команд, необходимых для выполнения операций процессором в данный момент. ОП является энергозависимой памятью, информация в ней сохраняется только при включенном компьютере. Поэтому перед выключением компьютера всю нужную информацию необходимо сохранить на каком-либо устройстве внешней памяти, иначе она будет потеряна.

Физически ОП в ПК представлена набором микросхем или модулей памяти, вставляемых в разъемы системной платы. Обычно используется память динамического типа (DRAM), которая, являясь недорогой, позволяет размещать в небольшом пространстве достаточно большое но емкости ЗУ. На сегодняшний день в качестве модулей памяти предлагается использовать оперативную память типа DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory – синхронная динамическая намять с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных). Она выпускается в виде 184-контактных модулей, емкость достигает 8 Гбайт, а частота – 2400 МГц и больше. Ведущими производителями являются фирмы Transcend, Kingston, Western Digital, A-DATA и др.

Скорость обработки данных в компьютере существенно зависит от времени доступа к ОП. Чем больше время задержки сигнала (тайминг или латентность) при передаче данных из ОП в процессор, тем ниже производительность компьютера. Так как цикл работы динамической памяти больше цикла работы процессора, обращение к ОП может существенно замедлить обработку данных. Поэтому в современных компьютерах используется промежуточный буфер между процессором и ОП – кэш-память, которая выполнена на базе более быстрых статических модулей памяти.

В общем случае иод кэш-памятью понимается быстродействующая память, предназначенная для ускорения доступа к данным, размещенным в памяти, обладающей меньшим быстродействием. Принцип ее работы состоит в том, что по мере работы устройства кэш-память заполняется блоками данных из памяти, обладающей меньшим быстродействием, и при последующих обращениях к медленной памяти сначала проверяется наличие этих данных в кэш-памяти. Если нужные данные уже размещены в ней, то их загрузка осуществляется существенно быстрее. Если нужных данных в кэш-памяти нет, то происходит обращение к медленно действующей памяти и считанные из нее блоки данных загружаются в кэш-память вместо неиспользуемого в данный момент фрагмента данных кэш-памяти. Разработаны различные механизмы, позволяющие так спланировать загрузку-выгрузку данных из кэш-памяти, чтобы обеспечить оптимизацию времени доступа к данным медленно действующей памяти.

В современных компьютерах кэш-память разделена на несколько уровней. Кэш-память первого уровня (L1) является самой быстрой, расположена внутри процессора на том же кристалле и функционирует со скоростью процессора. Во многих случаях L1 разделена на две части: кэш команд и кэш данных. Емкость L1 обычно небольшая (от 64 до 384 Кбайт).

Второй уровень кэш-памяти (L2) обычно существенно больше по емкости (от сотен килобайт до 12 Мбайт) и может располагаться также внутри процессора на кристалле (в более старых процессорах – отдельно в виде микросхем на системной плате). Емкость L2 имеет большое значение для процессора, оказывая существенное влияние на его производительность.

Кэш-память третьего уровня (L3) больше по емкости (может превышать 24 Мбайт), еще медленнее, чем кэш второго уровня, но значительно быстрее, чем ОП.

В некоторых высокопроизводительных ЭВМ имеется кэш-память четвертого уровня, которая выполняется в виде отдельной микросхемы.

Помимо процессора, собственную кэш-память имеют различные внешние устройства (например, накопители на дисках). Она не относится к внутренним ЗУ и является специализированной памятью конкретного устройства. Кроме того, в современных операционных системах всегда используется кэширование дисков. Для этого выделяется область оперативной памяти, через которую происходит обмен данными с накопителем.

Регистровая память процессора – внутренняя память процессора, η которой собственно и происходит преобразование данных, получаемых из ОП или кэш-памяти. Это самая быстродействующая память, но и самая малая по емкости (несколько регистров по 32 и 64 бита).

К внутренним ЗУ относится также постоянная память (ПЗУ), которая предназначена для хранения неизменяющейся информации: содержащихся в базовой системе ввода-вывода – BIOS – программ, необходимых для запуска работы компьютера. Она обеспечивает хранение информации и выполняет только операцию считывания, поэтому называется постоянной (ROM – Read Only Memory). Постоянная память является энергонезависимой и сохраняет информацию после отключения электропитания. Информация записывается в микросхему ПЗУ при ее изготовлении и остается неизменной, но при необходимости содержимое BIOS можно перезаписать с целью обновления.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика