2.3. Память персонального компьютера.

Компьютер не может работать без памяти. Внутреннюю (или основную) память компьютера, установленную на системной плате можно разделить на постоянную и оперативную. Память состоит из отдельных ячеек, в каждой ячейке хранится одно машинное слово. Все ячейки памяти пронумерованы. Номер ячейки называется ее адресом. При чтении слова из ячейки памяти его значение считывается, а оригинал по-прежнему сохраняется в ячейке. Таким образом возможно многократное считывание данных и команд из ячеек памяти.

Постоянная память и часы реального времени.

В постоянной памяти хранятся программы, обеспечивающие работу компьютера после его включения в сеть (BIOS), обеспечивающие проверку работоспособности компьютера.

Здесь же хранятся данные, которые не изменяются в процессе эксплуатации. Постоянная память используется только в режиме чтения информации.

Система BIOS связана с аббревиатурой CMOS. Это название дано постоянной перепрограммируемой памяти по лежащей в основе ее изготовления технологии CMOS - Complementary Metal-Oxide-Semiconductor.

В системе BIOS имеется программа Setup, которая может изменять содержимое CMOS памяти в зависимости от конфигурации компьютера.

В микросхеме CMOS реализованы также часы реального времени RTS (Rial Time Clock). Они работают и при выключенном из сети компьютере от специальной батарейки. Часы позволяют следить за текущим временем, пользователь компьютера всегда может узнать время, число, месяц, год, воспользоваться программами, которые ограничат время использования компьютера для игр детьми. Компьютер может напомнить его хозяину о необходимости предпринять заранее запланированные на определенное время действия, включить в определенное время электронную технику, или выключить ее и т.д.

Оперативная память.

Оперативная память компьютера (ОЗУ) служит для хранения программ и данных текущих вычислений, в оперативную память можно записать программы и данные или считать их.

В область оперативной памяти загружаются специальные программы, обеспечивающие работу компьютера, например, программы операционной системы и программы пользователей.

Оперативная память должна иметь достаточно большой объем и высокое быстродействие, чтобы обеспечивать работой самое быстрое устройство компьютера - микропроцессор.

Но быстрая электронная память (статическая) стоит очень дорого, поэтому в качестве оперативной памяти используют динамическую память. Каждый элемент динамической памяти реализован на одном транзисторе и представляет собой конденсатор, хранящий заряд, поэтому он гораздо дешевле элемента статической памяти, для реализации одного элемента статической памяти требуется 6 транзисторов.

Для сохранения информации в динамической памяти (конденсатор со временем разряжается) приходится периодически ее перезаписывать. Процесс перезаписи данных, хранимых в памяти, называется регенерацией. На регенерацию требуется дополнительное время. Современные микросхемы динамической памяти имеют встроенные средства регенерации. За дешевую память приходится платить быстродействием.

Для ускорения процесса обмена данными с процессором вводится сравнительно небольшая быстрая кэш-память. Кэш память, встраиваемую в микросхемы современных процессоров и наиболее близкую к вычислительным блокам процессора, называют кэш памятью первого уровня. Для современных процессоров нередко встраивается кэш память второго и даже третьего уровней. При считывании данных из ОЗУ они записываются в кэш-память второго (или третьего) уровня вместе с другими данными, следующими за ними. Так как следующее обращение производится чаще всего к последующим ячейкам памяти, то производительность системы процессор - память значительно возрастает.