Иерархическая структура памяти

Для достижения в ЭВМ одновременно и большой информационной ёмкости и высокого быстродействия используется принцип иерархического построения памяти. Техническая реализация иерархических структур обеспечивает большую емкость памяти и малое время обращения, что позволяет решать на ЭВМ сложные задачи, требующие хранения большого количества данных. В иерархической структуре можно выделить следующие уровни памяти (рис.1).

Рис.1 Иерархическая структура памяти

По мере продвижения по структуре, начиная от процессора, возрастают три параметра:

• увеличивается время доступа к тому или иному виду памяти. Доступ к СОЗУ занимает намного меньше времени, чем доступ к ВЗУ.

• увеличивается объем памяти. СОЗУ содержит несколько мегабайтов, в отличие от ВЗУ, объем которого измеряется в сотнях гигабайтов.

• увеличивается количество битов, которое вы получаете за одну и туже сумму. Стоимость объема памяти уменьшается от СОЗУ к ВЗУ.

Оперативное запоминающее устройство

Оперативное запоминающее устройство – это устройство, реализующее функции оперативной памяти.

Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory – память с произвольным доступом) – это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.

Свое название «оперативная» эта память получила, поскольку она работает очень быстро – со скоростью соизмеримой с работой микропроцессора.

Время доступа к данным оперативной памяти обычно составляет 10-30 наносекунд.

Оперативная память – это рабочая область для процессора компьютера. В ней во время работы хранятся программы и данные. Оперативная память часто рассматривается как временное хранилище, потому что данные и программы в ней сохраняются только при включенном компьютере или до нажатия кнопки сброса (reset). Перед выключением или нажатием кнопки сброса все данные, подвергнутые изменениям во время работы, необходимо сохранить на запоминающем устройстве, которое может хранить информацию постоянно. При новом включении питания сохраненная информация вновь может быть загружена в память.

Во время выполнения программы в оперативной памяти хранятся ее данные. Микросхемы оперативной памяти (RAM) иногда называют энергозависимой памятью: после выключения компьютера данные, хранимые в них, будут потеряны, если они предварительно не были сохранены на диске или другом устройстве внешней памяти. Чтобы избежать этого, некоторые приложения автоматически делают резервные копии данных.

Файлы компьютерной программы при ее запуске загружаются в оперативную память, в которой хранятся во время работы с указанной программой. Процессор выполняет программно-реализованные команды, содержащиеся в памяти, и сохраняет их результаты. Оперативная память хранит коды нажатых клавиш при работе с текстовым редактором, а также величины математических операций. При выполнении команды Сохранить (Save) содержимое оперативной памяти сохраняется в виде файла на жестком диске.

Обычно ОЗУ исполняется из интегральных микросхем памяти DRAM (англ. Dynamic RAM— динамическое ОЗУ). Динамическое ОЗУ со времени своего появления прошло несколько стадий роста, и процесс ее совершенствования не останавливается. За свою десятилетнюю историю DRAM меняла свой вид несколько раз: DIP, SIPP, SIMM, DIMM и RIMM.