16. Электронная память. Виды памяти. Основные принципы работы электронной памяти. Быстродействие и производительность памяти.

Память - часть компьютера, где храниться программы и данные. Без памяти не было бы цифровых компьютеров со встроенными программами.

Основной единицей памяти является двоичный разряд, который называется битом. Он может содержать 0 или 1. В компьютерах используется бинарная арифметика, потому что это эффективно.

Цифровая информация может храниться благодаря различию между разными величинами какой-либо физической характеристики. Например, напряжение, шок.

Чем больше величин, которые надо различать, тем меньше различий межу смежными величинами и тем более надежна память.

Двоичная система требует различие всего двух величин. Это самый надежный метод кодирование цифровой информации.

Адресса памяти.

Память состоит из ячеек, из которых может хранить некоторую порцию информации. Каждая ячейка имеет номер, который называется адресом. По адрессу программы могут ссылаться на определенную ячейку. Если паять содержит n ячеек, они будут иметь адреса от 0 n-1. Все ячейки памяти содержат одинаковое число битов. Если ячейка состоит из k битов, она может содержать любые из комбинаций. 96-битная память может быть представлена 3 способами организации: ; ; .

Где используется двоичная система счисления, адреса памяти также выражаются двоичных числах.

Если адрес состоит из m битов, то максимальное число адресуемых ячеек будет = .

Ячейка - минимальная единица памяти, которой можно обращаться. В последние годы практически все производители выпускают компьютеры 8-разрядными ячейками, которые называются байтами.

Байты группируются в слова. В компьютере с 32-разрядными словами на каждое слово приходиться 4 байта. А в компьютере с 64-разрядными словами приходиться 8 байтов.

Такая единица, как слово, необходимо, поскольку больш8инство команд, производят операции над целыми словами.Таким образом, 32-разрядная машина содержит 32-разрядные регистры и команды для манипуляции с 32-разрядными словами. 64-разрядные машины имеют 64-разрядные регистры и команды для перемещение, сложения, вычитания и др. операций н ад 64-разрядными словами.Байты в слове упорядочиваются или нумеруются слева направо или справа налево. Оба этих представления хороши и внутренне последовательны.

Проблемы начинаются тогда, когда из компьютеров пытаются переслать запись на другой компьютер по сети.

Отсутствие стандарта упорядочение байтов является главным неудобством при обмени информации при преобразований.

Процессоры всегда работали быстрее, чем память, так как процессор и память совершенствуются параллельно, то это соответственно сохраняется.

Поскольку на микросхему можно помещать все больше и больше транзисторов, разработчики процессоров создают конвейерные и суперсколярные архитектуры, что еще больше увеличивает быстродействие процессоров.

Разработчики памяти обычно используют новые технологии для увеличение емкости, а не быстродействия, что делает разрыв еще большим.

В настоящее время существуют технологии, объединяющие небольшую и быструю память в большую и медленную, что позволяет по разумной цене получить память с высокой скоростью с большой емкостью. Это так называемая кэш-память .