Организация оперативной памяти. Многоблочная память
Оперативная память ЭВМ (ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) или RAM (randomaccessmemory — память с произвольным доступом) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им операции.
Особенности работы ОЗУ:
Оперативная память может сохранять данные лишь при включенном компьютере. Поэтому при его выключении обрабатываемые данные следует сохранять на жестком диске или другом носителе информации. При запуске программ информация поступает в ОЗУ, например, с жесткого диска компьютера. Пока идет работа с программой она присутствуют в оперативной памяти (обычно). Как только работа с ней закончена, данные перезаписываются на жесткий диск. Другими словами, потоки информации в оперативной памяти очень динамичны.
ОЗУ представляет собой запоминающее устройство с произвольным доступом. Это означает, что прочитать/записать данные можно из любой ячейки ОЗУ в любой момент времени. Для сравнения, например, магнитная лента является запоминающим устройством с последовательным доступом.
Типы оперативной памяти:
Принято выделять два вида оперативной памяти: статическую (SRAM) и динамическую (DRAM). SRAM используется в качестве кэш-памяти процессора, а DRAM - непосредственно в роли оперативной памяти компьютера.
Внешне оперативная память персонального компьютера представляет собой модуль из микросхем (8 или 16 штук) на печатной плате. Модуль вставляется в специальный разъем на материнской плате.
Основными характеристиками ОЗУ являются информационная емкость и быстродействие. Емкость оперативной памяти на сегодняшний день выражается в гигабайтах.
Основной особенностью ОП является её многоблочная организация. Связано это с тем, что ёмкость отдельных БИС ЗУ ограничена, поэтому для построения ОП необходимого объёма приходится использовать несколько ЗУ, организованных в единое целое.
ОП строится по многоблочной схеме по двум причинам: технической и экономической.
Технические причины: ёмкость ОП при многоблочной организации можно наращивать практически неограниченно без дополнительного проектирования БИС и без уменьшения быстродействия, т.к. время обращения к многоблочной памяти будет практически таким же, как и время обращения к отдельным её блокам.
Экономическая причина: из однотипных блоков ЗУ, выпускаемых серийно, можно строить память необходимой ёмкости, стоимости и быстродействия. В противном случае необходимо было бы выпускать целую гамму ЗУ различных типов и размеров. При этом стоимость ОП будет выше, чем для случая однотипных блоков.
Для обеспечения приспосабливаемости ЭВМ к конкретным потребностям пользователей применяют принцип блочного построения ОП. ОП любой ёмкости строится на основе блоков ОЗУ от 16 до 256 Кслов и более. ОП заданной емкости составленная из нескольких блоков ОЗУ, называется многоблочной.
Адреса ячеек многоблочной ОП имеют структуру, представленную на рисунке 6.10.
К дешифратору блока
1 В к 1 А n
РА
Рисунок 6.10 – Структура адреса многоблочной памяти
Предполагается, что все блоки (модули) имеют одинаковую емкость. Многоблочная ОП строится по схеме рис. 6.11.
Рисунок 6.11 – Многоблочная ОП
В функциональном отношении многоблочная память рассматривается как одно ЗУ с емкостью равной сумме емкостей блоков, и быстродействием, примерно равным быстродействию одного блока.