- •Введение
- •1. Основные конструктивные элементы средств вычислительной техники
- •Структура компьютера – это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства, от основных логических узлов компьютера до простейших схем.
- •1.1. Виды корпусов и блоков питания персонального компьютера
- •1.1.1. Корпуса персонального компьютера
- •1.1.2. Блоки питания персонального компьютера
- •1.1.3. Источники бесперебойного питания
- •1.2. Типы и логическое устройство материнских плат
- •1.2.1. Типоразмеры материнских плат рс
- •1.2.2. Основные компоненты материнской платы
- •1.3. Типы процессоров персонального компьютера
- •1.3.1. Параметры процессоров
- •1.3.2. Cisc- и risc-процессоры
- •1.3.3. Микросхемы процессоров
- •1.3.4. Многопроцессорные системы
- •1.3.5. Сопроцессор
- •1.4. Постоянная и оперативная память, кэш-память
- •1.4.1. Оперативная память
- •1.4.2. Асинхронные микросхемы динамической оперативной памяти
- •1.4.3. Синхронные микросхемы оперативной динамической памяти
- •1.4.4. Модули оперативной динамической памяти на материнской плате персонального компьютера
- •1.4.5. Статическая оперативная память
- •1.4.7. Логическое распределение оперативной памяти
- •2. Периферийные устройства вычислительной техники
- •2.1. Общие принципы построения, программная поддержка работы периферийных устройств
- •2.1.1. Характеристики и параметры шины
- •2.1.2. Арбитраж шины
- •2.1.3. Использование прерываний
- •2.1.4. Краткие сведения об интерфейсах
- •2.1.5. Системный набор
- •2.2. Накопители на магнитных и оптических носителях
- •2.3. Видеоподсистема: мониторы, видеоадаптеры
- •2.4. Принципы обработки звуковой информации, звуковоспроизводящие системы
- •2.5. Устройства вывода информации на печать: принтеры, плоттеры
- •2.6. Устройства ввода графической информации: сканеры, графические планшеты
- •2.7. Манипуляторные устройства ввода информации
- •2.8. Нестандартные периферийные устройства
- •Контрольные вопросы к разделу
- •3. Выбор рациональной конфигурации оборудования
- •Контрольные вопросы к разделу
- •4. Ресурсо- и энергосберегающие технологии использования вычислительной техники
- •Контрольные вопросы к разделу
- •Литература
1.4. Постоянная и оперативная память, кэш-память
Память компьютера предназначена для хранения информации, представленной в двоичном коде. Она построена из одноразрядных двоичных запоминающих элементов – битов. Обычно ячейки памяти представляют собой объединение 8 битов, которые называются байтами. Все байты пронумерованы. Номер байта называется его адресом.
Для каждого компьютера характерна определенная длина слова – два, четыре или восемь байтов. Это не исключает использования слов другой длины (например, полуслово, двойное слово). Как правило, в одном машинном слове может быть представлено либо одно целое число, либо одна команда. Однако, допускаются переменные форматы представления информации.
Широко используются и более крупные производные единицы объема памяти:
Килобайт (1 Кбайт = 2 10 байт) = 1024 байт,
Мегабайт (1 Мбайт = 2 10 Кбайт = 2 20 байт) = 1024 Кбайт,
Гигабайт (1 Гбайт = 2 10 Мбайт = 2 20 Кбайт = 2 30 байт) =
= 1024 Мбайт,
Терабайт (1 Тбайт = 2 10 Гбайт = 2 20 Мбайт = 2 30 Кбайт =
= 2 40 байт) = 1024 Гбайт,
Петабайт (1 Пбайт = 2 10 Тбайт = 2 20 Гбайт = 2 30 Мбайт =
= 2 40 Кбайт = 2 50 байт) = 1024 Тбайт.
Современные компьютеры имеют много разнообразных запоминающих устройств, которые сильно отличаются между собой по назначению, временным характеристикам, объёму хранимой информации и стоимости хранения одинакового объёма информации. Различают два основных вида памяти – внутреннюю и внешнюю.
Внутренняя память, в основном, классифицируется как постоянная (ПЗУ) и оперативная (ОЗУ).
Постоянная память относится к специальным видам памяти и используется для энергонезависимого хранения системной информации – BIOS (Basic Input / Output System) – системы ввода / вывода, тестирующих программ, таблиц знакогенераторов и т.п.
Основными параметрами любых элементов памяти являются минимальное время доступа и длительность цикла обращения. Время доступа (access time) определяется как задержка появления действительных данных на выходе памяти относительно начала цикла чтения. Длительность цикла определяется как минимальный период следующих друг за другом обращений к памяти, причем циклы чтения и записи могут требовать различных затрат времени. В цикл обращения кроме активной фазы самого доступа входит и фаза восстановления (возврата памяти к исходному состоянию), которая соизмерима по времени с активной.
Быстродействие памяти определяется временем выполнения операций записи или считывания данных.
Производительность памяти можно характеризовать как скорость потока записываемых или считываемых данных и измерять в мегабайтах в секунду. Производительность подсистемы памяти наравне с производительностью процессора существенным образом определяет производительность компьютера
С целью защиты компьютера от случайностей, сохранения его работоспособности при случайных «сбоях» и при отключении электропитания, в состав основных блоков включена т.н. КМОП (CMOS) – память, представляющая собой энергонезависимое ОЗУ очень малого объема. Питание КМОП–памяти осуществляется от отдельной батарейки, что позволяет сохранять при любых случайностях данные о системной конфигурации вычислительного устройства (в частности, данные о BIOS), а также сохранять данные о текущих времени и дате и управлять ими.