Основные типы полупроводниковой памяти Устройства памяти с произволной выборкой (ram)

RAM (от англ. Random Access Memory ) или запоминающее устройство с произвольным доступом — один из видов памяти, позволяющий в любой момент времени получить доступ к любой ячейке по её адресу на чтение или запись.

Виды RAM :

• Полупроводниковая статическая (SRAM) — ячейки представляют собой полупроводниковые триггеры. Достоинства — небольшое энергопотребление, высокое быстродействие. Отсутствие необходимости производить «регенерацию». Недостатки — малый объём, высокая стоимость. Сейчас широко используется в качестве кэш-памяти процессоров в компьютерах.

• Полупроводниковая динамическая (DRAM) — каждая ячейка представляет собой конденсатор на основе перехода КМОП - транзистора. Достоинства — низкая стоимость, большой объём. Недостатки — необходимость периодического считывания и перезаписи каждой ячейки — т. н. «регенерации», и, как следствие, понижение быстродействия, большое энергопотребление. Процесс регенерации реализуется специальным контроллером, установленным на материнской плате или в центральном процессоре. DRAM обычно используется в качестве оперативной памяти (ОЗУ) компьютеров.

RAM наиболее универсальны, поскольку они могут осуществлять побитвую запись или считывание информации. Однако, для ускорения доступа, запись и считывании осуществляется словами. Длина слова зависит от организации памяти. RAM дорогие устройства предназначенные, в основном, для записи, хранения и считывания информации в процессе её обработки. RAM подразделяются на статические (SRAM) и динамические (DRAM). В SRAM запоминающий элемент представляет собой триггер. В DRAM элементом памяти является ёмкость (например, входная ёмкость полевого транзистора), что требует восстановления записанной информации в процессе её хранения и использования. Это усложняет организацию DRAM, но позволяет реализовать больший объём памяти. В DRAM имеются встроенные системы синхронизации и регенерации, поэтому по внешним сигналам управления они не отличаются от статических.

Устройства памяти не имеющие произвольной выборки (стековая память)

Этот тип памяти имеет строго определенную схему выборки, зависящую от того в какой последовательности в память заносятся записи. Такую память часто называют стековой (от англ. stek – стопка). Она обладает более простой организацией, чем RAM , поскольку адресация в такой памяти упрощена. Этот тип памяти широко используется для хранения промежуточных в результатов в процессе решения различных задач. Классификация различных типов этой памяти осуществляется по способу записи в стек и извлечения из него. Поскольку записи из стека извлекаются только с одного конца, то занесенные записи образуют очередь на извлечение.  FIFO ( акроним от англ . First In, First Out ). Этот тип памяти реализует случай, когда последняя помещенная в стек запись информация извлекается первой. Таким образом, порядок извлечения и обработки является обратным по отношению к порядку записи. Обслуживание очереди начинается с её хвоста. Вместо FIFO иногда используют акронимLIFO (От англ. Last In , First Out ). Работа этого типа памяти напоминает работу насоса ( pipe ), которой первой извлекает вещество, которое поступило в контейнер последним, поэтому такую память иногда называют “ pipe ”.  FIFO используется для буферизации данных, и контроля потоков. Этот тип памяти иногда называют кольцевым, поскольку по мере заполнения буфера хвост очереди перемещается к началу и соответственно запись производится в перемещающийся хвост. При работе с FIFO используются два указателя, один на адрес записи, второй – на адрес считывания. Вначале адреса записи и считывания совпадают. При записи соответствующий адрес уходит вперед. При считывании адрес считывания догоняет адрес записи, когда адреса сравняются генерируется сигнал, что буфер пуст. Если при записи соответствующий адрес догоняет адрес считывания, то генерируется сигнал – буфер полон.  FILO ( акроним от англ. First - In , Last - Out ) Этот тип памяти реализует случай, когда первая, помещенная в стек запись, первой же и извлекается, обслуживание очереди начинается с её головы. В этом случае все происходит как в очереди людей, когда человек, попавший в хвост должен дожидаться того момента, когда он перейдет в голову очереди. Этот тип памяти обычно используется в контролерах дисков, когда обслуживание запросов осуществляется по мере их поступления.