Устройства хранения информации

 Запоминающее устройство или просто память предназначена для хранения информации или команд программ.

Вся информация внутри ЭВМ хранится в виде нулей и единиц. Самой маленькой ячейкой памяти является 1 бит. Один бит хранит либо 0 или 1.

8 бит = 1 байт

 1 байт- это минимальное количество информации, которое можно очистить или записать в память.

Любая память представляет из себя совокупность байтов.

Каждый байт имеет свой уникальный адрес. Чтобы извлечь информацию из этого байта или записать ее туда, необходимо указать адрес этого байта.

 Запись в память - это размещение информации по указанному адресу и хранение ее там определенное время. При этом предыдущая информация, хранившаяся в этой ячейке памяти, стирается. Новая информация будет хранится в этой ячейке памяти до тех пор, пока туда не будет записана другая информация.

 Чтение из памяти - это выборка информации из ячейки памяти по указанному адресу. При этом копия информации передается в требуемое устройство, а сама информация остается в ячейке памяти. Таким образом, к указанной ячейке памяти можно обращаться сколько угодно большое число раз до тех пор, пока в эту ячейку не будет записана новая информация.

Любая память характеризуется следующими параметрами:

- емкость - максимальное количество хранимой информации, выраженное в байтах.

1 Кбайт = 1024 байт = 2¹⁰ байт,

1 Мегабайт = 1024К = 2²⁰ байт,

1 Гигабайт = 1024М = 2³⁰ байт.

С помощью одного байта можно закодировать 2⁸ = 256 символов, но хранится в 1 байте будет только 1 символ.

- быстродействие - это время обращения к памяти определяемые временем считывания или времени записи.

В зависимости от этих характеристик всю память можно разделить на внутреннюю и внешнюю.

Внутренняя память

Внутренняя память обладает наибольшим быстродействием и ограниченной емкостью.

К ней относятся:

•  постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);

•  FLASH - память;

•  оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, оперативная память (ОП));

•  кэш-память.

Наименьшим быстродействием обладает постоянное запоминающее устройство. ПЗУ предназначено для хранения постоянной информации, например, информации о начальной загрузке системы. постоянное запоминающее устройство. ПЗУ - энергонезависимое ЗУ. Постоянным оно называется потому, что информация, записанная в ПЗУ постоянна и не может изменяться. Эту информацию можно только считывать.

Запись в ПЗУ производится путем прожига (обычно лазером) на специальных устройствах производителем. Емкость ПЗУ составляет несколько сот килобайтов.

В последние годы на ПК стали использоваться полупостоянные ЗУ (перепрограммируемые) запоминающие устройства - FLASH - память. Модули или карты FLASH - памяти могут устанавливаться прямо в разъемы материнской платы. FLASH - память - энергонезависимое ЗУ. Перепрограммирование FLASH - памяти можно сделать с дискеты или клавиатуры ПК при наличии специального контроллера или внешнего программатора, подключенного к ПК.

Время считывания Flash - памяти - 0,06 мкс, время записи 1 байта -10 мкс.

Оперативное запоминающее устройство предназначено для выполнения операций и программ во время работы компьютера. Информацию можно считывать из ОЗУ и записывать ее туда. Однако после выключения компьютера вся информация из ОЗУ теряется.

Основная память строится на микросхемах динамического типа (DRAM)

КЭШ- память - самая минимальная по объему и самая дорогая по стоимости. Кэш-память строится на микросхемах статического типа (SRAM). Статический тип памяти более высокопроизводительный, но и более дорогой, чем динамический.

Регистровая КЭШ - память - высокоскоростная память сравнительно большой емкости, являющаяся буфером между ОП и МП и позволяющая увеличить скорость выполнения операций. Регистры КЭШ - памяти недоступны для пользователя, отсюда и название КЭШ (Cache) - тайник (англ.).

В КЭШ - памяти хранятся данные, которые МП получил и будет использовать в ближайшие такты своей работы. Быстрый доступ к этим данным и позволяет сохранить время выполнения очередных команд программы. При выполнении программы данные, считанные из ОП с небольшим опережением, записываются в КЭШ -память.

По принципу записи результатов различают два типа Кэш - памяти:

1. «С обратной записью» - результаты операции записываются сначала в КЭШ -память, а затем контроллер КЭШ перезаписывает их в ОП;

2. «Со сквозной записью» - результаты операций одновременно параллельно записываются и в КЭШ - память и в ОП.