Архитектура ЭВМ - Максимов

С ростом сложности, а также размерности технических и научных задач возрастает требование к объему памяти. Рост объема памяти, в свою очередь, приводит к большим физическим размерам устройства, увеличению длины проводников и задержки распространения сигналов, т. е. уменьшается время доступа к такой памяти. Хотя быстродействие и емкость отдельных устройств памяти возросли, этого было недостаточно для того, чтобы они соответствовали характеристикам процессора. Конечно, можно реализовать память больших объемов, которая несколько быстрее имеющейся на данный момент с помощью совершеннейших технологий, однако стоимость такой памяти по отношению к производительности будет очень велика и ее использование — экономически невыгодно.

Иерархическая организация памяти

Рассмотренная ранее двухуровневая система памяти (регистры процессора и собственно оперативная память — ОЗУ) была характерна только на начальных этапах развития ЭВМ. В настоящее время используется многоуровневая иерархическая модель памяти

(рис. 3.33).

Компромиссом между производительностью и объемами памяти является решение использовать иерархию запоминающих устройств, т. е. применять так называемую иерархическую модель памяти.

Иерархическая память — это система памяти, состоящая как минимум из двух запоминающих устройств, отличающихся быстродействием и емкостью. Обычно первое устройство памяти, расположенное в непосредственной близости от процессора, имеет малое

Регистры

Кэш-память

Блочная пересылка

Основная память

Блочная пересылка

Вторичная/внешняя (массовая) память

Блочная пересылка

Архивная память

Рис. 3.33. Иерархическая модель памяти