4.Полупроводниковая память и её использование в микропроцессорной технике.

Запоминающие устройства. Основные сведения З.У.

ЗУ служат для хранения информации и обмена её с другими цифровыми устройствами. В общем выпуске интегральных схем ЗУ составляет 40%. В настоящее время используется 10–ки ЗУ. Важные параметры находятся в противоречии, то есть, большая ёмкость не сочетается с высоким быстродействием, а быстродействие не сочетается с низкой стоимостью. Поэтому запоминающим устройствам микропроцессорной системы свойственна многоступенчатая и иерархическая структура. В иерархической памяти микропроцессорной системы можно выделить уровни:

1. Регистровые ЗУ находятся в составе самого процессора или других блоков, они являются внутренними видами памяти этих блоков. Регистры ЗУ уменьшаю число обращения к другим уровням памяти вне процессора, требуемым большего времени обмена.

2. Кэш память служит – для хранения копий информации, используемой в текущих операциях обмена с процессором. Это интенсивно использует фрагменты программного кода и обрабатываемых данных. Обладают быстродействием, повышают быстродействие системы в целом. В реальных системах используется от 1 до 4 уровней КЭШ памяти. КЭШ память 1–го уровня расположен на кристалле процессора и работает с его тактовой частотой. КЭШ память 2–го и последующих уровней располагается вне кристалла и выполняется на базе быстродействующих микросхем памяти, но работает с меньшей частотой, чем КЭШ память 1–го уровня.

3. Основная память – ОЗУ, ПЗУ и полупостоянная. Используемый в текущий момент фрагмент программ обязательно хранится в постоянной памяти.

4. Специализированная память – характерна для некоторых специфических архитектур. Например, видеопамять, ассоциативная память, многопортовая память.

5. Внешняя память – обладает наибольшими объёмами, выполняется на основе подвижных носителей: магнитные и оптические диски, магнитные ленты и др. (низкое быстродействие).

5.Эксплуатационные параметры зу.

1. Информационная ёмкость – максимально возможный объём хранимой информации, выраженный в bit или в словах, чаще в байтах. Запоминающая ячейка – группа запоминающих элементов, обращение к которым возможно лишь одновременно. Часто используемый множитель. и .

2. Организация ЗУ – под этим понимают произведение числа хранимых слов на их разрядность (1024 (слов)8 (разрядов)). При одной и той же информационной ёмкости организация ЗУ может быть разной.

3. Быстродействие – оценивается временами считывания, записи и длительностью циклов считывания/записи. Время считывания – интервал между моментами появления сигнала чтения и слова на выходе ЗУ.

Время записи – интервал после появления записи сигнала, достаточный для установления ЗУ в состояние, задаваемое входным словом.

Цикл чтения/записи – минимально допустимый интервал времени между последовательными чтениями или записями. Длительности циклов могут превышать времена чтения и записи, так как после них необходимо время для установления начального значения ЗУ. Времена чтения, записи и длительности циклов являются традиционными для ЗУ. Сложный характер доступа данных, совершаемый ЗУ, требует введения новых параметров: обращение к первому слову, группы слов (пакета) требует большего времени, чем обращение к последующим словам, поэтому вводят понятие «время доступа» при первом обращении и темпа передач для последующих слов пакета. Темп передач оценивается двумя значениями:

1. предельным (внутри пакета)

2. усреднённым

С уменьшением длины пакета усреднённый темп снижается, всё более отличаясь от предельного.