- •Раздел 2 Организация памяти эвм
- •Тема 1 Архитектура памяти эвм Память эвм
- •Организация памяти эвм
- •Основная память (оп)
- •Характеристики памяти
- •Иерархическая структура памяти
- •Структура памяти эвм
- •Виртуальная память
- •Достоверность хранения данных
- •Тема 2 Организация основной памяти
- •Основная память
- •Организация системы памяти
- •Оперативное запоминающее устройство
- •Dram-память
- •Матричная организация озу
- •Обращение к микросхеме озу
- •Операции с памятью
- •Методы повышения быстродействия
- •Повышение быстродействия ядра микросхем озу
- •Оптимизация доступа к озу
- •Оптимизация доступа к озу Последовательный режим
- •Оптимизация доступа к озу Конвейерный режим
- •Оптимизация доступа к озу Страничный режим
- •Оптимизация доступа к озу Синхронный режим
- •Оптимизация доступа к озу Режим удвоенной скорости
- •Память ddr2 sdram
- •Память ddr3 sdram
- •Оперативная память ddr4
- •Повышенное быстродействие при меньшем энергопотреблении, новая архитектура микросхем, снижение задержек и большая емкость модулей памяти
- •Видеопамять
- •Структурные методы повышения быстродействия оп
- •Пакетная обработка множества доступов к памяти
- •Типы модулей памяти
- •Статическая память
- •Память, доступная только для чтения
- •Пзу, программируемые при изготовлении (rom)
- •Однократно программируемые пзу (prom)
- •Многократно программируемые пзу
- •Флэш-память
- •Постоянные запоминающие устройства
- •Стековая память
- •Ассоциативная память
- •Эффективность кэш-памяти
- •Стратегии размещения (отображения)
- •Прямое отображение
- •Полностью ассоциативное отображение
- •Множественно-ассоциативное отображение
- •Алгоритмы замещения информации
- •Стратегии обновления основной памяти
- •Организация кэш-памяти
- •Уровни кэш-памяти
- •Дисковая кэш-память
- •Виртуальная память
- •Страничная организация памяти
- •Сегментация памяти
- •Сегментно-страничная организация памяти
- •Требования к управлению памятью
- •Тема 3 Внешние запоминающие устройства
- •Накопители на жестких магнитных дисках
- •Современный hdd
- •Производительность диска
- •Интерфейсы подключения
- •Жесткие магнитные диски
- •Оптические диски
- •Флэш-память
- •Сравнение взу
- •Устройства резервного копирования информации
-
Многократно программируемые пзу
-
Программирование таких ПЗУ предполагает два этапа:
-
сначала производится стирание содержимого всех или части ячеек;
-
а затем производится запись новой информации.
-
-
В этом классе постоянных запоминающих устройств выделяют несколько групп:
-
EPROM (Erasable Programmable ROM - стираемые программируемые ПЗУ);
-
EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM - электрически стираемые программируемые ПЗУ);
-
Флэш-память (flash memory).
-
-
EPROM
-
EPROM может использоваться для хранения программного обеспечения, которое время от времени должно обновляться.
-
Структура ячейки EPROM подобна структуре ячейки ROM. Но в ней всегда имеется соединение с «землей» и используется особый транзистор, который может функционировать или как обычный, или как выключенный.
-
Цикл программирования занимает нескольких сотен миллисекунд. Время считывания близко к показателям ROM и DRAM.
-
В EPROM запись информации производится электрическими сигналами, так же как в PROM, но перед операцией записи содержимое всех ячеек должно быть стерто путем воздействия на микросхему ультрафиолетовым светом.
-
Кристалл заключен в керамический корпус, имеющий небольшое кварцевое окно, через которое и производится облучение. Процесс стирания может выполняться многократно. Каждое стирание занимает порядка 20 мин.
-
По сравнению с PROM микросхемы EPROM дороже, но возможность многократного перепрограммирования часто является определяющей.
-
EEPROM
-
Стирание и запись информации в EEPROM производятся побайтово. Операция записи занимает несколько сотен микросекунд на байт.
-
В микросхеме используется тот же принцип хранения информации, что и в EPRОM.
-
Программирование EPRОM не требует специального программатора и реализуется средствами самой микросхемы.
-
В целом EEPROM дороже, чем EPROM, а микросхемы имеют менее плотную упаковку ячеек, то есть меньшую емкость.
-
Для стирания или перезаписи EEPROM не нужно извлекать микросхему из компьютера. Cодержимое микросхемы можно изменять выборочно.
-
Недостаток EEPROM - для стирания, записи и чтения данных в них требуется разное напряжение.
-
Флэш-память
-
Аналогично EEPROM, во флэш-памяти стирание информации производится электрическими сигналами, но не побайтово, а по блокам или полностью.
-
По организации массива ЗЭ различают микросхемы типа:
-
Bulk Erase (тотальная очистка) — стирание допустимо только для всего массива ЗЭ;
-
Boot Lock — массив разделен на несколько блоков разного размера, содержимое которых может очищаться независимо. У одного из блоков есть аппаратные средства для защиты от стирания;
-
Flash File — массив разделен на несколько равноправных блоков одинакового размера, содержимое которых может стираться независимо.
-
-
Полностью содержимое флэш-памяти может быть очищено за одну или несколько секунд, что значительно быстрее, чем у EEPROM.
-
Программирование байта занимает время порядка 10мкс, а время доступа при чтении составляет 35-200нс.
-
Флэш-память имеет большую плотность ячеек, а следовательно, большую емкость и меньшую стоимость в пересчете на бит. Для нее достаточно напряжения питания одного уровня, и она более экономична.