- •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
-
Структура памяти эвм
-
Память делят на внутреннюю и внешнюю:
-
Внутренняя память — электронная (полупроводниковая) память, устанавливаемая на системной плате или на платах расширения;
-
Внешняя память — память, реализованная в виде устройств с различными принципами хранения информации; устройства внешней памяти могут размещаться как в системном блоке компьютера, так и в отдельных корпусах.
-
-
Для процессора непосредственно доступной является внутренняя память, доступ к которой осуществляется по адресу, заданному программой.
-
Внешняя память адресуется более сложным образом — каждая ее ячейка имеет свой адрес внутри некоторого блока, который, в свою очередь, имеет многомерный адрес. В ходе физических операций обмена данными блок может быть считан или записан только целиком.
-
Виртуальная память
-
Обмен данными между быстродействующей и медленнодействующей памятью должен осуществляться в соответствии с алгоритмом доступа к каждому ЗУ и является большой нагрузкой при программировании.
-
Выход из сложившейся ситуации применение идеи виртуальной памяти. Под виртуализацией понимается метод автоматического управления иерархической памятью таким образом, что программисту кажется, что существует одна быстродействующая память большой емкости.
-
Суть ее заключается в том, что программам предоставляется виртуальное пространство оперативной памяти, по размерам превышающее объем физически установленной оперативной памяти. Это виртуальное пространство разбито на страницы фиксированного размера, а в физической оперативной памяти в каждый момент времени присутствует только часть из них.
-
Достоверность хранения данных
-
Отказ ячейки памяти — потеря ее работоспособности, обычно требующая замены элемента памяти. Отказ может быть устойчивым, но возможно и самопроизвольное восстановление работоспособности. Случайный сбой может произойти и в исправной микросхеме памяти. После сбоя следующая же запись в ячейку произойдет нормально.
-
В первых моделях PC применялся контроль четности. Каждый байт памяти сопровождался битом четности (parity bit), дополняющим количество единиц в байте до нечетного.
-
Контроль четности выявляет в пределах каждого байта ошибки только нечетной кратности.
-
В компьютерах особо ответственного применения используют память с обнаружением и коррекцией ошибок (Error Checking and Correcting, ECC). Для каждого записываемого информационного слова памяти вычисляется функция свертки, результат которой хранится в памяти. При считывании схема контроля с использованием избыточных битов способна обнаруживать ошибки различной кратности и/или исправлять однократные ошибки.
-
В отличие от памяти с контролем четности, допускающей побайтное обращение, к ЕСС-памяти можно обращаться только полноразрядными словами.
-
По способу контроля ошибок различают следующие модули:
-
None Parity — без четности;
-
Parity — с битами четности каждого байта, при поддержке чипсетом контроля четности позволяют обнаруживать ошибки;
-
ЕСС — контроль всего слова с избыточным CRC-кодом, позволяющим выявлять и исправлять ошибки;
-
EOS — модули, у которых механизм ЕСС «спрятан» в структуру модуля с контролем паритета;
-
PG — модули с генератором четности.