Вопрос 15. Классификация устройств памяти

1. По месту расположения (способу обращения процессора) ЗУ разделяются на

• процессорные;

• внутренние;

• внешние.

Наиболее скоростные виды памяти – регистры и кэш-память первого уровня – входят в состав процессора. К внутренней памяти относят основную память, а также кэш-память второго и последующих уровней. Медленные ЗУ большой емкости – магнитные и оптические диски, магнитные ленты – называют внешней памятью, поскольку к микропроцессорной системе они подключаются аналогично устройствам ввода/вывода и доступ к ним процессора осуществляется через основную память.

2. По физическим принципам работы выделяют 3 типа ЗУ

• полупроводниковая память.

Полупроводниковая память разделяется на 2 типа:

динамическая память, в которой используются запоминающие элементы с накоплением электрических зарядов. Данные хранятся в виде зарядов конденсаторов, образуемых элементами МОП-структур. Динамические ЗУ характеризуются наибольшей информационной емкостью и невысокой стоимостью, поэтому именно они используются как основная память микпроцессорных систем. Динамические ЗУ подразделяются на 3 типа: стандартные, квазистатические и повышенного быстродействия (например, FPM, EDORAM, SDRAM, DDR);

статическая память, в которой используются запоминающие элементы на основе активных приборов – триггеры. Статические ЗУ разделяются на асинхронные, тактируемые и синхронные (конвейерные). В асинхронных ЗУ сигналы управления могут задаваться как импульсами, так и уровнями. В тактируемых ЗУ некоторые сигналы обязательно должны быть импульсными. Например, сигнал разрешения работы в каждом цикле обращения к памяти должен переходить из пассивного состояния в активное, т.е. должен формироваться фронт этого сигнала в каждом цикле. В синхронных (конвейерных) ЗУ организован конвейрный тракт передачи данных, синхронизируемый от тактовой частоты процессора, что дает повышение темпа передачи данных. Статические ЗУ в несколько раз дороже динамических и приблизительно во столько же раз меньше по информационной емкости. Их достоинством является высокое быстродействие, а типичной областью использования – схемы кэщ-памяти.

• память с магнитными носителями информации – ЗУ на магнитных дисках или лентах, ЗУ на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД).

• оптические ЗУ (оптические диски).

1. В зависимости от методов размещения и поиска информации (способа доступа к данным) память разделяют на 2 класса

• адресная;

• безадресная.

Адресная память. Размещение и поиск информации основан на использовании адреса. Адрес – номер ячейки памяти.

По способу доступа к ячейкам памяти адресная память подразделяется на 2 типа:

• ЗУ с произвольным (непосредственным) доступом (выборкой);

• ЗУ с последовательным доступом (выборкой).

Безадресная память. Размещение и поиск информации производится не по адресу, а по некоторому признаку, содержащемуся в самой информации, либо на основе положение слова в запоминающем массиве относительно других хранящихся там слов.

По способу доступа к ячейкам памяти безадресная память подразделяется на 2 типа:

• ассоциативная;

• стековая.

1. По характеру работы с памятью ЗУ разделяются на

• ЗУ, допускающие многократную запись и считывание (например, ОЗУ). ОЗУ хранят данные, участвующие в обмене при исполнении текущее программы, которые могут быть изменены в произвольный момент времени;

• ЗУ, допускающие только считывание после однократной записи (например, ПЗУ). В ПЗУ содержимое либо вообще не изменяется, либо изменяется редко и в специальном режиме. Для рабочего режима это память только для чтения.

1. По характеру хранения (в зависимости от источника питания) выделяют 2 типа ЗУ

• энергозависимая память. Содержимое элементов памяти теряется при выключении источника питания – ОЗУ, ЗУ на ПЗС;

• энергонезависимая память. Элементы памяти сохраняют содержимое независимо от состояния источника питания – магнитные и оптические ЗУ, ПЗУ.