logotip ua5.org
UA5.ORG

Методичні матеріали з інформатики
 
 
      Головна Зв'язок Статистика Закладки Пошук      
 
 
 
Розділи
 

Популярні публікації
Качествени зъбни колела от вносител.
 

Рекомендовані матеріали
 

Рекламні матеріали
 

 
Навчальні матеріали з інформатики » Обладнання » Пристрої, що запам'ятовують

Пристрої, що запам'ятовують


Обладнання
     
     
   
 

Пам'яттю ЕОМ називається сукупність пристроїв, яка служить для запам'ятовування, зберігання і видачі інформації.

Окремі пристрої, що входять в цю сукупність, називаються пристроями (ЗП) того або іншого типу, що запам'ятовують. |устрої||устроями||типа|

Термін пристрій", що "запам'ятовує, зазвичай використовується, коли мова йде про принципі побудови деякого пристрою пам'яті (наприклад, напівпровідниковий ЗП, ЗП на жорсткому магнітному диску і тому подібне), а термін "пам'ять" - коли хочуть підкреслити виконувану пристроєм пам'яті логічну функцію або місце розташування у складі устаткування ЕОМ (наприклад, оперативна пам'ять - ОП, зовнішня пам'ять і тому подібне). |устрій||звично||промова||шикування||устрою||устроєм||місце-милю||обладнання||відзнаки||устрій|

Пристрої|устрої|, що запам'ятовують, грають важливу|поважну| роль в загальній|спільній| структурі ЕОМ. По деяких оцінках продуктивність комп'ютера на різних класах завдань|задач| на 40-50% визначається характеристиками ЗУ різних типів, що входять в його склад.

До основних параметрів, що характеризують пристрої, що запам'ятовують, відносяться ємкість і швидкодія. |устрої||місткість|

Ємкість|місткість| пам'яті - це максимальна кількість даних, яка в ній може зберігатися.

Ємкість  пристрою, що запам'ятовує, вимірюється кількістю елементів (осередків), що адресуються, ЗП і довжиною осередку в бітах. В даний час практично всі пристрої, що запам'ятовують, як мінімальний елемент, що адресується, використовують 1 байт (1 байт = 8 двійкових розрядів (битий)). Тому ємкість пам'яті зазвичай визначається в байтах, кілобайтах (1Кбайт=210 байт), мегабайтах (1Мбайт = 220 байт), гігабайтах (1Гбайт = 230 байт) і так далі

За одне звернення до пристрою, що запам'ятовує, проводиться прочитування або запис деякої одиниці даних, званої словом, різної для пристроїв різного типу. Це визначає різну організацію пам'яті. Наприклад, пам'ять об'ємом 1 мегабайт може бути організована як слів по 1 байту, або 512К слів по 2 байти кожне, або 256К слів по 4 байти і так далі

В той же час, в кожній ЕОМ використовується своє поняття машинного слова, яке застосовується при визначенні архітектури комп'ютера, зокрема при його програмуванні, і не залежить від розмірності слова пам'яті, використовуваної для побудови даної ЕОМ. Наприклад, комп'ютери з архітектурою IBM РС мають машинне слово завдовжки 2 байти.

Швидкодія пам'яті визначається тривалістю операції звернення|звертання|, тобто|цебто| часом, що витрачається на пошук потрібної інформації в пам'яті і на її прочитування, або часом на пошук місця|місце-милі| в пам'яті, що призначається для зберігання даної інформації, і на її запис:

tобр = max(tобр сч, tобр зп)

де tобр сч - швидкодія  ЗП при прочитуванні інформації; tобр зп - швидкодія  ЗП при записі.

Класифікація пристроїв, що запам'ятовують |устроїв|

Пристрої|устрої|, що запам'ятовують, можна класифікувати по цілому ряду|лаві| параметрів і ознак.

За типом звернення ЗП діляться на пристрої, що допускають як читання, так і запис інформації, і постійні пристрої (ПЗП), що запам'ятовують, призначені тільки для читання записаних в них даних (ROM - read only memory). ЗП першого типу використовуються в процесі роботи процесора для зберігання виконуваних програм, початкових даних, проміжних і остаточних результатів. У ПЗП, як правило, зберігаються системні програми, необхідні для запуску комп'ютера в роботу, а також константи. У деяких ЕОМ, призначених, наприклад, для роботи в системах управління по одних і тих же незмінних алгоритмах, все програмне забезпечення може зберігатися в ПЗП.

У ЗП з довільним доступом (RAM - random access memory) час доступу не залежить від місця розташування ділянки пам'яті (наприклад, ОЗП).

У ЗП з прямим (циклічним) доступом завдяки безперервному обертанню носія інформації (наприклад, магнітний диск - МД) можливість звернення до деякої ділянки носія циклічно повторюється. Час доступу тут залежить від взаємного розташування цієї ділянки і головок читання/запису і багато в чому визначається швидкістю обертання носія. |із||спроможність||голівок|

У ЗП з послідовним доступом проводиться послідовний перегляд ділянок носія інформації, поки потрібну ділянку не займе деяке потрібне положення напроти головок читання/запису (наприклад, магнітні стрічки - МЛ). |із||виробляє||проглядати||доки||позичатиме||становище||навпроти||голівок|

Як наголошувалося вище, основні характеристики пристроїв, що запам'ятовують, - це ємкість і швидкодія. Ідеальний пристрій, що запам'ятовує, повинен володіти нескінченно великою ємкістю і мати нескінченний малий час звернення. На практиці ці параметри знаходяться в суперечності один одному: в рамках одного типу ЗП поліпшення одне з них веде до погіршення значення іншого. До того ж слід мати на увазі і економічну доцільність побудови пристрою, що запам'ятовує, з тими або іншими характеристиками при даному рівні розвитку технології. Тому пристрої комп'ютера, що в даний час запам'ятовують, як це і припускав Неймана, будуються за ієрархічним принципом. |устроїв||місткість||устрій||місткістю||безконечний||звертання||перебувають||протиріччі||у рамках||типа||покращання||шикування||устрою||із||устрої||нині||передбачав|

Ієрархічна структура пам'яті дозволяє економічно ефективно поєднувати|сполучати| зберігання великих об'ємів|обсягів| інформації з|із| швидким доступом до інформації в процесі її обробки.

На нижньому рівні ієрархії знаходиться регістрова пам'ять - набір регістрів, що входять безпосередньо до складу мікропроцесора (центрального процесора - CPU). Регістри CPU (до декількох десятків машинних слів). РП працює на частоті процесора, тому час доступу до неї мінімально. Наприклад, при частоті роботи процесора 2 Ггц час звернення до його регістрів складе всього 0,5 нс. |перебуває||реєстрів|||реєстри|| програмно доступні і зберігають інформацію, найчастіше використовувану при виконанні програми: проміжні результати, складові частини адрес, лічильники циклів і так далі Регістрова пам'ять має відносно невеликий об'єм|обсяг||реєстрів||

Оперативна пам'ять - пристрій|устрій|, який служить для зберігання інформації (програм, початкових|вихідних| даних, проміжних і кінцевих|скінченних| результатів обробки), безпосередньо використовуваної в ході виконання програми в процесорі. В даний час|нині| об'єм|обсяг| ОП персональних комп'ютерів складає декілька сотень мегабайт. Оперативна пам'ять працює на частоті системної шини і вимагає 6-8 циклів синхронізації шини для звернення до неї. Так, при частоті роботи системної шини 100 Мгц (при цьому період рівний 10 нс|) час звернення до оперативної пам'яті складе декілька десятків наносекунд|Наносекунди|.

Для заповнення пропуску між РП і ОП за об'ємом і часу звернення в даний час використовується кеш-пам'ять, яка організована як більш швидкодіюча (і, отже, дорожча) статична оперативна пам'ять із спеціальним механізмом запису і прочитування інформації і призначена для зберігання інформації, найбільш часто використовуваної при роботі програми. Як правило, частина кеш-пам'яті розташовується безпосередньо на кристалі мікропроцесора (внутрішній кеш), а частина - поза ним (зовнішня кеш-пам'ять). Кеш-пам'ять програмно недоступна. Для звернення до неї використовуються апаратні засоби процесора і комп'ютера. |прогалини||звертання||нині||люба||із||частка||частка||зовні||кошти|

Зовнішня пам'ять організовується, як правило, на магнітних і оптичних дисках, магнітних стрічках. Ємкість|місткість| дискової пам'яті досягає десятків гігабайт при часі звернення|звертання| менше 1 мкс. Магнітні стрічки унаслідок|внаслідок| своєї малої швидкодії і великої ємкості|місткості| використовуються в даний час|нині| в основному тільки|лише| як пристрої|устрої| резервного копіювання даних, звернення до яких відбувається|походить| рідко, а може бути і ніколи. Час звернення|звертання| для них може досягати декількох десятків секунд.
 
   
 
 
Інші статті за темою:

  • Запам’ятовувальний пристрій
  • Основні відомості про будову комп'ютера
  • Внутрішні пристрої комп'ютера
  • Інтерфейс USB
  • Драйвери пристроїв


  •  
         
         

     
     
     
    Яндекс.Метрика
     

     
         
      Copyright © 2008-2016 UA5.org