21. Классификация, характеристики
запоминающих устройств. Структура памяти ЭВМ
Память ЭВМ имеет иерархическую структуру. Это связано
с противоречивыми требованиями предъявляемыми к памяти. Увеличивая объём мы
уменьшаем быстродействие (скорость доступа), и наоборот, увеличивая скорость мы
уменьшаем её объём.
Характеристики ЗУ: 1) место расположения –
процессорные, – внутренние, – внешние; 2) емкость; 3) единица пересылки; 4)
метод доступа – последовательный, - прямой, произвольный, - ассоциативный; 5)
быстродействие – время доступа, - длительность цикла, - скорость передачи; 6)
физический тип – полупроводниковый, -магнитные носители, - оптические носители;
7) физические особенности - энергозависимость; 8) стоимость.
Иерархическая организация памяти позволяет наращивать
её объём путём введения новых уровней в иерархии, но каждый новый уровень
требует дополнительного управления, а следовательно дополнительные ресурсы ЦП.
Рассмотрим иерархию ЗУ:
В данной иерархии память классифицирована
(расположена в порядке) сверху вниз увеличению ёмкости, но уменьшению
быстродействия.
Для дальнейшего рассуждения нам понадобиться ввести
несколько дополнительных определений:
· Произвольный доступ к памяти –
доступ к памяти, при котором время поиска не зависит от положения информации,
то есть остаётся постоянным. Таким типом доступа обладают регистры, СОЗУ,ОЗУ,
дисковая кэш-память.
· Прямой доступ к памяти (DAM –
Direct Access Memory) – время поиска меняется от минимального до максимального
значения. Также этот вид доступа называется циклическим (применяется для
организации поиска на жёстком диске). Среднее время доступа можно оценить как
время полуоборот диска носителя.
· Последовательный доступ -
возможен только последовательный доступ к ячейкам памяти. Используется в
оптических дисках и магнитных лентах.
· Ассоциативная память – поиск
нужного блока или ячейки осуществляется не по адресу, а по признаку.
Ассоциативный поиск реализован аппаратно (примером ассоциативной памяти
является КЭШ).
· Динамическая память – память
движется относительно запоминающей среды (примером такой памяти является ЦМД –
цилиндрические запоминающие домены).
Классификация:
1.
Физическая природа элементов,
хранящих информацию. (Наиболее известные: полупроводники, магнитная
поверхность, оптические.)
2.
По характеру участия в
вычислительных процессах
- внешние
- основные
- оперативные
- сверхоперативные
3. По способу доступа к единицам информации
- с последовательным доступом (магнитная лента)
- с прямым доступом (HDD)
- с произвольным доступом
Сверх ОП как с произвольным так и с последовательным
доступом.
4. По способу поиска информации
- адресные ЗУ
- безадресные ЗУ (стек и ассоциативные ЗУ)
5. По кратности записи информации
- с перезаписью
- без перезаписи
