Clasificarea dispozitivelor de stocare
Organizarea de dispozitive de memorie
Definiția. Memoria unui computer este un set de dispozitive care servesc la stocarea, stocarea și emiterea de informații.
Aparatele individuale care fac parte din acest set se numesc dispozitive de memorie de orice tip.
Termenul „dispozitiv de stocare“ este utilizat în mod obișnuit, atunci când acesta este un principiu de construcție a unui dispozitiv de memorie (de exemplu, memoria de stocare SSD pe un hard disk sau altele asemenea.), Și termenul „memorie“ - atunci când doresc să sublinieze funcția de dispozitiv de memorie logica efectuate sau locație în echipamentul calculatorului (de exemplu, RAM - OP, memorie externă, etc.). În acele probleme în care aceste diferențe nu au o importanță fundamentală, vom folosi termenii "memorie" și "dispozitiv de memorie" ca sinonime.
Dispozitivele de stocare joacă un rol important în structura generală a computerului. Conform unor estimări, performanța unui calculator pe diferite clase de sarcini cu 40-50% este determinată de caracteristicile dispozitivelor de memorie de diferite tipuri care compun compoziția sa.
Pentru parametrii principali care caracterizează dispozitivele de memorie. includ:
1. Capacitatea memoriei.
2. Viteza memoriei.
Capacitatea de memorie este cantitatea maximă de date care pot fi stocate în ea.
Pentru un acces la dispozitivul de stocare, o anumită unitate de date este citită sau scrisă, numită cuvânt. diferite pentru dispozitive de diferite tipuri. Aceasta determină organizarea diferită a memoriei. De exemplu, 1 megabit memorie capacitate poate fi organizată ca 1M de 1 cuvinte octeți sau 512K cuvinte de doi octeți fiecare, sau 256k cuvinte de 4 octeți, etc.
Viteza memoriei este determinată de durata operației de tratare, și anume timpul necesar pentru a găsi informații corecte în memorie și citirea acestuia, sau timpul pentru a găsi un loc în memorie, este destinat pentru stocarea acestor informații, iar pe contul ei:
unde t este viteza memoriei când se citesc informațiile; tobspp - viteza de memorare la înregistrare.
Dispozitivele de memorie pot fi clasificate în funcție de mai mulți parametri și atribute. În Fig. 1 prezintă o clasificare după tipul de tratament și organizarea accesului la celulele de memorie.
Fig. 1. Clasificarea dispozitivelor de stocare
Prin tipul de circulație, memoria este împărțită în dispozitive care permit atât citirea și scrierea informațiilor, cât și citirea memoriei doar pentru memorie (ROM). Memoria de primul tip este folosită în procesul procesorului pentru stocarea programelor executabile, a datelor brute, a rezultatelor intermediare și finale. ROM-ul, de regulă, stochează programele de sistem necesare pentru a porni computerul în funcțiune, precum și constantele. În unele computere proiectate, de exemplu, pentru a funcționa în sisteme de control care utilizează aceiași algoritmi imutabili, tot software-ul poate fi stocat în ROM.
Într-o memorie cu acces aleatoriu (RAM), timpul de acces nu depinde de locația locației de memorie (de exemplu, RAM).
În memoria cu acces direct (ciclic) datorită rotației continue a suportului de informații (de exemplu, un disc magnetic - MD), posibilitatea de a accesa o anumită parte a mediului este repetată ciclic. Timpul de acces aici depinde de localizarea relativă a acestei zone și de capetele de citire / scriere și este în mare măsură determinată de viteza de rotație a suportului.
După cum sa menționat mai sus, principalele caracteristici ale dispozitivelor de stocare sunt capacitatea și viteza. Un dispozitiv de memorie ideal trebuie să aibă o capacitate infinit de mare și să aibă un timp de circulație infinitezimal. În practică, acești parametri sunt în contradicție unul cu altul: într-un singur tip de memorie, îmbunătățirea uneia dintre ele duce la o deteriorare a valorii celuilalt. În plus, trebuie avut în vedere și fezabilitatea economică a construirii unui dispozitiv de memorie cu aceste sau alte caracteristici la un anumit nivel de dezvoltare tehnologică. Prin urmare, în prezent, dispozitivele de stocare a computerului sunt construite pe o bază ierarhică (Figura 2).
Fig. 2. Organizarea ierarhică a memoriei în computerele moderne
Structura ierarhică a memoriei permite combinarea eficientă din punct de vedere economic a stocării volumelor mari de informații cu acces rapid la informații în procesul de procesare a acestora.
RAM - un dispozitiv care servește la stocarea informațiilor (programe, date sursă, rezultate intermediare și finale ale procesării), utilizat direct în timpul executării programului în procesor. În prezent, volumul de computere personale, de regulă, este de câteva sute de megaocteți. RAM rulează pe frecvența busului sistem și necesită 6-8 cicluri de sincronizare a magistralei pentru a accesa. Deci, cu o frecvență a magistralei de sistem de 100 MHz (cu o perioadă de 10 ns), timpul de acces la memoria principală va fi de câteva zeci de nanosecunde.
Pentru a umple diferența dintre RP și OP prin volum și timp de circulație, memoria cache se utilizează în mod curent. care este organizată ca o memorie RAM statică mai rapidă (și, prin urmare, mai scumpă), cu un mecanism special de scriere și citire a informațiilor și este concepută pentru a stoca informațiile cele mai des utilizate în timpul funcționării programului. De obicei, unele cache-ul este situat direct pe cip microprocesor (cache internă), și o parte - este (cache extern). Memoria cache nu este programabilă. Pentru a accesa aceasta, se utilizează hardware-ul procesorului și al computerului.
Memoria externă este organizată, de regulă, pe discuri magnetice și optice, benzi magnetice. Capacitatea memoriei de disc ajunge la zeci de gigaocteți în momentul circulației mai puțin de 1 microsecundă.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: