Számítógépek memóriája - stadopedia
A memória az egyik számítógépblokk, amely egy memóriából áll, és tárolni, tárolni és kibocsátani az adatokat (adatfeldolgozási algoritmus és az adatok maga).
Az egyes memóriaeszközök (memóriaeszközök) fő jellemzői az információs egység (bit) memória kapacitása, sebessége és tárolási költsége.
A memória sebességét (latenciáját) a hozzáférési idő és a memóriaciklus időtartama határozza meg. A hozzáférési idő az olvasási kérelem kiadásának és az igényelt szó memóriából történő megszerzésének időpontja közötti időintervallum. A memóriaciklus hosszát a két egymást követő memória elérése közötti minimális idő határozza meg.
A memória kapacitásának és sebességének növelésére vonatkozó követelmények, valamint a költségek csökkentése ellentmondásosak. Minél nagyobb a sebesség, annál nehezebb elérni, és annál drágább a memória kapacitása. A memória költsége a számítógép teljes költségének jelentős része.
Mint a legtöbb számítógépes eszköz, a memória hierarchikus struktúrával rendelkezik. Egy ilyen struktúra általánosított modellje, amely a memória sokféleségét és kölcsönhatását tükrözi, a 8.1. Ábrán látható. Minden memóriaeszköz eltérő sebességgel és kapacitással rendelkezik. Minél magasabb a hierarchia szintje, annál nagyobb a megfelelő memória sebessége, annál kisebb a kapacitása.
Ábra. 8.1. A memória hierarchikus szerkezete
A processzor vezérlő- és működési blokkjai, a cache memória, a vezérlő memória, a puffermemória (cache memória) regiszterei a legmagasabb szintűek - a szuperoperatívak.
A második operációs szinten alacsonyabb az operatív memória (OP), amely aktív programok és adatok tárolására szolgál, vagyis azokat a programokat és adatokat, amelyekkel a számítógép működik.
A következő alacsonyabb külső szinten a külső memória van kiosztva.
Helyi memória vagy regisztráló memória a processzoron. Ez része a processzornak (a processzor működési és működési blokkjainak nyilvántartása), és az információ ideiglenes tárolására szolgál. Kis kapacitása és a legnagyobb sebesség. Az általános célú nyilvántartások alapján épül. RON konstruktív módon egy számítógépes processzorral kombinálva. Ez a típusú memória tárolja a vezérlési és szolgáltatási kódokat, valamint a processzor által a program végrehajtása során leggyakrabban használt információkat.
A vezérlőmemória a processzor vezérlő mikroprogramjainak tárolására szolgál (lásd a mikroszkóp típusának vezérlőegységét). Tartós memória (ROM) vagy programozható állandó memória (PROM) formájában készül. Mikroszkóp-információ-feldolgozású rendszerek esetén az UE-t egyszer rögzített firmware-ek, vezérlő programok, állandók stb. Tárolására használják.
Buffer memória. Funkcionálisan a cache memóriát a fő (operatív) memória és a processzor között osztott puffermemóriaként kezelik. A gyorsítótár fő célja a processzor rövid távú tárolása és aktív adatainak továbbítása, ami csökkenti a fő memóriában lévő hívások számát, amelynek sebessége kisebb, mint a gyorsítótár. Gyorsítótár - memória az angol cashe - gyorsítótárból. Nem szoftver-hozzáférhetõ. Ezért befolyásolja a számítógép teljesítményét, de nem befolyásolja az alkalmazások programozását. A modern számítógépekben megkülönböztetik az első és második szintek gyorsítótárát. Az első szintű gyorsítótár a parancsok és a CPU adatok prefetch egységével van integrálva, és általában a leggyakrabban használt parancsok tárolására szolgál. Az L2 gyorsítótár pufferként szolgál az OP és a processzor között. Egyes számítógépeken van egy cache memória külön a parancsok számára és az adatok külön-külön.
Az OP (RAM) a számítási folyamatba közvetlenül bekapcsolódó információkat tárolja (a kezelőeszközben - ALU). A RAM-ból a processzorhoz kódok és operandusok érkeznek, amelyeken keresztül a program által végrehajtott műveletek készülnek, az információfeldolgozás közbenső és végső eredményei a processzorból a RAM-ba kerülnek. A RAM viszonylag nagy kapacitású és nagy sebességű, de kevesebb, mint egy szuperoperatív memória.
A külső memória (VLP) hosszú idő alatt nagy mennyiségű információt tárol. Általában a GNP-nek nincs közvetlen kapcsolata a processzorral. Az információcsere csoportos jellegű, ami jelentősen csökkenti a csere idejét. A GNP viszonylag alacsony sebességgel (információ visszakeresése). Mint hordozó, mágneslemezek (rugalmas és merev), lézerlemezek (CD-szoba) stb.
Az operatív memória (8 - 64 MB) viszonylag kis kapacitását a külső tárolóeszközök gyakorlatilag korlátlan kapacitása kompenzálja. Azonban ezek az eszközök viszonylag lassúak - a mágneses lemezekhez való adathozzáférés tízmásodperc. Összehasonlításképpen: a RAM (RAM) elérésének ciklusa 50 ns. Ebből kiindulva a számítási folyamatnak a lehető legkevesebb külső memóriával kell szembenéznie.
A számítógép teljesítményének növekedése elsősorban a processzor sebességének növelésében nyilvánul meg. Az OP teljesítménye szintén növekszik, de elmarad a processzor hardverének teljesítményétől, mert ezzel egyidejűleg gyorsabb, mint a kapacitása, ami nehezebbé teszi a memória ciklusának csökkentését. Ennek eredményeképpen az OP teljesítménye nem elegendő a szükséges számítógépes teljesítmény biztosításához. Ez a processzor és a memória sávszélessége közötti eltérésnek felel meg. Az átviteli teljesítményük kiegyenlítésére egy kis kapacitású (általában legfeljebb 512 KB) szuper-aktív puffer memóriát terveznek és megnövelik a sebességet.
Operációs szinten lévő adatblokk elérésekor egy példányt a szuperoperatív puffer memóriába küldenek. Az adatblokkra további hívások a puffer memóriába kerülnek. Mivel az SRAM rendszer mintavételi ideje jóval rövidebb, mint a tPO RAM-ból vett mintavételi idő. bevezetés a szerkezet a SPM számítógép az azonos időben te kezelést összehasonlítva a kezelés ideje alatt a RAM TOP:
és q a hit valószínűsége, vagyis az a valószínűsége, hogy a hivatkozás adatblokkja a SRAM-ban van.