Лекция 1-07 Память компьютера. 09.10.20152 по типу устройства хранения данных по режиму хранения данных по режиму доступа к памяти по типу носителей данных. - презентация

1 Лекция 1-07 Память компьютера

2 по типу устройства хранения данных по режиму хранения данных по режиму доступа к памяти по типу носителей данных по возможности перезаписи данных по способу хранения и доступа к данным Внутренняя и внешняя памяти Временная и постоянная памяти память с произвольным доступом – RAM (Random Access Memory) память с последовательным доступом – SAM (Sequential Access Memory) Съемные и несъемные носители устройства для чтения данных устройства и носители с возможностью однократной записи данных устройства и носители с возможностью перезаписи уже записанных на носитель данных динамическая память; статическая память; флэш- память; магнитная память; оптическая память; магнитооптическая память Прищепа Т.А.

3 В нутренняя память (подключаемую к разъемам материнской платы, системного блока или встроенную в другие устройства); Внешняя память (подключаемую к материнской плате через шину, интерфейс или карту расширения) Прищепа Т.А.

4 Во временной памяти данные хранятся только во время работы компьютера. При отключении компьютера содержимое временной памяти теряется, поэтому этот тип памяти называют также энергозависимой памятью. Содержимое постоянной памяти не зависит от состояния компьютера, поэтому этот тип памяти называют также энергонезависимой памятью Прищепа Т.А.

5 Непосредственный доступ к любым данным в RAM выполняется с помощью задания адресов этих данных. В SAM доступ к требуемым данным выполняется только после просмотра всех данных, расположенных на устройстве перед требуемыми данными (единственным видом SAM является магнитная лента) Прищепа Т.А.

6 Съемный носитель данных может быть удален из устройства и затем вставлен в это же или другое устройство того же типа (например, оптический дисковод), т.е. таким образом может быть осуществлен перенос данных с одного компьютера на другой. Несъемный носитель (например, жесткий диск) является неотъемлемой частью устройства памяти Прищепа Т.А.

7 Устройства для чтения данных могут только читать данные, предварительно записанные на другом компьютере или специальных устройствах записи. Устройства с возможностью однократной записи позволяют один раз записать данные на носитель, а соответствующий носитель данных не позволяет перезаписать уже записанные данные (их можно только записывать на свободное место на носителе данных). Устройства с возможностью перезаписи позволяют многократно записывать данные на носитель, а соответствующий носитель данных позволяет стирать ранее записанные данные и на их место размещать новые данные Прищепа Т.А.

8 Принцип действия Физически DRAM-память представляет собой набор запоминающих ячеек, которые состоят из конденсаторов и транзисторов, расположенных внутри полупроводниковых микросхем памяти. При отсутствии подачи электроэнергии к памяти этого типа происходит разряд конденсаторов, и память обнуляется. Для поддержания необходимого напряжения на обкладках конденсаторов ячеек и сохранения их содержимого, их необходимо периодически подзаряжать, прилагая к ним напряжения через коммутирующие транзисторные ключи. Такое динамическое поддержание заряда конденсатора является основополагающим принципом работы памяти типа DRAM. Конденсаторы заряжают в случае, когда в «ячейку» записывается единичный бит, и разряжают в случае, когда в «ячейку» необходимо записать нулевой бит. Прищепа Т.А.

9 Характеристики памяти DRAM Основными характеристиками DRAM являются рабочая частота и тайминги. При обращении к ячейке памяти контроллер памяти задаёт номер банка, номер страницы в нём, номер строки и номер столбца и на все эти запросы тратится время, помимо этого довольно большой период уходит на открытие и закрытие банка после самой операции. На каждое действие требуется время, называемое таймингом. Прищепа Т.А.

10 Применение Динамическая оперативная память используется в персональных компьютерах; поскольку она недорогая, микросхемы могут быть плотно упакованы, а это означает, что запоминающее устройство большой емкости может занимать небольшое пространство. К сожалению, память этого типа не отличается высоким быстродействием, обычно она намного "медленнее" процессора. Поэтому существует множество различных типов организации DRAM, позволяющих улучшить эту характеристику. Прищепа Т.А.

11 Статическая оперативная память с произвольным доступом (SRAM, static random access memory) полупроводниковая оперативная память, в которой каждый двоичный или троичный разряд хранится в схеме с положительной обратной связью, позволяющей поддерживать состояние без регенерации, необходимой в динамической памяти (DRAM). Тем не менее, сохранять данные без перезаписи SRAM может только пока есть питание, то есть SRAM остается энергозависимым типом памяти. Прищепа Т.А.

12 Преимущества Быстрый доступ. SRAM это действительно память произвольного доступа, доступ к любой ячейке памяти в любой момент занимает одно и то же время. Быстрый доступ. SRAM это действительно память произвольного доступа, доступ к любой ячейке памяти в любой момент занимает одно и то же время. Простая схемотехника SRAM не требуются сложные контроллеры. Простая схемотехника SRAM не требуются сложные контроллеры. Возможны очень низкие частоты синхронизации, вплоть до полной остановки синхроимпульсов. Возможны очень низкие частоты синхронизации, вплоть до полной остановки синхроимпульсов. Низкое энергопотребление. Низкое энергопотребление.Недостатки Невысокая плотность записи (шесть-восемь элементов на бит, вместо двух у DRAM). Невысокая плотность записи (шесть-восемь элементов на бит, вместо двух у DRAM). Вследствие чего дороговизна килобайта памяти. Вследствие чего дороговизна килобайта памяти. Тем не менее, высокое энергопотребление не является принципиальной особенностью SRAM, оно обусловлено высокими скоростями обмена с данным видом внутренней памяти процессора. Энергия потребляется только в момент изменения информации в ячейке SRAM. Тем не менее, высокое энергопотребление не является принципиальной особенностью SRAM, оно обусловлено высокими скоростями обмена с данным видом внутренней памяти процессора. Энергия потребляется только в момент изменения информации в ячейке SRAM. Прищепа Т.А.

13 Применение SRAM применяется в микроконтроллерах и ПЛИС, в которых объём ОЗУ невелик (единицы килобайт), зато нужны низкое энергопотребление (за счёт отсутствия сложного контроллера динамической памяти), предсказываемое с точностью до такта время работы подпрограмм и отладка прямо на устройстве. SRAM применяется в микроконтроллерах и ПЛИС, в которых объём ОЗУ невелик (единицы килобайт), зато нужны низкое энергопотребление (за счёт отсутствия сложного контроллера динамической памяти), предсказываемое с точностью до такта время работы подпрограмм и отладка прямо на устройстве. В устройствах с большим объёмом ОЗУ рабочая память выполняется как DRAM. С помощью SRAM делают регистры и кеш-память. В устройствах с большим объёмом ОЗУ рабочая память выполняется как DRAM. С помощью SRAM делают регистры и кеш-память. Прищепа Т.А.

14 Флэш-память - особый вид энергонезависимой перезаписываемой полупроводниковой памяти. Энергонезависимая - не требующая дополнительной энергии для хранения данных (энергия требуется только для записи). Энергонезависимая - не требующая дополнительной энергии для хранения данных (энергия требуется только для записи). Перезаписываемая - допускающая изменение (перезапись) хранимых в ней данных. Перезаписываемая - допускающая изменение (перезапись) хранимых в ней данных. Полупроводниковая (твердотельная) - не содержащая механически движущихся частей (как обычные жёсткие диски или CD), построенная на основе интегральных микросхем (IC-Chip). Полупроводниковая (твердотельная) - не содержащая механически движущихся частей (как обычные жёсткие диски или CD), построенная на основе интегральных микросхем (IC-Chip). Прищепа Т.А.

15 Замены памяти SRAM и DRAM флэш-памятью не происходит из-за двух особенностей флэш-памяти: флэш работает существенно медленнее и имеет ограничение по количеству циклов перезаписи (от до для разных типов). Надёжность/долговечность информация, записанная на флэш- память, может храниться очень длительное время (от 20 до 100 лет), и способна выдерживать значительные механические нагрузки (в 5-10 раз превышающие предельно допустимые для обычных жёстких дисков). Основное преимущество флэш-памяти перед жёсткими дисками и носителями CD-ROM состоит в том, что флэш-память потребляет значительно (примерно в и более раз) меньше энергии во время работы. В устройствах CD-ROM, жёстких дисках, кассетах и других механических носителях информации, большая часть энергии уходит на приведение в движение механики этих устройств. Кроме того, флэш-память компактнее большинства других механических носителей. Прищепа Т.А.

16 Магнитная память 2. Оптическая память 3. Магнитнооптическая память 4.Кеш-память 5. Оперативная память 6.FB-DIMM Спасибо за внимание Прищепа Т.А.