Запоминающие устройства ЭВМ

1.

Министерство образования Красноярского края
краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
“Красноярский колледж радиоэлектроники и информационных технологий”
Запоминающие устройства ЭВМ
ОП.03 Архитектура аппаратных средств

2.

Запоминающие устройства
Запоминающие устройства (ЗУ), именуемые также
устройствами памяти, предназначены для хранения
данных.
Характеристики ЗУ
емкость памяти, измеряемая в битах либо байтах;
методы доступа к данным;
быстродействие (время обращения к устройству);
надежность работы, характеризуемая зависимостью от
окружающей среды и колебаний напряжения питания;
стоимость единицы памяти.

3.

Методы аппаратной реализации оперативной памяти
В большинстве случаев основная оперативная память
– RAM (Random Access Memory, т.е. память с произвольным
доступом). ПЭВМ строится на микросхемах динамического
типа (DRAM – Dynamic Random Access Memory), где в
качестве запоминающего элемента (ЗЭ) используется
простейшая сборка, состоящая из транзистора и
конденсатора. Основными причинами широкого применения
этой памяти является высокая плотность интеграции, малое
потребление энергии и т.д. Но имеются и недостатки –
каждый ЗЭ представляет, по сути дела, разряжающийся со
временем конденсатор, поэтому, чтобы предотвратить
потерю хранящейся в конденсаторах информации,
микросхема RAM постоянно должна регенерироваться.

4.

Методы аппаратной реализации оперативной памяти
Имеется другой вид памяти, который лишен этого
недостатка. Эта память называется (Static RAM – SRAM), где
в качестве ЗЭ используется так называемый статический
триггер, который может хранить данные, пока питание
подается на схему. Это отличает ее от динамической
оперативной памяти, которая должна регенерироваться с
высокой частотой.
SRAM изготовляется по технологии, подобной
микропроцессорной – фотографирование кремния. Каждый
бит SRAM требует от 4-6 транзисторов, чем и объясняется
то, почему SRAM занимает намного больше места по
сравнению с DRAM, которая требует только 1 транзистор
(плюс конденсатор).

5.

Организация ОЗУ
В адресном ОЗУ каждый
элемент памяти имеет адрес,
соответствующий
его
пространственному
расположению в запоминающей
среде. Поэтому, обращение к
определенному
элементу
производится в соответствии с
кодом его адреса. В ЗУ после
приему кода осуществляется
его дешифрация, после чего
следует выборка из элемента
конкретной группы битов или
слов.
В ассоциативном ОЗУ
поиск данных происходит по
конкретному
содержимому,
независимо от его адреса. Такой
поиск информации идет с
использованием определенных
признаков, например, ключевых
слов,
которые
связаны
с
искомыми
данными.
Ассоциативные устройства, хотя
и являются более сложными,
обеспечивают более быстрый
поиск и выбор хранимых
данных.

6.

Адресация данных
Основная память соединяется с процессором посредством
адресной шины и шины данных. Каждая шина состоит из
совокупности электрических цепей. Ширина адресной шины
определяет, сколько адресов может быть в ОЗУ, а шины данных –
сколько данных может быть передано за один цикл.
Для доступа к памяти с целью записи или чтения отдельных
элементов информации, будь то слова или байты, необходимы
имена или адреса, определяющие их расположение в памяти. В
качестве адресов традиционно используются числа из диапазона
от 0 до 2