Основная память компьютера

В основной памяти компьютера хранятся программы, команды и данные, с которыми наиболее интенсивно взаимодействует процессор. Для повышения быстродействия основная память строится на полупроводниковой основе и изготавливается в виде интегральных микросхем.

Цель раздела — рассмотреть общие принципы построения и структурно-функциональной организации основных типов полупроводниковых запоминающих устройств.

Введение

в полупроводниковую память

Начальные сведения

Два вида компьютерной памяти

По функциональному назначению компьютерную память можно разделить на две част и:

• • на память, непосредственно взаимодействующую с центральным процессором при исполнении программы. Эта память строится на полупроводниковой основе, ее часто называют основной или внутренней памятью компьютера;
• • на память, с которой процессор взаимодействует через контроллеры с помощью специальных программ (драйверов). К ней относится внешняя память, выполненная на магнитных и оптических накопителях. Эта память предназначена для длительного хранения данных.

Полупроводниковую память можно представить как совокупность отдельных подсистем компьютерной памяти, играющих важную роль в функциональном отношении.

Оперативная память

В компьютере предусматривается память для хранения программного обеспечения, содержащего пользовательские программы и подлежащие обработке данные, с целью оперативного обмена информацией (командами и данными) между процессором, внешней дисковой памятью и периферийными подсистемами (ввод-вывод, графика, коммуникации и т. п.). К характерным особенностям (чертам, свойствам) оперативной памяти следует отнести:

• • данные и программы в памяти сохраняются только при включенном компьютере, т. е. она является временным хранилищем на один сеанс работы с компьютером, или энергозависимой памятью. Поэтому перед выключением компьютера необходимо сохранить выполненную работу на жестком диске или другом запоминающем устройстве, способном хранить информацию постоянно;
• • три режима работы: запись, хранение и считывание даниых;
• • высокие быстродействие и производительность, позволяющие поддерживать скорость и вычислительную мощность современных процессоров;
• • большой объем памяти (сотни мегабайт, единицы гигабайт), обеспечивающий хранение современного программного обеспечения;
• • использование емкостных элементов памяти, позволяющих получить наивысшую плотность упаковки микросхем;
• • для доступа к памяти выделяется адресное пространство, т. е. оперативная память входит в состав основной памяти компьютера;
• • высокая надежность хранения данных, так как ошибка даже в одном бите может привести к неточным результатам, искажению или полной потере данных.

Для обозначения памяти с перечисленными свойствами используют следующие названия:

• • оперативная память, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), а иногда и основная память. Отметим, что термин оперативная память часто толкуется как способ представления адресов памяти на установленных микросхемах (логическое отображение) или расположение данных и команд по конкретным адресам памяти системы (размещение);
• • энергозависимая память, так как после выключения компьютера данные теряются;
• • память с произвольным доступом (Random Access Memory — RAM), поскольку обеспечивается доступ к любым данным, хранящимся в оперативной памяти, т. е. доступ не зависит от порядка расположения данных в памяти.

Существует много разновидностей оперативной памяти, отличающихся способами построения, технологическими и конструктивными особенностями. Оперативным запоминающим устройствам посвящена глава 10.