Классификация запоминающих устройств

В вычислительных системах используется широкий набор полупроводниковых ЗУ, который разделяется на отдельные классы, группы, типы по ряду отличительных признаков.

По принципу действия выделяют:

• • устройства на емкостных элементах памяти;
• • устройства на триггерных элементах памяти.

По функциональному назначению уст ройства разделяют на две группы:

• • оперативные ЗУ (ОЗУ), или RAM (Random Access Memory — ЗУ с произвольной выборкой), предназначенные для работы в условиях, когда необходимо производить выборку и обновление информации в высоком темпе работы процессора цифрового устройства. По способу хранения информации ОЗУ разделяют на две подгруппы:
• • на статические ОЗУ, в которых состояние элементов памяти при хранении информации остается неизменным;
• • на динамические ОЗУ, в которых состояние элементов памяти (обычно полупроводниковых емкостей) не остается неизменным и требует периодического проведения процесса регенерации (восстановления) исходных уровней сигналов.

В отдельную подгруппу выделяют сверхоперативные ОЗУ, которые обычно составляют неотъемлемую часть процессора в виде регистров общего назначения;

• постоянные ЗУ (ПЗУ), или ROM (Read Only Memory — память только для чтения), предназначенные для многократной выдачи постоянно хранящейся в них информации (даже при отключении электропитания вычислительной системы). По способу занесения информации (программирования) в полупроводниковых ПЗУ различают:

¦ масочные ПЗУ, в которых перемычки в накопителе формируются в заводских условиях на заключительной стадии изготовления микросхем памяти;

¦ программируемые ПЗУ, в которых пользователь имеет возможность с помощью специального устройства (программатора) один раз осуществить пережигание плавких перемычек, исходя из собственной программы или кода;

¦ репрограммируемые ПЗУ, допускающие многократное (сотни и тысячи циклов) перепрограммирование.

По способу доступа к информации устройства памяти подразделяют на три группы:

• • адресные ЗУ, в которых доступ к ячейке памяти обеспечивается с помощью адресного кода, являющегося по сути дела номером ячейки. К ним относятся оперативные ЗУ (ОЗУ), или ЗУ с произвольной выборкой, и постоянные ЗУ, обеспечивающие непосредственный доступ к любой ячейке памяти с заданным адресом как при записи, так и при считывании. В адресных ЗУ все ячейки памяти равнодоступны;
• • ЗУ с последовательным доступом, в которых осуществляется последовательный просмотр всех ячеек памяти. К этой группе ЗУ относят видеопамять, буфер FIFO (First-In First-Out — «первым пришел — первым ушел») и стек, или LIFO (Last-In First-Out — «последним пришел — первым ушел»);
• • ассоциативные ЗУ, в которых поиск и извлечение информации производятся не по ее расположению в памяти (адресу или месту в очереди), а по некоторому характерному признаку самой информации. Таким признаком может служить, например, выделенная совокупность разрядов (поле, тег) слова. Поле входного слова сравнивается с полями всех слов, хранящихся в памяти. Если поля совпадают, то слово считывается из памяти. Основная область применения ассоциативного доступа к данным — кэш-память.

По организации использования памяти в цифровых системах вы делают:

• • внутренние ЗУ, к памяти которых процессор вычислительной системы непосредственно обращается за командами и данными. К внутренним ЗУ относятся ОЗУ и полупроводниковые ПЗУ;
• • внешние ЗУ, к памяти которых за командами и данными процессор непосредственно обратиться не может. Для использования хранящейся во внешних ЗУ информации ее предварительно передают во внутренние ЗУ. К внешним ЗУ относятся дисковые ЗУ на флэшпамяти.