Память. 
Характеристики памяти

В любой ВМ, вне зависимости от ее архитектуры, данные хранятся в запоминающих устройствах (ЗУ), которые, учитывая их характеристики, место расположения и способ взаимодействия с процессором, относят к внутренней или внешней памяти. Внутренняя память располагается частично на общем кристалле с процессором (регистры и кэш-память), а частично — на системной плате (основная память и, возможно, кэш-память 3-го и более высоких уровней). Медленные ЗУ большой емкости (твердотельные, магнитные и оптические диски, магнитные ленты) называют внешней памятью, поскольку к ВМ они подключаются аналогично устройствам ввода/вывода. Основными функциями ЗУ являются прием, хранение и выдача данных в процессе работы ВМ. Процесс приема данных, в ходе которого осуществляется их занесение в ЗУ, называется записью, процесс выдачи данных — чтением или считыванием, а совместно их определяют как процессы обращения к ЗУ.

Перечень основных характеристик, которые необходимо учитывать, рассматривая конкретный вид ЗУ, включает в себя: емкость; единицу пересылки; метод доступа; быстродействие; физический тип; физические особенности; стоимость.

Емкость ЗУ характеризуют числом битов, либо байтов, которое одновременно может храниться в запоминающем устройстве.

Для основной памяти (ОП) единица пересылки определяется шириной шины данных, то есть количеством битов, передаваемых по линиям шины параллельно. Обычно единица пересылки равна длине слова, но не обязательно. Так, при пересылке информации между основной памятью и кэш-памятью данные передаются единицами, превышающими размер слова, и такие единицы называются блоками.

При оценке быстродействия необходимо учитывать применяемый в данном типе ЗУ метод доступа к данным. Различают четыре основных метода доступа: последовательный, прямой, произвольный и ассоциативный, из которых для внутренней памяти характерны два последних. В ЗУ с произвольным доступом ячейка имеет уникальный физический адрес. Обращение к любой ячейке занимает одно и то же время и может производиться в любой последовательности (произвольной очередности). Примером могут служить запоминающие устройства основной памяти. Ассоциативный доступ позволяет обращаться к ячейкам ЗУ в соответствии с признаками хранимых в них данных, он обеспечивает поиск ячеек, содержащих такую информацию, в которой значение отдельных битов совпадает с состоянием одноименных битов в заданном образце. Сравнение осуществляется параллельно для всех ячеек памяти. По ассоциативному принципу построены некоторые блоки кэш-памяти.

Быстродействие:

Время выборки данных. Оно соответствует интервалу времени между началом операции считывания и выдачей считанных данных из запоминающего устройства.

Время хранения данных — интервал времени, в течение которого запоминающее устройство в заданном режиме сохраняет данные без регенерации.

Цикл обращения к ЗУ или период обращения (ТЦ). Им называют минимальный интервал времени между двумя последовательными доступами к данным запоминающего устройства. Период обращения включает в себя собственно время доступа плюс некоторое дополнительное время. Дополнительное время может требоваться для затухания сигналов на линиях, а в некоторых типах ЗУ, где считывание информации приводит к ее разрушению, — для восстановления считанной информации.

Скорость передачи данных — количество данных, считываемых (записываемых) запоминающим устройством в единицу времени.

Говоря о физическом типе запоминающего устройства, необходимо отметить, что ЗУ внутренней памяти современных вычислительных машин базируются на полупроводниковой технологии. В зависимости от примененной технологии следует учитывать и ряд физических особенностей ЗУ. Так, для полупроводниковой технологии приходится учитывать фактор энергозависимости. В энергозависимой памяти информация может быть искажена или потеряна при отключении источника питания, в то время как в энергонезависимых ЗУ записанная информация сохраняется и при отключении питающего напряжения. Полупроводниковая память может быть как энергозависимой, так и нет, в зависимости от ее типа. Помимо энергозависимости нужно учитывать, приводит ли считывание информации к ее разрушению.

Стоимость ЗУ принято оценивать отношением общей стоимости ЗУ к его емкости в битах, то есть стоимостью хранения одного бита информации.