Класифікація електронної пам'яті

Рис. 6.1. Класифікація елементів пам'яті

У напівпровідникових ЗП виділяють адресні, послідовні й асоціативні способи доступу до даних (рис. 6.1).

При адресному доступі адресний код указує номер комірки пам'яті, з якою має проводитися обмін. Усі комірки на момент звернення рівнодоступні. До адресних ЗП відносяться:

· RAM (Random Access Memory), українські синоніми: ОЗП (оперативний ЗП) або ЗПДВ (ЗП з довільною вібіркою);

· ROM (Read Only Memory), український термін – ПЗП (постійні ЗП).

Оперативні ЗП зберігають дані, необхідні для виконання поточної програми, вони можуть бути змінені в будь-який момент часу. Оперативні ЗП у більшості є енергозалежні. У постійних ЗП вміст комірок або взагалі не змінюється, або змінюється рідко в спеціальних режимах.

Запам'ятовуючі пристрої RAM поділяються на статичні SRAM (Static RAM) і динамічні DRAM (Dynamic RAM). У статичних RAM елементами пам'яті є тригери. Вони зберігають свій стан, поки схема має напругу живлення і нові дані не записуються. У динамічних RAM дані зберігаються у вигляді зарядів конденсаторів, створюваних компонентами МОН-транзисторів. Само заряд конденсаторів веде до руйнування даних, тому вони періодично (кожні 2-30 мс0 мають регенеруватися. Але щільність упакування динамічних ЕП перевищує в 4-5 разів такий же показник для статичних RAM. Регенерація даних здійснюється за допомогою спеціальних контролерів. Розроблені також DRAM із внутрішніми схемами регенерації; такі ЗП називають квазістатичними.

Статичні ОЗП розділяють на такі типи: асинхронні – керуючі сигнали можна задавати як імпульсами, так і рівнями; тактовані – в них деякі сигнали мають бути обов'язково імпульсами; синхронні, в яких організований конвеєрний канал передачі даних, що синхронізується від тактової системи процесора.

Динамічні ЗП характеризуються найбільшою інформаційною ємністю і невисокою вартістю, тому вони використовуються як основна пам'ять комп'ютерів. Розроблені варіанти схем DRAM високої швидкості, які подані в класифікації і детально розглянуті в п. 6.2. Статичні ЗП в 4-5 разів дорожчі динамічних і приблизно у стільки ж разів менша їхня інформаційна ємність. Їхньою перевагою є висока швидкодія, а типовою областю застосування – схеми кеш – пам'яті.

Постійна пам'ять типу RОM(М) програмується при виготовленні за допомогою масок, тому її називають ПЗП масочним. В подальших різновидах RОM у позначеннях є буква Р (Programmable). Це – пам'ять, що одноразово програмується користувачем – РRОM (в українській термінології ППЗП – програмовані ПЗП) та багаторазово програмуюється – ЕРRОM, ЕЕРRОM (детально див. п. 6.3.3, 6.4).

Пам'ять типу Flash по ЕП подібна до ЕЕРRОM, але має структурні й технологічні особливості, які дозволяють виділити її в окремий тип.

У ЗП з послідовним доступом дані, що записуються, створюють чергу. Зчитування виконується слово за словом в порядку записів або навпаки. Прямий порядок зчитування використовується в буферах FIFO з дисципліною «перший прийшов – перший вийшов (First In – First Out)», а також у файлових і циклічних ЗП.

Різниця між пам'яттю FIFO і файловим ЗП полягає в тому, що у FIFO записування у порожній буфер зразу доступне для читання (тобто поступає в кінець ланцюга моделі ЗП). У файлових ЗП дані поступають у початок ланцюга і з'являються на виході після деякого числа звернень, яке дорівнює числу елементів у ланцюзі.

У циклічних ЗП слова доступні одне за одним з постійним періодом, який визначається ємністю пам'яті. До них відноситься відеопам'ять (VRAM).

Зчитування в оберненому порядку властиве стековим ЗП з дисципліною «останній прийшов – першим вийшов». Такі ЗП називаються буферами LIFO (Last In First Out).

Час доступу до конкретної одиниці інформації, що зберігається в послідовних ЗП, є випадковою величиною. У найгіршому випадку для такого доступу треба переглянути весь об'єм інформації, що зберігається у цій пам'яті.

Асоціативний доступ реалізує пошук інформації за деякою ознакою, а не за адресою. В найбільш повній версії всі слова, які зберігаються в пам'яті, можуть одночасно перевірятися на відповідність ознаці, наприклад на збіг визначених полів слів – тегів (від tag) за ознакою, яку задає вхідне слово (тегова адреса). На вхід передаються слова, які задовольняють ознаці. Основна область застосування асоціативної пам'яті в комп'ютерах – кешування даних.

Дата добавления: 2015-10-24