КЕШ-ПАМ’ЯТЬ МП

Важливими характеристиками сучасних МП, то впли­вають на їхню продуктивність. є ємність і швидкість функціонування вмонтованої кеш-пам'ят і (від англ. саспе — тайник).

Свої дані для роботи МП бере із ОЗП і оброблює у комірках, які наз. РЕГІСТРАМИ. Для прискорення роботи МП (ще з 4 покоління)була запропонована технологія кешировання.

Кеш - це невеликий набір комірок памяті у МП, який виконує роль буфера. Коли інформація завантажується у оперативну пам’ять, то часткова копія даних заноситься у кеш- пам’ять. Під час обробки даних МП швише взяти дані із буфера тоб-то із кеш-пам’яті. За рахунок цього збільшується продуктивність МП. Якщо МП не знаходить потрбної інформації для обробки у кеш- пам’ять, він звертається до ОЗП.

Кеш- пам’ять будується пірамідою:

Кеш-пам'ять першого рівня (L1), як правило, вбудована у самому кристалі МП. Виготовляється за однаковими технологіями, що і регістри.

Кеш-пам'ять другого рівня (L2), більш повільна і більшої ємності, може знахо­дитися на системній платі або взагалі бути відсутньою (як у перших процесорах Сeleron).

Типова для сучасних МП ємність кеш-пам'яті L1 становить 32 Кбайт (по 16 Кбайт відводиться для кешування команд і даних відповідно), кеш-пам'яті L2 -- від 256 або 512 Кбайт для звичайних ПК до 2—3 Мбайт для потужних серверів.

ПАМ’ЯТЬ.

Представляє собою сукупність комірок визначенної розрядності, до змісту яких можна звертатися (по читанню або по запису) шляхом вказівки їх адрес.

Пристрії пам’яті мають слідуючими характеристиками:

І. час доступа (швидкодійність)

2. ємність

3. вартість

Час доступа -це проміжок часу, за який може бути записано чи прочітано зміст комірки пам’яті після подачі її адреси, відповідно управляючого сигналу.

Ємність- визначає кількість комірок в пристрії пам'яті.

Вартість -грошові затрати в розрахунок на одинию ємністі пам'яті.

Основною характеристикою пам'яті є її ємність, яку вимірюють в одиницях вимірювання пам'яті, найменшою одиницею є біт. Біт —це один двійковий розряд, в який може записуватися тільки 0 або 1.

Вся інформація у комп’ютері представлена як послідовний набір нулів та одиниць.
Наприклад: 1 è 00000001; 2 è 00000010

Вісім бітів отримали назву байт(Б). 1 Б=8бітів

Байти мають номера 0,1,2,3 … які наз. адресами. Два сусідніх номера 0 та 1; 2 та 3; 4 та 5 й т.д. утворіють комірку пам’яті. 1 комірка пам’яті містить 2 байта.

Не важко визначити, що кількість різноманітних комбінацій двійкових значень у байтах дорівнює: 2⁸ == 256. Кожній двійковій комбінації в байті присвоюють відповідно певний знак (літеру, цифру, математичний знак тощо). Кодування символів 8-бітовими числами називають ASCII кодами. Реально пам'ять у комп'ютерах вимірюють у таких одиницях: кілобайтах (Кбайт), мегабайтах (Мбайт) та гігабайтах (Гбайт). При цьому:

1 Кбайт = 2¹⁰ = 1024 байт приблизно 10³ Б

1 Мбайт = 2¹⁰ = 1024 Кбайт приблизно 10⁶ Б

1 Гбайт = 2¹⁰ =1024 Мбайт приблизно10⁹ Б

ПАМЯТЬ

Внутрішня пам’ять

Кеш-пам’ять

Відеопам’ять

ОЗП і ПЗП-складають головну внутрішню пам'ять.

Дуже важливим елементом комп'ютера є оперативна пам'ять. Часто для оперативної пам'яті використовують позначення RAM (random access memory, тобто пам'ять з довільним доступом).

ОЗП-це тимчасова пам'ять у якій інформація постійно змінюється, Всі програми з якими хоче працювати користувач обов'язково завантажується в ОЗП і ми бачимо цю програму на екранах монітора. Саме із даної пам’ яті процесор бере програми і вихідні дані для обробки, у неї він записує отримані результати.

Це енергозалежна пам'ять, тоб то при вимкнені комп'ютера, інформація зникає в ОЗП. У сучасних ПК ОЗП складає 64 МБ, 128МБ, 512 МБ

За технологією виготовлення ОЗП діляться на SIMM - модулі пам'яті ( Sing1е Іпlіnе Меmогу Моdule )та DIMM - модулі пам'яті (Dual Іпlіnе Меmогу Моdule)

SIMM -модулі пам'яті — невеликі друковані плати з запаяними на них мікросхемами пам'яті, що вертикально вставляються в спеціальні роз’єми на материнській платі.

72-контактні SIМM-модулі з 32-розрядною організацією пам'яті.

Обсяг одного SIMM-модуля — від 4 до 32 Мб. У загальному випадку при виборі комп'ютера потрібно прагнути до того, щоб необхідний обсяг пам'яті був зібраний при найменшій кількості модулів. Тоді у вас залишаться вільні гнізда для подальшого розширення.

Технологія виробництва мікросхем пам'яті — одна із самих быстроразвивающихся галузей мікроелектроніки. Ще зовсім недавно пам'ять працювала істотно повільніше процесора, і для звертання до неї використовувалися цикли чекання і спеціальні буферні схеми — кеш-пам'ять. Сьогодні широко застосовуються новітні модулі пам'яті — DIMM, що працюють синхронно з процесором. За останні п'ять років швидкодія мікросхем пам'яті збільшилося в кілька разів, а їхня місткість — у тисячі разів при безупинному зниженні питомої вартості.

DIMM-модулі не обов'язково встановлювати парами — їхнє число може бути і непарним. Найбільш універсальні материнські плати мають рознімання для установки як SIMM-модулів, так і -DIMМ-модулів, але сполучати їх не можна. Тобто, мікросхеми оперативної пам'яті повинні відноситися до одного типу.

Рік	Операційна система	Мінімальні вимоги	Обсяг, що рекомендується
1992-1995	Windows 3.1	4 Мбайт	8-16 Мбайт
1995-1998	Windows 95	8 Мбайт	16-32 Мбайт
1998-2000	Windows 98	16 Мбайт	32-64 Мбайт
	' Windows Millenium	32 Мбайт	64-128 Мбайт
	' Windows 2003	128 Мбайт	256-512 Мбайт

ПЗП - У IBM PC-сумісному комп’ютері мається також і постійна пам'ять, у яку дані занесені при виготовленні. Як правило, ці дані не можуть бути змінені, і програми, які виконуються на комп'ютері можуть тільки їх зчитувати. Такий вид пам’яті звичайно називається ROM (read only memory, чи пам'ять тільки для читання чи ПЗП (постійно- запам'ятовуючий пристрій).

ПЗП це невелика мікросхема служить для розміщення в них данних про апаратні особливості ПК та базової системи вводу і виводу(1 модуля операційної сстеми).

BIOS (постійна пам'ять).

У IBM PC-сумісному комп'ютері в постійній пам'яті зберігаються програми для перевірки обладнання комп'ютера, ініціалізації завантаження операційнної системи (ОС) і виконання базових функцій по обслуговуванню пристроїв комп'ютера. Оскільки велика частина цих програм пов'язана з обслуговуванням вводу-виведення, часто постійну пам'ять називають BIOS (Basic Input-Output System, чи базова система вводу-виведення).

У BIOS міститься також програма настроювання конфігурації комп’ютера (SETUP). Вона дозволяє установити деякі характеристики пристроїв комп'ютера (типи відеоконтролера, жорстких дисків і дисководів для дискет, часто також режими роботи з оперативною пам'яттю, запит пароля при початковому завантаженні і т.д.). Як правило, програма настроювання конфігурації викликається, якщо користувач під час початкового завантаження натисне визначену чи клавішу комбінацію клавіш (найчастіше клавішу [Del]).

CMOS (напівпостійна пам'ять).

Крім звичайної оперативної пам'яті і постійної пам'яті, у комп'ютері мається також невелика ділянка пам'яті для збереження параметрів конфігурації комп'ютера. Його часто називають CMOS-пам'ятю, оскільки ця пам'ять звичайно виконується за технологією CMOS (complementary metal-oxide semiconductor), що володіє низьким енергоспоживанням. Вміст CMOS-пам'яті не змінюється при вимиканні електроживлення комп'ютера, оскільки для її електроживлення використовується спеціальний акумулятор. Для зміни параметрів конфігурації комп'ютера в BIOS міститься програма настроювання конфігурації комп'ютера — SETUP (див. вище).

Відеопам'ять. Ще один вид пам'яті в IBM PC-сумісних комп'ютерах — це відеопам'ять, яка використовується для збереження зображення, виведеного на екран монітора. Ця пам'ять звичайно входить до складу відеоконтролера — електронної схеми, що керує висновком зображення на екран. Розглянемо відеоконтролери і відеопам'ять у наступній главі.

Кеш-пам'ять. Для прискорення доступу до оперативної пам'яті на бистродіючих комп'ютерах використовується спеціальна зверхшвидка кеш-пам'ять, що розташовується як би ”між” мікропроцесором і оперативною пам'яттю і зберігає копії наиболі часто використовуваних ділянок оперативної пам'яті. При звернені мікропроцесора до пам'яті спочатку виробляється пошук потрібних даних у кеш-пам'яті. Оскільки час доступу до кеш-пам'яті у декілька раз менше, ніж до звичайної пам'яті, а в більшості випадків необхідні мікропроцесору дані вже містяться в кеш-пам'яті, середній час доступу до пам'яті зменшується.

Дата добавления: 2015-08-03