Память компьютера определение: Память (компьютер) | это… Что такое Память (компьютер)?

Компьютерная память | это… Что такое Компьютерная память?

НЖМД объёмом 44 Мб 1980-х годов выпуска и CompactFlash на 2 Гб 2000-х годов выпуска

Модуль оперативной памяти DRAM, вставленный в материнскую плату

Устройство хранения информации на флеш-памяти

Компью́терная па́мять (устройство хранения информации, запоминающее устройство) — часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемых в вычислениях, в течение определённого времени. Память, как и центральный процессор, является неизменной частью компьютера с 1940-х. Память в вычислительных устройствах имеет иерархическую структуру и обычно предполагает использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики.

В персональных компьютерах «памятью» часто называют один из её видов — динамическая память с произвольным доступом (DRAM), — которая в настоящее время используется в качестве ОЗУ персонального компьютера.

Задачей компьютерной памяти является хранение в своих ячейках состояния внешнего воздействия, запись информации. Эти ячейки могут фиксировать самые разнообразные физические воздействия (см. ниже). Они функционально аналогичны обычному электромеханическому переключателю и информация в них записывается в виде двух чётко различимых состояний — 0 и 1 («выключено»/«включено»). Специальные механизмы обеспечивают доступ (считывание, произвольное или последовательное) к состоянию этих ячеек.

Процесс доступа к памяти разбит на разделённые во времени процессы — операцию записи (сленг. прошивка, в случае записи ПЗУ) и операцию чтения, во многих случаях эти операции происходят под управлением отдельного специализированного устройства — контроллера памяти.

Также различают операцию стирания памяти — занесение (запись) в ячейки памяти одинаковых значений, обычно 00₁₆ или FF₁₆.

Наиболее известные запоминающие устройства, используемые в персональных компьютерах: модули оперативной памяти (ОЗУ), жёсткие диски (винчестеры), дискеты (гибкие магнитные диски), CD- или DVD-диски, а также устройства флеш-памяти.

Функции памяти

Компьютерная память обеспечивает поддержку одной из функций современного компьютера, — способность длительного хранения информации. Вместе с центральным процессором запоминающее устройство являются ключевыми звеньями так называемой архитектуры фон Неймана, — принципа, заложенного в основу большинства современных компьютеров общего назначения.

Первые компьютеры использовали запоминающие устройства исключительно для хранения обрабатываемых данных. Их программы реализовывались на аппаратном уровне в виде жёстко заданных выполняемых последовательностей. Любое перепрограммирование требовало огромного объёма ручной работы по подготовке новой документации, перекоммутации, перестройки блоков и устройств и т. д. Использование архитектуры фон Неймана, предусматривающей хранение компьютерных программ и данных в общей памяти, коренным образом переменило ситуацию.

Любая информация может быть измерена в битах и потому, независимо от того, на каких физических принципах и в какой системе счисления функционирует цифровой компьютер (двоичной, троичной, десятичной и т. п.), числа, текстовая информация, изображения, звук, видео и другие виды данных можно представить последовательностями битовых строк или двоичными числами. Это позволяет компьютеру манипулировать данными при условии достаточной ёмкости системы хранения (например, для хранения текста романа среднего размера необходимо около одного мегабайта).

К настоящему времени создано множество устройств, предназначенных для хранения данных, основанных на использовании самых разных физических эффектов. Универсального решения не существует, у каждого имеются свои достоинства и свои недостатки, поэтому компьютерные системы обычно оснащаются несколькими видами систем хранения, основные свойства которых обуславливают их использование и назначение.

Физические основы функционирования

В основе работы запоминающего устройства может лежать любой физический эффект, обеспечивающий приведение системы к двум или более устойчивым состояниям. В современной компьютерной технике часто используются физические свойства полупроводников, когда прохождение тока через полупроводник или его отсутствие трактуются как наличие логических сигналов 0 или 1. Устойчивые состояния, определяемые направлением намагниченности, позволяют использовать для хранения данных разнообразные магнитные материалы. Наличие или отсутствие заряда в конденсаторе также может быть положено в основу системы хранения. Отражение или рассеяние света от поверхности CD, DVD или Blu-ray-диска также позволяет хранить информацию.

Классификация типов памяти

Следует различать классификацию памяти и классификацию запоминающих устройств (ЗУ). Первая классифицирует память по функциональности, вторая же — по технической реализации. Здесь рассматривается первая — таким образом, в неё попадают как аппаратные виды памяти (реализуемые на ЗУ), так и структуры данных, реализуемые в большинстве случаев программно.

Доступные операции с данными

• Память только для чтения (read-only memory, ROM)
• Память для чтения/записи

Память на программируемых и перепрограммируемых ПЗУ (ППЗУ и ПППЗУ) не имеет общепринятого места в этой классификации. Её относят либо к подвиду памяти «только для чтения»^[1], либо выделяют в отдельный вид.

Также предлагается относить память к тому или иному виду по характерной частоте её перезаписи на практике: к RAM относить виды, в которых информация часто меняется в процессе работы, а к ROM — предназначенные для хранения относительно неизменных данных.^[1]

Энергозависимость

• Энергонезависимая память (англ. nonvolatile storage) — память, реализованная ЗУ, записи в которых не стираются при снятии электропитания. К этому типу памяти относятся все виды памяти на ПЗУ и ППЗУ;
• Энергозависимая память (англ. volatile storage) — память, реализованная ЗУ, записи в которых стираются при снятии электропитания. К этому типу памяти относятся память, реализованная на ОЗУ, кэш-память.
  • Статическая память (англ. static storage) — энергозависимая память, которой для хранения информации достаточно сохранения питающего напряжения;
  • Динамическая память (англ. dynamic storage) — энергозависимая память, в которой информация со временем разрушается (деградирует), и, кроме подачи электропитания, необходимо производить её периодическое восстановление (регенерацию).

Метод доступа

• Последовательный доступ (англ. sequential access memory, SAM) — ячейки памяти выбираются (считываются) последовательно, одна за другой, в очерёдности их расположения. Вариант такой памяти — стековая память.
• Произвольный доступ (англ. random access memory, RAM) — вычислительное устройство может обратиться к произвольной ячейке памяти по любому адресу.

Назначение

• Буферная память (англ. buffer storage) — память, предназначенная для временного хранения данных при обмене ими между различными устройствами или программами.
• Временная (промежуточная) память (англ. temporary (intermediate) storage) — память для хранения промежуточных результатов обработки.
• Кеш-память (англ. cache memory) — часть архитектуры устройства или программного обеспечения, осуществляющая хранение часто используемых данных для предоставления их в более быстрый доступ, нежели кешируемая память.
• Корректирующая память (англ. patch memory) — часть памяти ЭВМ, предназначенная для хранения адресов неисправных ячеек основной памяти. Также используются термины relocation table и remap table.
• Управляющая память (англ. control storage) — память, содержащая управляющие программы или микропрограммы. Обычно реализуется в виде ПЗУ.
• Разделяемая память или память коллективного доступа (англ. shared memory, shared access memory) — память, доступная одновременно нескольким пользователям, процессам или процессорам.

И др.

Организация адресного пространства

• Реальная или физическая память (англ. real (physical) memory) — память, способ адресации которой соответствует физическому расположению её данных;
• Виртуальная память (англ. virtual memory) — память, способ адресации которой не отражает физического расположения её данных;
• Оверлейная память (англ.  overlayable storage) — память, в которой присутствует несколько областей с одинаковыми адресами, из которых в каждый момент доступна только одна.

Удалённость и доступность для процессора

• Первичная память (сверхоперативная, СОЗУ) — доступна процессору без какого-либо обращения к внешним устройствам. Данная память отличается крайне малым временем доступа и тем, что неадресуема для программиста.
  • регистры процессора (процессорная или регистровая память) — регистры, расположенные непосредственно в АЛУ;
  • кэш процессора — кэш, используемый процессором для уменьшения среднего времени доступа к компьютерной памяти. Разделяется на несколько уровней, различающихся скоростью и объёмом (например, L1, L2, L3).
• Вторичная память — доступна процессору путём прямой адресацией через шину адреса (адресуемая память). Таким образом доступна основная память (память, предназначенная для хранения текущих данных и выполняемых программ) и порты ввода-вывода (специальные адреса, через обращение к которым реализовано взаимодействие с прочей аппаратурой).
• Третичная память — доступна только путём нетривиальной последовательности действий. Сюда входят все виды внешней памяти — доступной через устройства ввода-вывода. Взаимодействие с третичной памятью ведётся по определённым правилам (протоколам) и требует присутствия в памяти соответствующих программ. Программы, обеспечивающие минимально необходимое взаимодействие, помещаются в ПЗУ, входящее во вторичную память (у PC-совместимых ПК — это ПЗУ BIOS).

Положение структур данных, расположенных в основной памяти, в этой классификации неоднозначно. Как правило, их вообще в неё не включают, выполняя классификацию с привязкой к традиционно используемым видам ЗУ.^[2]

Управление процессором

• Непосредственно управляемая (оперативно доступная) память (англ. on-line storage) — память, непосредственно доступная в данный момент времени центральному процессору.^{[источник не указан 1031 день]}
• Автономная память — память, реализованная, например при помощи службы внешних носителей в Windows 2000, предусматривающей оперативное управление библиотеками носителей и устройствами с автоматической подачей дисков, облегчающей использование съёмных носителей типа магнитных лент и съёмных дисков, магнитных или оптических. ^[3]

Организация хранения данных и алгоритмы доступа к ним

Повторяет классификацию структур данных:

• Адресуемая память — адресация осуществляется по местоположению данных.
• Ассоциативная память (англ. associative memory, content-addressable memory, CAM) — адресация осуществляется по содержанию данных, а не по их местоположению.
• Магазинная (стековая) память (англ. pushdown storage) — реализация стека.
• Матричная память (англ. matrix storage) — ячейки памяти расположены так, что доступ к ним осуществляется по двум или более координатам.
• Объектная память (англ. object storage) — память, система управления которой ориентирована на хранение объектов. При этом каждый объект характеризуется типом и размером записи.
• Семантическая память (англ. semantic storage) — данные размещаются и списываются в соответствии с некоторой структурой понятийных признаков.

И др.

Физические принципы

Эта классификация повторяет соответствующую классификацию ЗУ.

Вид	Среда, хранящая информацию	Принцип чтения/записи	Примеры
Полупроводниковая память (англ. semiconductor storage)	сформированные в полупроводнике элементы, имеющие 2 устойчивых состояния с различными электрическими параметрами	включение в электрическую цепь	SRAM, DRAM, EEPROM, Flash-память
Магнитная память (англ. magnetic storage)	Намагниченность участков ферромагнитного материала (доменов)	Магнитная запись	Магнитная лента, магнитный диск, магнитная карта
Оптическая память (англ. optical storage, laser storage)	последовательность участков (питов), отражающих или рассеивающих свет	чтение: отражение либо рассеяние лазерного луча от питов; запись: точечный нагрев, изменяющий свойства отражающего слоя	CD, DVD, Blu-ray, HD DVD
Магнитооптическая память (англ.  magnetooptics storage)	показатель преломления участков информационного слоя	чтение: преломление и отражение луча лазера запись: точечный нагрев и электромагнитный импульс	CD-MO, Fujitsu DynaMO
Магниторезистивная память с произвольным доступом (англ. Spin Torque Transfer Random Access Memory, STT-RAM)	магнитные домены	В STT-RAM электрическое поле воздействует на микромагниты, заставляя их менять направление магнитного поля (спин). В свою очередь направление магнитного поля (справа — налево или сверху — вниз) вызывает изменение в сопротивлении (логические 0 и 1).	MRAM
Память с изменением фазового состояния (англ. phase change memory, PCM)	молекулы халькогенида (chalcogenide)	использует изменение фазового состояния халькогенида — вещества, способного под воздействием нагрева и электрических полей переходить из непроводящего аморфного состояния (1) в проводящее кристаллическое (0). В ней применены диоды вертикального типа и трехмерная кристаллическая структура. Не требует предварительного удаления старых данных перед записью новых, не требует электропитания для сохранения своего состояния.[4]	PRAM
Ёмкостная память (англ. capacitor storage)	конденсаторы	подача электрического напряжения на обкладки	DRAM

Разновидности полупроводниковой памяти

• NOR
• NAND
• NVRAM
• SRAM
• DRAM
• FB-DIMM
• EEPROM
• Flash

Разновидности магнитной памяти

• Память на магнитной ленте (англ. magnetic tape memory) — представляет собой пластиковую узкую ленту с магнитным покрытием и механизм с блоком головок записи-воспроизведения (БГЗВ). Лента намотана на бобину, и последовательно протягивается лентопротяжным механизмом (ЛПМ) возле БГЗВ. Запись производится перемагничиванием частиц магнитного слоя ленты при прохождении их возле зазора головки записи. Считывание записанной информации происходит при прохождении намагниченного ранее участка плёнки возле зазора головки воспроизведения.
• Память на магнитных дисках (англ. magnetic disk memory) — представляет собой круглый пластиковый диск с магнитным покрытием и механизм с БГЗВ. Данные при этом наносятся радиально, при вращении диска вокруг своей оси и радиальном сдвиге БГЗВ на шаг головки. Запись производится перемагничиванием частиц магнитного слоя диска при прохождении их возле зазора головки записи. Считывание записанной информации происходит при прохождении намагниченного ранее участка возле зазора головки воспроизведения.
• Память на магнитной проволоке (англ. plated wire memory) Использовалась в магнитофонах до магнитной ленты. В настоящее время по этому принципу конструируется большинство авиационных т. н. «чёрных ящиков» — данный носитель имеет наиболее высокую устойчивость к внешним воздействиям и высокую сохранность даже при повреждениях в аварийных ситуациях.
• Ферритовая память (англ. core storage) — ячейка представляет собой ферритовый сердечник, изменение состояния которого (перемагничивание) происходит при пропускании тока через намотанный на него проводник. В настоящее время имеет ограниченное применение, в основном в военной сфере.

Разновидности оптической памяти

• Фазоинверсная память (англ. Phase Change Rewritable storage, PCR) — оптическая память, в которой рабочий (отражающий) слой выполнен из полимерного вещества, способного при нагреве менять фазовое состояние (кристаллическое↔аморфное) и отражающие характеристики в зависимости от режима нагрева. Применяется в перезаписываемых оптических дисках (CD-RW, DVD-RW).

Редко используемые, устаревшие и экспериментальные виды

Вид	Описание
Акустическая память (англ. acoustic storage)	использует замкнутые акустические линии задержки.
Запоминающая электронно-лучевая трубка	Использует свойство вторичной эмиссии люминофора
Трековая память (англ. ) или память «на беговой дорожке» (англ. magnetic racetrack memory, MRM)	базируется на открытых не так давно спинтронных эффектах, в частности на использовании спинового тока для перемещения наноразмерных магнитных объектов — доменных стенок — в пределах магнитных нанопроволок. Под действием такого тока доменные стенки бегут друг за другом по этой проволоке, словно бегуны по спринтерской дорожке (треку)[5][6]
Голографическая память (англ. holographic storage)	использует пространственную графическую информацию, отображаемую в виде интерференционных структур.
Криогенная память (англ. cryogenic storage)	использует сверхпроводящие материалы
Сегнетоэлектрическая память (англ. Ferroelectric RAM, FeRAM)	Статическая оперативная память с произвольным доступом, ячейки которой сохраняют информацию, используя сегнетоэлектрический эффект. Исследованиями в этом направлении занимаются фирмы Hitachi совместно с Ramtron, Matsushita с фирмой Symetrix. По сравнению с флеш-памятью, ячейки FRAM практически не деградируют — гарантируется до циклов перезаписи.[7]
Молекулярная память (англ. molecular storage)	Использует технологию атомной туннельной микроскопии. Носителями информации являются специальные виды плёнок. Головки, считывающие данные, сканируют поверхность плёнки. Их чувствительность позволяет определять наличие или отсутствие в молекулах отдельных атомов, на чём и основан принцип записи-считывания данных. В середине 1999 года эта технология была продемонстрирована компанией Nanochip. В основе архитектуры устройств записи-считывания лежит технология MARE (Molecular Array Read-Write Engine). Были достигнуты следующие показатели по плотности упаковки: около 40 Гбит/см² в устройствах чтения/записи и 128 Гбит/см² в устройствах с однократной записью, что в 6 раз превосходило тогдашние экспериментальные образцы магнитных дисков и более чем в 25 раз — серийные модели. Достигнутая на 2008 год скорость записи и чтения не позволяет говорить о массовом применении этой технологии.[источник не указан 1204 дня]
Электростатическая память (англ. electrostatic storage)	Носителями данных являются накопленные заряды статического электричества на поверхности диэлектрика.

Прочие термины

• Многоблочная память (англ. multibank memory) — вид оперативной памяти, организованной из нескольких независимых блоков, допускающих одновременное обращение к ним, что повышает её пропускную способность. Часто употребляется термин «интерлив» (калька с англ. interleave — перемежать) и может встречаться в документации некоторых фирм «многоканальная память» (англ. multichanel).

• Память со встроенной логикой (англ. logic-in-memory) — вид памяти, содержащий встроенные средства логической обработки (преобразования) данных, например их масштабирования, преобразования кодов, наложения полей и др.

• Многовходовая память (англ. multiport storage memory) — устройство памяти, допускающее независимое обращение с нескольких направлений (входов), причём обслуживание запросов производится в порядке их приоритета.

• Многоуровневая память (англ. multilevel memory) — организация памяти, состоящая из нескольких уровней запоминающих устройств с различными характеристиками и рассматриваемая со стороны пользователей как единое целое. Для многоуровневой памяти характерна страничная организация, обеспечивающая «прозрачность» обмена данными между ЗУ разных уровней.

• Память параллельного действия (англ. parallel storage) — вид памяти, в которой все области поиска могут быть доступны одновременно.

• Страничная память (англ. page memory) — память, разбитая на одинаковые области — страницы. Операции записи-чтения на них осуществляются путём переключения страниц контроллером памяти.

См. также

• Программы тестирования производительности
• Memtest86+

Примечания

1. ↑ ^{1 2} В. Фиоктистов. Обзор технологий хранения информации. Часть 1. Принципы работы и классификация ЗУ (21 июля 2006). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 19 августа 2009.
2. ↑ Э. Таненбаум. Архитектура компьютера. — 4-е изд. — СПб.: Питер, 2003. — С. 68. — 698 с. — ISBN 5-318-00298-6
3. ↑ Глава 7. Диски и файловые системы. Внешние хранилища данных // Microsoft Windows 2000: Server и Proffesional / А. Н. Чекмарев, Д. Б. Вишняков.. — СПб.: БХВ-Перербург, 2000. — 1056 с. — ISBN 5-8206-0107-6
4. ↑ PRAM память Samsung идет в производство
5. ↑ Элементы — новости науки: Магнитная память «на беговой дорожке»: быстро, дешево и надежно
6. ↑ iXBT.com :: Все новости :: Ученые IBM приближают создание «трековой памяти» к реальности
7. ↑ Digital Daily Digest

Литература

• Айен Синклер. Память // Словарь компьютерных терминов = Dictionary of Personal Computing / Пер. с англ. А. Помогайбо. — М.: Вече, АСТ, 1996. — 177 с. — ISBN 5-7141-0309-2

Ссылки

• Глава 1. Общие принципы организации памяти ЭВМ

Виды оперативной памяти компьютера, понятие ОЗУ

В этой статье мы постараемся рассказать как можно больше про оперативную память компьютера (далее паять компьютера), как со стороны логических понятий так физических.

Конечно, в одной статье рассказать про память компьютера не возможно, поэтому она будет разделена на несколько частей, которые будет выходить с определенной периодичностью.

Основные понятия оперативной памяти компьютера

Про оперативную память компьютера слышали многие, но если спросить простого пользователя «А что это такое», пройдет процесс умственного зависания, и вряд ли он вам правильно ответит. Хотя может быть это ему вовсе не нужно, но вам-то нужно, если Вы читаете эту статью, значит, Вы хотите разобраться в этом вопросе. О, немножко ушли от темы.

Так, что же такое оперативная память компьютера

Оперативная память компьютера это специальная физическая область, которую использует процессор компьютера для своей работы. В данной памяти компьютера в ходе его работы хранятся данные, которые уже находятся в стадии обработки и по мере их необходимости процессор извлекает их.

Однако данную память компьютера потому и называют оперативной, что данные в ней хранятся только при его работе. Перед выключением компьютера или его перезагрузкой, такие данные следует сохранить на жестком диске. Если Вы этого не сделаете, то навсегда их потеряете.

Говоря про оперативную память, в основном подразумевают общий термин, память компьютера, поэтому дальше мы будем так и говорить, память компьютера.

Память компьютера представляет из себя набор микросхем, расположенных на специальной плате в виде отдельных модулей.

Ранее память компьютера имела короткий термин RAM (Random Access Memory – оперативная память), теперь же правильно ее можно называть DRAM – Dynamic RAM (динамическая оперативная память). И это правильно, ведь данные в такой памяти хранятся в динамическом режиме, постоянно меняя друг друга с большой скоростью, в приделах 15мс, а у современных модулях памяти и еще быстрее.

Но существует и память SRAM, статическая память компьютера, где данные не обновляются постоянно. Данная память работает тоже только при включенном компьютере, но об этом по позже.

Следует понимать, что определение «хранение данных» не может быть применено к памяти RAM компьютера (по нашему упрощено ОЗУ), оно больше подходит для жестких дисков, флешь памяти, и другим аналогичным устройствам.

Память компьютера представляет из себя, не только набор микросхем, но включает в себя такие определения, как размещение, а так же логическое отображение.

Под размещением подразумевается расположение входящих данных по только определенным в данный момент времени адресам памяти. Это сделано, для того, чтобы не было хаоса, ведь объем памяти не безграничный.

Логическое отображение

Это способ с использованием, которого данные размещаются по выделенным адресам, которые находятся в микросхемах памяти.

Вся память компьютера, не только оперативная, измеряется в мегабайтах (Мб) или гигабайтах (Гб). 1 Гб равен 1024 мегабайта. Почему это так в рамках данной статьи мы пока рассматривать не будет.

Чтобы правильно понять назначение памяти RAM и как она взаимодействует с памятью на жестком диске или другом устройстве можно привести пример из жизни.

Вы решили почитать интересную книгу. Для этого вы ее взяли из своего книжного шкафа, где много других книг.

Роль жесткого диска

Жесткий диск будет играть роль книжного шкафа, а роль оперативной памяти будет играть стол, на котором лежит читаемая вами книга. Но вам нужна еще, какая то информация. Вы начинаете искать нужные книги в шкафу, тратя на это время. Найдя все нужные книги, вы кладете их на стол.

Теперь Вам не нужно постоянно обращаться к шкафу тратя много времени. Вы теперь на много быстрее находите нужную информацию на своем столе, который, повторюсь, выполняет, роль оперативной памяти.

Вы закончили свою работу, и убрали книги обратно в шкаф. То есть компьютер был выключен, перестало поступать напряжение в микросхемы оперативной памяти, и она очистилась от данных.

Почему так сделано

Передача данных между процессором и памятью компьютера (естественно оперативной) происходит с огромной скоростью, которая на много превышает скорость передачи данных между процессором и жестким диском.

Поэтому такой подход значительно ускоряет скорость работы компьютера и без установленных планок данной памяти в специальные слоты ни одни компьютер даже не включится.

Если по ряду причин ваш компьютер сильно перегружен при этом объем оперативной памяти компьютера не большой, то частично данную ситуацию может спасти виртуальная память компьютера, это когда на жестком диске выделено часть места, которое играет роль оперативной памяти. Однако, по причине того, как уже говорилось выше, обмен данными в данном случае будет, проходит медленно, виртуальная память компьютера ситуацию сильно не спасает.

Но не нужно забывать про то, что загруженный в память компьютера документ имеет свой настоящий оригинал, который расположен на жестком диске. Это основной документ и пока вы не произведете сохранение его рабочей копии, допустим документа Word, и не произойдет перезапись данных на жестком диске, вы можете потерять набранную информацию, что часто в принципе и случается, особенно, когда резко пропадает электричество в сети.

Поэтому чем больше объем оперативной памяти компьютера, тем лучше. Но следует помнить про такие понятия как 32-х и 64-х битные операционные системы, которые поддерживают разное количество оперативной памяти компьютера.

К примеру, 32-х битная операционная система Windows поддерживает не более 4 Гб памяти, поэтому если вы установите в такой компьютер даже планки на 8 Гб, у вас все равно будет 4 Гб, пока вы не поставите 64-х битную версию ОС. Но про это будет отдельная статья.

Хочется так же сказать, что до 1996 года стоимость оперативной памяти компьютера была очень высокой, 1 мб стоил 40 долларов. Поэтому нападения на склады, где хранилась данная память, в те времена были не редкость. К примеру, слот в 16 мб стоил 600 долларов.

Но не было бы правильным, если со временем стоимость такой памяти не снизилась. В принципе так и произошло. В 1997 году ее стоимость уже была 0,5 долларов за 1 мб. Но с 1998 году цены на нее резко выросли в 4 раза. Виновником этому была компания Intel и землетрясение на о. Тайвань.

Память SDRAM

С землетрясением, все понятно, резко упали объемы производства оперативной памяти. С компанией Intel ситуация по сложнее.

Компанией Intel в начале 1998 года был разработанный новый стандарт памяти Rambus DRAM, про которую мы поговорим в следующих статьях.

Данный стандарт, в какой то, мере было навязан производителям IT индустрии, которые уже начали перестраивать своим производственные мощности под другое производство.

Но Intel не сумела выполнить свои обязательства и не предоставила вовремя необходимые наборы микросхем.

В результате возник большой дефицит памяти SDRAM и ее удорожание.

Но в дальнейшем данная проблема была решена и стоимость памяти компьютера была уже 0,2 доллара за 1 мб.

Сейчас в современном компьютерном мире системные памяти компьютера (их еще называют и так) постоянно усовершенствуются.

Разработка и выпуск новых типов памяти идет семимильными шагами и если мы лет 5 назад покупали компьютер, который поддерживает память типа DDR, то сейчас, что бы установить новые типы памяти DDR3 или DDR4, в лучшем случае придется заменить системную (материнскую) плату.

В современных компьютерах применяются следующие типы памяти, которые в свою очередь тоже делятся на подвиды.

Память компьютера ROM или ПЗУ (постоянно запоминающее устройство). Обычно в данной памяти записаны настройки BIOS компьютера.

Память компьютера DRAM – динамически запоминающее устройство. Запись данных происходит с произвольным порядком выборки.

Память компьютера SRAM – статическая оперативная память (Static RAM).

Но про данные типы памяти компьютера и не только мы поговорим в следующий статьях.

Последнее обновление 23.02.2017

Введение в систему компьютерной памяти

Компьютер — это цифровая электронная машина, которую можно запрограммировать на самостоятельное выполнение любых определенных последовательностей арифметических или логических операций. Современные компьютеры могут выполнять общие наборы операций, известные как программы. Эти программы представляют собой специальные коды, которые составляют основу функционирования компьютера, поскольку они позволяют компьютерам выполнять широкий спектр различных задач, от очень простых задач, таких как выполнение определенных вычислений, до некоторых утомительных задач, таких как просмотр веб-страниц и обмен информацией по всему миру.

Компьютер также имеет возможность хранить и вызывать всю информацию и программы, загруженные в него, что позволяет ему повторно использовать один и тот же набор инструкций снова и снова, когда это необходимо.

Система памяти компьютера

Система памяти компьютера состоит из маленьких битов (0 или 1).

Некоторые единицы измерения памяти;

• Биты: 1 или 0

• Полубайт: 1 полубайт = 4 бита

• Байты; 1 байт = 8 бит

• Килобайт: 1 КБ = 1024 бита

• Мегабайт: 1 МБ = 1024 КБ

• Гигабайт: 1 ГБ = 1024 МБ 9 0003

• Терабайт: 1 ТБ = 1024 ГБ

• Петабайт: 1 ПБ = 1024 TB

Система компьютерной памяти

Компьютерная память и ее типы

Существует два основных типа компьютерной памяти:

• Первичная память

• Вторичная память

Типы компьютерной памяти

Типы основной памяти

Основная память — это внутренняя память компьютера, также известная как энергонезависимая память. Однако он теряется, как только отключается питание устройства. Некоторые особенности первичной памяти:

• Она также известна как энергонезависимая память или основная память.

• Пропадает при отключении питания.

• Обеспечивает основное рабочее пространство для всех функций и процессов компьютера.

Некоторые подтипы первичной памяти:

• ОЗУ

• ПЗУ

ОЗУ

9000 2 Оперативная память. Это внутренняя память ЦП, в которой хранится большая часть данных и инструкции по обработке данных. Поскольку это внутренняя память, пользователь может только просматривать ее, но не изменять. Оперативная память теряется при отключении питания, а также имеет ограниченное хранилище. Это, однако, быстрее, чем любое другое запоминающее устройство.

ОЗУ

В ОЗУ, как следует из названия, любая часть данных может оцениваться случайным образом, то есть без касания предшествующих или последующих данных.

Существует два разных типа ОЗУ:

ПЗУ

Это расшифровывается как память только для чтения. Он отвечает за постоянное хранение данных, которые нельзя изменить или модифицировать. Данные, хранящиеся в ПЗУ, не перезаписываются, как следует из названия; его можно только прочитать. ПЗУ также является энергонезависимой памятью, которая не теряется при отключении питания.

ROM

Различные типы ROM:

• PROM (программируемая постоянная память)

• EPROM (стираемая программируемая постоянная память) 900 03

• EEPROM (электрически стираемая постоянная память)

• Флэш-память EEPROM

Память, которая не может быть обработана ЦП

Память, которая не может быть напрямую обработана ЦП: Вторичная память

Вторичная память — это физическое устройство, используемое для постоянного хранения данных. Некоторые примеры вторичной памяти:

Какое использование памяти в компьютере?

Некоторые из основных применений компьютерной памяти:

• Это один из наиболее важных факторов, определяющих производительность системы.

• Оперативная память предоставляет место для краткосрочной обработки приложений.

• Оперативная память также отвечает за хранение информации, которую компьютер активно использует для доступа ко всем данным и выполнения всех функций.

• Оперативная память также определяет скорость компьютера, которая напрямую связана с объемом оперативной памяти, подключенной к устройству.

Резюме

Система памяти компьютера — это способность хранить все данные и инструкции, связанные с ними; это один из наиболее важных факторов, определяющих общее функционирование устройства. В основном она бывает двух типов: первичная и вторичная память. Первичная память является энергозависимой памятью, но является основной памятью устройства, тогда как вторичная память обычно представляет собой съемные устройства и является энергонезависимой памятью.

Учись на практике

1. Введите полную форму для следующего:

• ROM

• RAM

• DRAM

• SRAM

• PROM

• EPROM

• EEPROM

Ответы:

• Постоянное запоминающее устройство

• Оперативное запоминающее устройство

• Динамическое постоянное запоминающее устройство 9 0003

• Статическая постоянная память

• Программируемая постоянная память

• Стираемая программируемая постоянная память

• Электрически стираемая программируемая постоянная память

  9 0016

Примеры вопросов

1. Приведите несколько примеров первичной памяти и Вторичная память.

Ответ: Основная память:

• ОЗУ 

• ПЗУ

Дополнительная память:

2. Из чего состоит память компьютера?

Ответ: Память любого компьютера состоит из маленьких битов (ячеек), расположенных в виде сетки. В основном он следует базовой системе из двух цифр (1 и 0). Эта система известна как бинарная система.

Типы компьютерной памяти — TutorialsMate

Для запуска компьютерной системы требуется компьютерная память. Память компьютера является одним из важных компонентов компьютерной системы. Поэтому необходимо иметь базовые знания о том, что такое компьютерная память и сколько существует видов компьютерной памяти.

В этой статье мы кратко расскажем о компьютерной памяти, а также опишем все типы компьютерной памяти, используемые в компьютерных системах. Начнем с определения памяти компьютера:

Что такое компьютерная память?

Память является неотъемлемой частью компьютерной системы, поскольку без нее компьютер не может выполнять ни одну задачу. Память используется для хранения данных и инструкций для выполнения определенных задач в компьютерной системе. Память компьютера обычно представляет собой пространство для хранения, способное хранить и извлекать данные.

Память представляет собой набор из нескольких ячеек памяти, известных как строительные блоки памяти. Каждая ячейка памяти имеет уникальный порядковый номер или идентификационный номер, известный как уникальный адрес этой конкретной ячейки памяти. Процессор отвечает за выбор ячеек памяти для чтения или записи данных.

Производительность компьютерной системы зависит от памяти и процессора. ЦП не может постоянно хранить программы или большой набор данных. Они способны хранить только основные инструкции, необходимые для работы компьютера. Следовательно, обязательно иметь память для правильной работы компьютерной системы.

Читайте также: Блок-схема компьютера

Типы компьютерной памяти

Существует два основных типа компьютерной памяти:

• Внутренняя память
• Внешняя память

Давайте подробно рассмотрим оба типа памяти.

Внутренняя память

Под внутренней памятью обычно понимаются микросхемы или модули, напрямую подключенные к материнской плате.

Ниже перечислены доступные внутренние запоминающие устройства, используемые в компьютерной системе:

ОЗУ

ОЗУ — это аббревиатура от « Оперативная память ». Он представляет собой внутреннюю память ЦП (центрального процессора) для хранения заданных инструкций и немедленных результатов. Она также известна как память чтения-записи. Оперативная память является первичной энергозависимой памятью, поскольку данные теряются, когда мы выключаем (выключаем или выключаем) компьютер или происходит сбой питания.

Оперативная память имеет небольшой размер и сравнительно быстрее, чем большинство доступных компьютерных запоминающих устройств. Но это не так быстро, как регистры.

ОЗУ можно разделить на следующие две подкатегории:

SRAM

SRAM означает ‘ Статическая оперативная память ’. Он хранит данные в статической форме, что означает, что данные остаются в памяти до тех пор, пока компьютерная система включена. SRAM быстрее и дороже, чем DRAM. В нем используется матрица из шести транзисторов и отсутствуют конденсаторы. Поскольку транзисторам не требуется питание для предотвращения утечки, следовательно, нет необходимости снова и снова обновлять SRAM.

ДРАМ

DRAM расшифровывается как « динамическая оперативная память ». DRAM широко используется в компьютерных системах. Раньше в компьютерах использовалась DRAM с одинарной скоростью передачи данных (SDR). В настоящее время компьютеры используют DRAM с двойной скоростью передачи данных (DDR). DDR также доступен в различных версиях, таких как DDR2, DDR3 и DDR4, которые более энергоэффективны и обеспечивают лучшую производительность.

DRAM дешевая, маленькая и потребляет меньше энергии, чем другие RAM. DRAM состоит из транзистора и конденсатора в каждой ячейке. Из-за конденсатора у него есть проблема с утечкой. Поэтому DRAM требует постоянного обновления.

ROM

ROM — это аббревиатура от « Read Only Memory ». Как следует из названия, данные обычно не могут быть записаны на него. Однако данные могут быть считаны из этого типа памяти. ПЗУ является первичной энергонезависимой памятью, что означает, что оно способно сохранять данные в памяти даже при отсутствии питания.

ПЗУ — это очень быстрый тип компьютерной памяти, в котором хранятся инструкции, необходимые для запуска компьютера, как только он будет подключен к источнику питания. Когда компьютер подключен к питанию, ЦП начинает читать инструкции, хранящиеся в ПЗУ. Не требует поддержки со стороны драйверов или какого-либо другого сложного программного обеспечения для загрузки необходимых частей операционной системы в основную память.

После этого компьютерная система загружается и становится готовой к использованию. Вся операция называется «загрузкой», а инструкции, содержащиеся в ПЗУ, называются «кодом начальной загрузки».

ПЗУ можно разделить на следующие подкатегории:

MROM

MROM означает ‘ Маскированная память только для чтения ’. MROM — это тип памяти, содержимое которой предварительно запрограммировано производителем интегральной схемы с определенными функциональными данными.

PROM

PROM означает « Программируемая постоянная память ». Как следует из названия, эти типы памяти являются программируемыми, что означает, что они могут быть закодированы или запрограммированы пользователем. PROM изготавливается как пустая память. Пользователь покупает пустой ППЗУ и вводит набор программ или кодов с помощью программатора ППЗУ. Данные или инструкции нельзя изменить или стереть после того, как они были записаны.

EPROM

EPROM означает «9»0109 Стираемая программируемая постоянная память ’. Это обновленная версия PROM. В отличие от PROM, EPROM позволяет пользователям стирать сохраненные данные, а также перезаписывать данные. Данные, хранящиеся в EPROM, могут быть стерты путем пропускания ультрафиолетового света в течение определенного периода времени с помощью ластика EPROM.

EEPROM

EEPROM расшифровывается как « Электрически стираемая программируемая постоянная память ». Как следует из названия, этот тип памяти программируется и стирается электрически. Как программирование, так и стирание данных занимает от 4 до 10 миллисекунд. EEPROM можно стирать и перепрограммировать около десяти тысяч раз. EEPROM можно стирать по одному байту за раз, а не сразу всю память. Таким образом, весь процесс является гибким, но медленным.

Примечание : ОЗУ и ПЗУ известны как основная память или основная память.

Кэш-память

Кэш-память — это очень быстродействующая полупроводниковая память, которая используется для хранения экземпляров программ и данных, часто используемых ЦП. Он обеспечивает более быстрое хранение данных и доступ к ЦП. Поэтому, когда ЦП запрашивает данные и программы, они быстро передаются из кэш-памяти, поэтому ЦП может получить к ним мгновенный доступ. ЦП не требует доступа к основной памяти или жесткому диску для получения данных.

Кэш-память обычно находится между ЦП и основной памятью (ОЗУ) и действует как буфер между ЦП и ОЗУ. Кэш-память дороже основной памяти; однако это экономит время и повышает эффективность.

Существуют следующие типы кэш-памяти:

Кэш уровня 1 или регистра

Кэш уровня 1 или L1 определяется как Первичный кэш , поскольку он является регистром в микропроцессоре компьютера. Его также называют Кэш-память ЦП 9.0110 или Кэш регистров . В зависимости от процессора размер кэша L1 может находиться в диапазоне от 2 КБ до 64 КБ. Контроллер кэша сначала проверяет инструкции в кэше L1, когда ЦП запрашивает информацию из памяти.

Уровень 2 или кэш

Уровень 2 или кэш L2 способен хранить больше данных по сравнению с кэшем L1. Но он не такой быстрый, как кэш L1. Кэш L2 может хранить от 64 КБ до 2 МБ кеша. Он расположен на ЦП или между ЦП и DRAM (основной памятью). Когда ЦП не получает необходимых инструкций в кэш-памяти L1, он начинает просматривать кэш-память L2.

Уровень 3 или кэш основной памяти

Кэш-память уровня 3 или L3 — это расширенный тип памяти, доступный на материнской плате компьютера. Кэш L3 способен хранить больше данных по сравнению с L1 и L2, но медленнее по скорости. Кэш L3 определяется как дополнительный кеш, встроенный в материнскую плату между ЦП и основной памятью для ускорения всей операции обработки.

В системах с многоядерными процессорами каждое ядро ​​может иметь отдельные L1 и L2, но все ядра имеют общий L3. Кэш L3, который в настоящее время используется с процессорами, имеет емкость от 1 МБ до 8 МБ. Он имеет почти удвоенную скорость по сравнению с оперативной памятью.

Кэш-память уровня 4 или вторичной памяти

Кэш-память уровня 4 или L4 является частью внешней памяти, которая не так быстра, как другие типы кэш-памяти. Однако данные, хранящиеся в кэше L4, остаются навсегда. Он также известен как аппаратный кеш или дисковый кеш, что означает, что зарезервированная часть на диске используется для хранения часто используемых данных или инструкций. Размер дискового кэша варьируется от 128 МБ на стандартных дисках до 1 ГБ на твердотельных дисках.

Примечание — В зависимости от типа используемой кэш-памяти она может называться первичной или вторичной.

Виртуальная память

Виртуальная память — это область вторичной памяти (например, жесткого диска или твердотельного накопителя), настроенная на работу так, как если бы она была частью оперативной памяти компьютера. Основное преимущество использования этого метода заключается в том, что программы могут занимать больше места, чем физическая память.

Например, когда пользователь запускает приложение в компьютерной системе, данные сохраняются в основной памяти (ОЗУ). Поскольку основная память работает быстро, ЦП быстро получает доступ к данным и быстро запускает приложение. Когда пользователь запускает тяжелое приложение или когда одновременно запускается много приложений, основная память системы может быть заполнена. В таких случаях данные, хранящиеся в основной памяти, которые не используются, временно переносятся в виртуальную память. Это освобождает место в основной памяти, которое в дальнейшем используется системой для обеспечения бесперебойной работы.

Виртуальная память служит двум целям:

• Она позволяет нам добавить больше физической памяти с помощью диска.
• Это позволяет нам добавить защиту памяти, так как каждый виртуальный адрес транслируется в физический адрес.

Память с последовательным доступом

Память с последовательным доступом (также называемая SAM ) — это класс устройств хранения данных, которые последовательно считывают свои данные. Другими словами, система должна искать запоминающие устройства с начальной ячейки памяти или адреса памяти, пока не найдет требуемые данные. Он также известен как Память последовательного доступа . Это отличается от оперативной памяти (RAM), где данные могут быть доступны в любом порядке. Барабанная память является примером памяти с последовательным доступом.

Внешняя память

Внешняя память обычно представляет собой память, которая подключается к компьютерной системе отдельно. Внешняя память также известна как « Вторичная память » или « Вспомогательная память ». Они используются для постоянного хранения данных. ЦП не имеет прямого доступа к этим типам памяти. Данные сначала передаются в основную память, а затем ЦП может получить к ним доступ. Это связано с тем, что вторичная память не так быстра, как первичная память.

Примечание : Использование дополнительного хранилища не является обязательным. Встроенные компьютеры, например, используемые в стиральной машине или системе центрального отопления, не требуют сохранения каких-либо данных при отключении питания. Инструкции, необходимые для запуска таких компьютеров, хранятся в постоянной памяти (ПЗУ).

Ниже перечислены доступные внешние запоминающие устройства, используемые в компьютерной системе:

Магнитные запоминающие устройства

Магнитные запоминающие устройства покрыты магнитным материалом. Данные закодированы на магнитном материале в виде электрического тока. Магнитные устройства используют магнитные поля для намагничивания крошечных отдельных участков металлического вращающегося диска. Каждая крошечная намагниченная секция представляет собой двоичную ЕДИНИЦУ (1), а каждая размагниченная секция представляет двоичный НОЛЬ (0). Эти крошечные разделы могут содержать терабайты (ТБ) данных. Эти устройства дешевы, быстры в работе, обладают большой емкостью и долговечны. Жесткий диск, магнитная лента и гибкие диски широко используются в качестве магнитных запоминающих устройств.

Твердотельные запоминающие устройства

Твердотельные запоминающие устройства состоят из кремниевых микросхем. Это энергонезависимые запоминающие устройства, которые используют интегральные схемы в качестве памяти для непрерывного хранения любой информации. Он может хранить данные даже после выключения компьютера. Они используются в качестве внешнего вторичного хранилища.

Основным преимуществом твердотельных устройств является отсутствие движущихся частей. Благодаря этому они портативны, выделяют меньше тепла и служат дольше. Твердотельные запоминающие устройства работают сравнительно быстрее, чем традиционные жесткие диски, поскольку данные хранятся в кремниевых чипах, известных как ячейки. Двоичные данные хранятся в ячейках за счет удержания электрического тока в транзисторе с режимом включения/выключения. RAM использует ту же технику; однако он не сохраняет данные после отключения питания. В отличие от оперативной памяти, твердотельные устройства могут сохранять данные даже после отключения питания. Это возможно благодаря использованию технологии, известной как флэш-память .

Твердотельные накопители (SSD) и карты памяти USB (универсальная последовательная шина) или флэш-накопители USB являются примерами твердотельных запоминающих устройств. В большинстве современных устройств используются твердотельные накопители, обеспечивающие лучшую и стабильную производительность.

Оптические запоминающие устройства

Данные, хранящиеся на оптических запоминающих устройствах, могут быть прочитаны/записаны с помощью лазерного луча. Эти устройства содержат вращающийся диск из металла и пластика. Поверхность вращающегося диска сканируется лазерным лучом. Поверхность разбита на дорожки, и каждая дорожка содержит несколько плоских участков и впадин. Плоские участки называются «землями», а впадины — «ямами». Оптические запоминающие устройства могут хранить большое количество данных.

Оптические запоминающие устройства включают CD-ROM (компакт-диск, постоянная память), DVD-ROM (цифровой универсальный диск, постоянная память), WORM (однократная запись, постоянная память) и т. д.

Читайте также: Учебник по основам работы с компьютером: Краткий обзор основ работы с компьютером

Пройдите тест: Основные вопросы по работе с компьютером важное среди них.