Архитектура памяти компьютеров

Памятью компьютера называют совокупность устройств, служащих для запоминания, хранения и выдачи

Характеристики запоминающих устройств

Размещение
Внутренняя память:
- оперативная память;
- регистровая память

Емкость памяти – максимальное количество данных, которые могут в ней хранится

Модуль передачи
Для внутренней памяти – число байт данных, считываемых или

Быстродействие памяти

–время доступа, которое определяется промежутком времени между моментом начала

В некоторых устройствах памяти считывание данных сопровождается их стиранием
В таких случаях

При записи – это время на поиск места в памяти, предназначенного

–время доступа при записи;
– время подготовки, необходимое для приведения

Продолжительности цикла обращения к памяти

Способ организации доступа к устройствам памяти
Непосредственный или произвольный доступ
-

Способ организации доступа к устройствам памяти

прямой доступ
- например, устройства

Способ организации доступа к устройствам памяти

Последовательный доступ
например, ЗУ на магнитных

Способ организации доступа к устройствам памяти

- ассоциативный доступ
например, ассоциативный кэш.
Каждая

Функции обращения к памяти
RAM –random access memory - память с произвольным

Физические характеристики
Энергозависимая память
В энергозависимой памяти, данные теряются, когда компьютер

Стоимостная характеристика памяти обычно выражается в стоимости хранения одного бита данных
Как

Для современного спектра технологий характерным является:
- чем меньше время доступа,

Иерархия памяти

Уровни иерархии памяти

Внутренняя память
- регистры, кэш и оперативная память
Внешняя память

Иерархическая организация памяти компьютеров

Емкость

Регистры

Кэш

Оперативная память

Магнитный диск

Магнитная лента

Оптический диск

Время
доступа

Стоимость

Иерархическая организация памяти компьютеров

При каждом переходе от верхнего уровня памяти к

Регистровая память

Основное назначение - согласование пропускной способности процессора и запоминающих

Кэш-память

используется для промежуточного хранения читаемых процессором из ОП участков программы

Пример

Процессор может обращаться к памяти двух уровней. Время доступа к

Решение

Для решения задачи воспользуемся формулой:
Tср =T1 x P + (T1 +

Оперативная память

Оперативной памятью называют устройство, которое служит для хранения данных, программ,

Оперативная память

реализуется на микросхемах статических и динамических запоминающих устройств с произвольной

Оперативная память

Дополнительным требованием организации динамической памяти является необходимость периодической регенерации ее

Оперативная память

В отличие от динамических, статические элементы памяти не требуют регенерации

Оперативная память

По этим причинам в оперативной памяти практически любого компьютера используются

Адресная организация памяти

Адресная организация памяти
Запоминающий массив (ЗМ) содержит M n - разрядных ячеек
При

Адресная организация памяти

Структура адресной памяти:
- регистр адреса памяти РгАП

Адресная организация памяти

Цикл обращения к памяти инициируется поступлением в БУП сигнала

Адресная организация памяти

При чтении блок адресной выборки БАВ дешифрирует адрес и

Адресная организация памяти

При записи производится прием записываемого слова с буферного регистра