QW-17 (Ответы на экзаменационные вопросы)

2

202822-17998.doc

Организация и основные характеристики памяти компьютера. Оперативная и внешняя память. Физические принципы хранения информации

Память компьютера – это совокупность устройств для хранения информации. Всю компьютерную память можно разделить на внутреннюю (основную), внешнюю и регистровую память процессора.

Основная память (внутренняя память компьютера) – это оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).

Обычно ОЗУ выполняется на интегральных микросхемах памяти DRAM (Dinamic RAM – динамическое ОЗУ). Каждый бит ОЗУ представляется в виде наличия или отсутствия заряда на конденсаторе, образованном в структуре полупроводникового кристалла.

Микросхемы устанавливаются в корпуса и собираются в модули памяти. Раньше в компьютерах использовались главным образом модули памяти с одноразрядным расположением микросхем SIMM. Емкость модулей памяти SIMM – до 16 Мб.

В современных компьютерах используется память DIMM емкостью до 256 Мб.

ОЗУ предназначено для хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами. Это энергозависимая память – все ее содержимое «пропадает» сразу после выключения питания. Оперативная память характеризуется высоким быстродействием, но сравнительно малой емкостью. Ее объем составляет от 256 Мбайт до 1 Гбайта и более.

ПЗУ – предназначено для хранения неизменяемых данных, которые обеспечивают запуск компьютера при включении питания. ПЗУ делится на две части BIOS и CMOS.

BIOS – основная система ввода-вывода. В ней содержатся программы, необходимые для тестирования основных устройств компьютера и для начальной загрузки операционной системы. Эта часть постоянной памяти является энергонезависимой – при выключении компьютера информация в ней сохраняется.

CMOS – содержит информацию о настройках компьютера (дата, пароли и т.д.). Информация в CMOS может быть изменена пользователем. CMOS является энергозависимым устройством с питанием от аккумулятора. Если вынуть аккумулятор и выключить компьютер, то информация утратиться.

Память характеризуется двумя параметрами – быстродействием и емкостью.

Быстродействие (время доступа) – время необходимое для чтения или записи минимальной порции информации. Быстродействие измеряется в наносекундах (нс), сейчас это 10 (8) нс.

Объем памяти – максимальное количество хранимой в нем информации. Измеряется в килобайтах, мегабайтах, гигабайтах.

Кэш- память – очень быстрое запоминающее устройство небольшого объема, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации различия в скорости обработки информации процессором и менее быстродействующей оперативной памятью. При обращении процессора к памяти сначала производится поиск данных в кэш-памяти. Время доступа к кэшу в несколько раз меньше, чем к оперативной памяти, поэтому среднее время доступа к памяти уменьшается. Кэш-память дорогая и энергоемкая.

Видеопамять – это еще один вид памяти. Она хранит код изображения, выводимого на дисплей. Видеопамять не является частью памяти самого компьютера, это память внешнего устройства – видеоадаптера.

Внешняя память – относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения информации. В качестве внешней памяти могут использоваться разнообразные виды запоминающих устройств. Их можно классифицировать по целому ряду признаков: по виду информационного носителя, типу конструкции, по принципу записи и считывания информации, методу доступа и т.д.

Информационный носитель – материальный объект, способный хранить информацию.

Один из возможных вариантов классификации внешних запоминающих устройств представлен ниже.

Внешние ЗУ ( Ленточные (Кассетные (в ПК стримеры), Бобинные), Дисковые ( Магнитные (Сменные, Несменные), Оптические, Смешанные)