Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Существует две разновидности ГРМ РКАМ, отличающиеся временем обращения: 60 и 70 нс. Ввиду своей медлительности они не эффективны в системах с процессорами уровня Репс1пш П. Модули ГРМ РВАМ в основном выпускались в конструктиве 81ММ. ВАМ Е00 КАМ ЕВО (ЕРΠ— Ехсепдес1 Васа Опс, расширенное время удержания данных на выходе), фактически представляет собой обычные микросхемы ГРМ, к которым добавлен набор репштров-»защелок», благодаря чему лани ые на выходе могут удерживаться в ~ечение следующего запроса к микросхеме. Прп страничном обмене такие микросхемы работают в режиме простого конвейера: удерживают на выходе содержимое последней выбранной ячейки, в то время как на их входы уже подается адрес следующей выбираемой ячейки. Это позволяет примерно на 15 г» по сравнению с ГРМ ускорить процесс считывания последовательных массивов данных.
При случайной адресации такая память никакого выигрыша в быстродействии не дает. Память типа КАМ ЕРО имеет минимальное время обращения 45 нс и максимальную скорость передачи данных по каналу процессор-память 264 Мбайт/с. Модули КАМ ЕРО выпускались в конструкгивах 81ММ и Р1ММ. ВЕ00 0ВАМ ВЕРО ВКАМ (Вегас Ехсепдед Васа Опсрцс, ЕВО с блочным доступом). Современные процессоры благодаря внутреннему и внешнему кэшированию команд 149 Основная память и данных обмениваются с основной памятью преимущественно блоками слов максимальной длины.
Этот вид памяти позволяет читать данные пакетно (блоками), так что данные считываются блоками за один такт. В случае памяти ВЕРО отпадает необхолимость постоянной подачи последовательных алресов на входы микросхем с соблюлением необходимых временных задержек — достаточно стробировать переход к очередному слову блока. Этот метод позволяет ВЕРО ОКАМ работать очень быстро. Память ВЕ()0 (ЖАМ поддерживают некоторые чипсеты фирм У1А Аройо (580ЧР, 590ЧР, 680ЧР) и 1пге! (1480ТХ и т.
д.) на частоте шины не выше 66 МГц. Активную конкуренцию этому виду памяти составляет память ЯГЖАМ, которая постепенно ее и вытесняет. ВЕРО РКАМ представлена модулями и 51ММ и Р1ММ. ЯЖАМ (Яупспгопопэ РКАМ вЂ” синхронная динамическая память), память с синхронным доступом, увеличивает производительность системы за счет синхронизации скорости работы ОЗУ со скоростью работы шины процессора. ЯРКАМ также осуществляет конвейерную обработку информации, выполняется внутреннее разлеление массива памяти на два независимых банка, что позволяет совмещать выборку из одного банка с установкой адреса в другом банке.
ЯРКАМ также поддерживает блочный обмен. Основная выгода от использования ЯГ)КАМ состоит в поддержке последовательного доступа в синхронном режиме, где удается исключить дополнительные такты ожидания. Память ЯРКАМ может устойчиво работать на высоких частотах; выпускаются модули, рассчитанные на работу при частотах 100 МГц (спецификация РС100) и 133 МГц (РС133). В начале 2000 года фирма Яащэппй обьявила о выпуске новых чипов ЯОКАМ с рабочей частотой 266 МГц.
Время обращения к данным в этой памяти зависит от внутренней тактовой частоты МП и достигает 5-10 нс, максимальная скорость передачи данных процессор-память при частоте шины 100 МГц составляет 800 Мбайт/с (фактически равна скорости передачи данных по каналу процессор-кэш). Память Я(ЖАМ дает общее увеличение производительности ПК примерно на 25 %.
Правда, эта цифра относится к работе ПК без кэш-памяти — при наличии мощной кэш выигрыш в произволительности может составить всего несколько процентов. ЯЖАМ обычно выпускается в 168-контактных модулях типа 1)1ММ. Используется не только в качестве оперативной памяти, но и как намаюсь видеоадаптеров, где она полезна при просмотре живо~о видео и при работе с трехмерной графикой. 00й ВОВАМ 0ОК ЯОКАМ (ОопЫе 1)ага Кате 51ЖАМ вЂ” 51ЖАМ П), Вариант памяти ЯОКАМ, осуществляющий передачу информации по обоим фронтам тактового сигнала. Это позволяет удвоить пропускную способность по сравнению с традиционной памятью ЯРКАМ (до 1 6 Гбайт/с при частоте шины 100 М Гц).
Кроме того, 1) О К 51) КАМ может работать на более высокой частоте — в начале 2000 года были выпущены 143, 166 и 183 МГц 64-мегабитные модули ОБК ЯВКАМ. Модули 1)Г)К 1)КАМ конструктивно совместимы с традиционными 168-контактнымп Г)1ММ. Исполь- 1ВО Глава б. Запоминающие устройства ПК зуется не только в качестве элементов оперативной памяти, но и в высокопроизводительных видеоадаптерах. Сейчас они ориентированы в первую очередь на рынок видеоадаптеров. РЮШАМ РКРКАМ (Р1гесг КашЬцз 1ЖАМ вЂ” динамическая память с прямой шиной для КАМ). ?ЖРКАМ вЂ” перспективный тип оперативной памяти, обеспечивающий значительный рост производительности компьютеров.
Высокое быстродействие памяти Р?гесс КРКАМ достигается рядом особенностей, не встречающихся в других типах. В частности, применением собственной лвухбайтовой шины КАМВцэ с частотой 800 МГц, обеспечивающей пиковую пропускную способность до 1,6 Гбайт/с. Контроллер памяти Р?гес1 К1ЖАМ управляет шиной КагпЪцз и обеспечивает преобразование ее протокола с частотой 800 МГц в стандартный 64-разрядный интерфейс с частотой шины до 200 М Гц. Фирма ?пге! выпустила чипсеты 1820, ~840, 1850 с поддержкой17К1ЖАМ Модули Р|гесг КРКАМ вЂ” К1ММ внешне подобны модулям Р1ММ. Массовый выпуск памяти РК?ЖАМ и ее интенсивное использование в компьютерах ожидается в ближайшем будущем. Постоянные запоминающие устройства Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ или КОМ вЂ” Яеаг? Оп!у Л$елюту, память только для чтения) также строится на основе установленных на материнской плате модулей (кассет) и используется для хранения неизменяемой информации; загрузочных программ операционной системы, программ тестирования устройств компьютера и некоторых драйверов базовой системы ввода-вывода (В105) и т.
д. К ПЗУ принято относить энергонезависимые постоянные и полупостоянные запоминающие устройства, из которых оперативно можно только считывать информацию, запись информации в ПЗУ выполняется вне ПК в лабораторных условиях или при наличии специального программатора и в компьютере. По технологии записи информации можно выделить ПЗУ следующих типов; ГЗ микросхемы, программируемые только при изготовлении — классические или масочные ПЗУ или КОМ; сз микросхемы, программируемые однократно в лабораторных условиях — программируемые ПЗУ (ППЗУ) или ргойгашшаЫе КОМ (РКОМ); гз микросхемы, программируемые многократно, — перепрограммируемые ПЗУ или егазаЫе РКОМ (ЕРКОМ). Среди них следует отметить электрически перепрограммируемые микросхемы ЕЕРКОМ (Е!естгкса1 ЕгазаЫе РКОМ), в том числе ФЛЭШ-память (Р?.АЯН-память).
Устанавливаемые на системной плате ПК модули и кассеты ПЗУ имеют емкость, как правило, не превышающую 128 Кбайт. Быстродействие у постоянной памяти меньшее, нежели у оперативной, поэтому для повышения производительности содержимое ПЗУ копируется в ОЗУ, и при работе непосредственно используется только эта копия, называемая также теневой пимятью ПЗУ (ВЬадоч КОМ). 151 Основная память В настоящее время в ПК используются полупостоянные, перепрограммируемые запоминающие устройства — ГЕАЗН-память. Модули или карты ЕЕАЗН-памяти могут устанавливаться прямо в разъемы материнской платы и имеют следующие пара)ветры: емкость от 32 Кбайт до 15 Мбайт (в ПЗУ используется до 128 Кбайт), время обращения по считыванию 0,035 — 0,2 мкс, время записи одного байта 2 — 10 мкс; ГЕАЗН-память — энергонезависимое запоминающее устройство.
Примером такой памяти может служить паьгять ХУКАМ вЂ” Хоп Чо!аВ!е ВАМ со скоростью записи 500 Кбайт/с. Обычно для перезаписи информации необходимо подать на специальный вход ЕЕАЗН-памяти напряжение программирования (12 В), что исключает возможность случайного стирания информации. Перепрограммирование ЕЕАЗН-памяти может выполняться непосредственно с дискеты или с клавиатуры ПК при наличии специального контроллера либо с внешнего программатора, подключаемого к ПК. ЕЕАЗН-память может быть весьма полезной как для создания весьма быстродействующих, компактных, альтернативных НМД запоминающих устройств — «твердотельных дисков», так и для замены ПЗУ, хранящего программы В!05, позволяя «прямо с дискеты» обновлять и заменять эти программы на более новые версии при модернизации ПК. Логическая структура основной памяти Структурно основная память состоит из миллионов отдельных ячеек памяти, емкостью 1 байт каждая.
Общая емкость основной памяти современных ПК обычно лежит в пределах от 16 до 512 Мбайт. Емкость ОЗУ на один-два порядка превышает емкость ПЗУ: ПЗУ занимает 128 Кбайт, остальной объем — это ОЗУ. Каждая ячейка памяти имеет свой уникальный (отличный от всех других) адрес. Основная память имеет для ОЗУ и ПЗУ вЂ” единое адресное пространство. Адресное пространство определяет максимально возможное количество непосредственно адресуемых ячеек основной памяти. Адресное пространство зависит от разрядности адресных шин, ибо максимальное количество разных адресов определяется разнообразием двоичных чисел, которые можно отобразить в и разрядах, то есть адресное пространство равно 2", где и — разрядность адреса.
За основу в ПК взят 16-разрядный адресный код, равный по длине размеру машинного слова. При наличии 16-разрядного кода адреса можно непосредственно адресовать всего 2" - 65 536 = 64 К (К = 1024) ячеек памяти. Вот это 64-килобайтное поле памяти, так называемый сегмент, также является базовым в логической структуре ОП. Следует заметить, что в защищенном режиме размер сегмента может быть иным и значительно превышать 64 Кбайта. Современные ПК (кроме простейших бытовых компьютеров) имеют основную память, емкостью существенно больше 1 Мбайт: память, емкостью 1 Мбайт является еще одним важным структурным компонентом ОП вЂ” назовем ее непосредственно адресуемой памятью (справедливо полностью только для реального релгтгма).
Для адресации 1 Мбайт - 2" - 1 048 576 ячеек непосредственно адресуемой памяти необходим 20-разрядный код, получаемый в ПК путем использования специальных приемов структуризации адресов ячеек ОП. 152 Глава 6. Запоминающие устройства ПК Абсолютный (полный, физический) адрес (Ах ) формируется в виде суммы нескольких составляющих, чаще всего используемыми из которых являются: адрес сегмента и адрес смешения. Адрес сегмента (А,„.) — это начальный адрес 64-килобайтного поля, внутри которого находится адресуемая ячейка. Адрес смеа1еяия (А.,„) — это относительный 16-разрялный адрес ячейки внутри сегмента.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
