Характеристики системы памяти. Иерархия запоминающих устройств

Страницы работы

6 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

Характеристики системы памяти.  Иерархия запоминающих устройств

1) Место расположения

§  процессорные, это наиболее скоростные виды памяти: регистры, кэш-память первого уровня ( L1). Они располагаются на одном общем кристалле с ЦП, а РОНы - часть ЦП;

§  внутренние - ЗУ, расположенные на системной плате. Это основная память, кэш-память L2;

§  внешние - медленные ЗУ большой ёмкости (магнитные и оптические диски, ленты и т.д.), к ядру ВМ они подключаются аналогично устройствам Вв/Выв.

2) Ёмкость

Характеризуют число битов либо байтов, которое может быть храниться в ЗУ. На практике применяются более крупные единицы: кило-10³;                             пира-1012;

мега-106;                             пета-1015;

гига-109;                              экза-1018.

В ВТ, ориентируются на двоичную систему счисления, это соответствует

210, 220, 230, 240, 250и 260.

Во избежание разночтений ведущие международные организации по стандартизации, например, IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), предлагают ввести новые обозначения, добавив к основной приставке слово binary, kilobinary, gigabinary, и т.д. Тогда килобайт- кибибайт, мегабайт- мебибайт и т.д. и сокращения Ki, Bi, Gi, Ti, Pi, Ei.

3) Единица пересылки

Для основной памяти единица пересылки определяется шириной ШД. Обычно единица пересылки равна длине слова, но не обязательно. Применимо к внешней памяти, данные часто представляются единицами, превышающими размер слова, такие единицы называются блоками.

4) Метод доступа к данным

§  последовательный. Пример ЗУ на МЛ. Для доступа к нужному элементу  необходимо прочитать все предшествующие  ему данные  - записи;

§  прямой доступ. Пример МД. Каждая запись имеет уникальный адрес, отражает её физическое размещение на носителе. Обращение осуществляется по адресу доступа к началу записи, с последующим последовательным доступом к определенной единице информации внутри записи;

§  произвольный доступ. Пример ЗУ - оперативная память (ОП). Каждая ячейка памяти имеет уникальный физический адрес. Обращение к любой ячейке занимает одно и тоже время и может производиться в произвольной очерёдности;

§  ассоциативный доступ. Этот вид доступа позволяет выполнять поиск ячеек, содержащих такую информацию, в которой значение отдельных битов совпадает с состоянием одноимённых битов в заданном образце. Сравнение осуществляется параллельно для всех ячеек памяти, независимо от её ёмкости. По ассоциативному принципу построенные некоторые блоки кэш- памяти.

5) Быстродействие

Для количественной оценки используют три параметра:

§  время доступа (Тд).  В ЗУ с произвольным доступом оно соответствует интервалу времени от момента поступления адреса до момента, когда данные становятся доступны или заносятся в память. В ЗУ с подвижными носителями информации - время затрачиваемое на позиционирование головок чтения-записи;

§  период обращения (То).  В ЗУ с произвольным доступом - минимальное время между двумя последовательными обращениями к памяти;

§  скорость передачи - это скорость, с которой данные могут передаваться в память или из неё. Для ЗУ с произвольным доступом равно 1/To

6) Физический тип

Три наиболее распространённые технологии:

§  полупроводниковая память;

§  память с магнитным носителем информации  - МД и  МЛ;

§  память с оптическими носителями - оптические диски.

7)  Физические особенности ЗУ

Например энергозависимось.

Магнитные и оптические – энергонезависимые.

Полупроводниковые - могут быть энергонезависимыми так и энергозависимыми.

Следует учитывать, приводит ли считывание к разрушению.

8)  Стоимость

Это отношение общей стоимости ЗУ к его ёмкости в битах, то есть стоимость хранения одного бита информации.

Иерархия ЗУ

Память – это узкое место фон-неймановской ВМ из-за серьёзного отставания по быстродействию от процессоров. Поэтому при выборе системы памяти приходится решать задачу обеспечения требуемой ёмкости и высокого быстродействия за приемлемую цену. Здесь учитывается тот факт, что

§  чем меньше время доступа, тем выше стоимость хранения бита;

§  чем больше ёмкость, тем ниже стоимость хранения бита, но больше время доступа.

Наиболее распространён подход, здесь является построение памяти по иерархическому принципу. Более высокий уровень меньше по ёмкости, быстрее и имеет большую стоимость. При движении вниз по иерархической структуре:

§  ниже соотношение « стоимость/бит»;

§  больше ёмкость;

§  больше время доступа;

§  уменьшается частота обращения к памяти со стороны ЦП.

Самый быстрый, но минимальный по ёмкости тип памяти – это внутренние регистры ЦП. Между регистрами ЦП находится кэш-память, которая по ёмкости меньше ОП, но имеет большее быстродействие. Имеются два уровня кэш-памяти. Но в перспективе разработчики считают, что этих уровней может быть четыре. Между внутренними и внешними запоминающими устройствами может быть добавлен ещё один уровень – дисковая кэш-память, которая реализуется в виде самостоятельного запоминающего устройства, включаемого в состав магнитного диска. Она улучшает производительность при обмене информацией между

Похожие материалы

Информация о работе