Блок 2
RAM (random access memory) – память с произвольным доступом (ОЗУ). Позволяет записывать и считывать информацию. После перезагрузки данные пропадают.
1) Статическая (SRAM) – в качестве элементов памяти используются триггеры. Быстрая и дорогая.
Обычно время доступа составляет несколько наносекунд. По этой причине статическое ОЗУ часто используется в качестве кэш-памяти.
2) Динамическая (DRAM) – в качестве элементов памяти используются конденсаторы. Медленная, требует подзарядки, дешевая.
Динамическое ОЗУ представляет собой массив ячеек, каждая из которых содержит транзистор и крошечный конденсатор. Конденсаторы могут быть заряжены и разряжены, что позволяет хранить единицы и нули. Динамическое ОЗУ нужен только 1 транзистор, 1 конденсатор на бит.
ROM (read only memory) – память только для чтения (ПЗУ). Информация заносится в память при ее изготовлении и не может изменяться. Очень дешевая и позволяет хранить информацию после выключения питания. Применяется для загрузки вычислительных систем, хранения справочных таблиц.
NVRAM (non-volatile random access memory) – энергонезависимая память(ППЗУ). Позволяет записывать и считывать информацию и при этом хранит данные при выключении питания.
Flash-память – современный тип электронно-перепрограммированного ПЗУ.
Наиболее популярным способом организации памяти является расположение ячеек в виде трехмерного массива. Одна размерность массива соответствует слову процессора. Две других – адрес строки и адрес столбца.
ЗЭ – запоминающий элемент;
DCx – дешифратор строк;
DCy – дешифратор столбцов;
n/2 – количество бит адреса»
CS – выбор микросхемы;
A – адресной вход;
1 – схема «ИЛИ».
Все архитектурные методы повышения производительности используют известные статистические свойства, характерные для большинства программ.
Особенности использования памяти:
1. Пространственная локальность данных. Означает, что вероятность последовательного считывания нескольких последовательных адресов данных намного выше, чем вероятность произвольного доступа к данным.
2. Временная локальность данных. Означает, что вероятнее всего программа будет проводить несколько операций над одними и теми же данными.
Методы повышения производительности:
1. Пакетная обработка множества запросов к памяти
2. Конвейерная обработка множества запросов к памяти
3. Кэш-память
(метод повышения производительности работы с памятью)
При пакетном доступе к памяти вся память разбивается на несколько банков. Банк представляет собой несколько ячеек динамической памяти и фиксатор – регистр быстрой статической памяти. При обращении к одной ячейке памяти считывание динамической памяти происходит сразу во всех банках. В случае, если следующий запрос будет к ячейке той же строки, но другому банку, то необходимости считывания с динамической памяти не будет, данные можно взять из фиксатора.
При конвейерном доступе к памяти операция чтения данных развивается по стадиям: запрос данных, считывание из банка памяти, выдача данных. В данной схеме можно не дожидаясь выполнения текущей команды (например, 4 ячейки) начать выполнение чтение новой ячейки (9).
Кэш-память – это небольшой объем быстрой статичной памяти, используемый для хранения наиболее часто запрашиваемых данных. Обращение памяти на кэш происходит с помощью кэш строк.
Кэш-строка – минимальный объем кэшированной информации. Размер кэш строки определяется компромиссом: кэш-строка должна быть больше, чтобы эффективнее использовать логику и меньше ,чтобы избежать потерь при кэшировании больших объемов данных. Адрес ячейки разбивается на тэг и адрес внутри кэш-строки.
Тэг – метка, которая позволяет определить какому участку памяти соответствует кэш-строка.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.