Классификация запоминающих устройств

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 15Следующая ⇒

Основным классификационным признаком ЗУ является способ доступа к данным. По этому признаку все ЗУ делятся на ЗУ с прямым доступом (адресные), ЗУ с последовательным доступом (последовательные) и ассоциативные ЗУ (рис.5.1.) [19].

Рис. 5.1. Классификация запоминающих устройств.

Прямой доступ реализует возможность непосредственного обращения к элементам памяти, содержащим искомую информацию или предназначенным для записи новой информации по адресу этих элементов памяти.

Последовательный доступ реализует последовательное считывание информации из ЗУ в порядке записи или в обратном порядке.

Выделяют также ассоциативный доступ, реализующий поиск информации по некоторому признаку, а не по её расположению в памяти (адресу – прямой доступ или месту в очереди – последовательный доступ). В этом случае все хранимые в памяти слова одновременно проверяются на соответствие признаку, например на совпадение определенных полей слов (тегов – от англ. tag) с признаком, задаваемым входным словом (теговым адресом). На выход выдаются слова, удовлетворяющие признаку. Порядок выдачи слов, если тегу удовлетворяет несколько слов, а также порядок записи новых данных могут быть разными. Наиболее часто ассоциативная память в современных ЭВМ используется при кешировании данных.

К запоминающим устройствам с прямым доступом относятся полупроводниковые ЗУ, ПЗУ, дисковые ЗУ, а также голографические ЗУ.

Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ или RAM, RandomAccessMamory – память с произвольным доступом) предназначены для хранения переменной информации: программ и чисел, необходимых для текущих вычислений. По способу хранения информации ОЗУ разделяются на статические (ARAM – StaticRAM) и динамические (DRAM – DinamicRAM). В первом случае запоминающими элементами являются триггеры, сохраняющие свое состояние, пока схема находится под питанием и нет новой записи данных. Во втором - данные хранятся в виде зарядов конденсаторов, образуемых элементами МОП – структур. Саморазряд конденсаторов ведет к разрушению данных, поэтому они должны периодически (каждые несколько миллисекунд) регенерироваться.

Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ или ROM, ReadOnliMamory –память только для чтения) – энергонезависимая память, используемая для хранения неизменяемых данных: подпрограмм, микропрограмм, констант и т.п. Такие ЗУ работают только в режиме многократного считывания. Постоянные запоминающие устройства можно разделить по способу их программирования на следующие категории:

- масочные ПЗУ, т.е. программируемые при изготовлении, данная разновидность ПЗУ программируется однократно и не допускает последующего изменения информации;

- репрограммируемые (перепрограммируемые) постоянные запоминающие устройства (РПЗУ) - постоянные запоминающие устройства с возможностью многократного электрического перепрограммирования. Стирание хранящейся в РПЗУ старой информации перед процедурой записи новой можно осуществлять по разному. Это делают либо с помощью электрических сигналов, снимающих заряд, накопленный под затвором (РПЗУ-ЭС – РПЗУ с электрическим стиранием, ЕЕPROM – ElectricallyErasablePROM), либо с помощью ультрафиолетового излучения (РПЗУ-УФ – РПЗУ с УФ стиранием, EPROM – ElectricallyPROM). В последнем случае для этих целей в корпусе микросхемы предусматривают окно из кварцевого стекла. К памяти типа EPROM относится и flash – память. Она подобна ей по запоминающему элементу, но имеет структурные и технологические особенности, позволяющие выделить её в отдельный вид.

Дисковые ЗУ (накопители) представляют собой совокупность носителя и соответствующего привода и предназначены для записи, считывания и постоянного (длительного) хранения больших объемов информации. Дисковые накопители являются энергонезависимыми ЗУ. В зависимости от типа носителя и принципов записи информации дисковые накопители подразделяются на магнитные, оптические и магнитооптические ЗУ.

Основными представителями ЗУ с последовательным доступом являются накопители на магнитных лентах, а также полупроводниковая память с порядком «Первый пришел – первый вышел» (буфер FIFO –FirstIn _FirstOut), стековые ЗУ, реализующие порядок «Последний пришел – первый вышел» (буфер LIFO – LastIn – FirstOut), файловые и циклические ЗУ.

Разница между памятью FIFO и файловым ЗУ состоит в том, что в FIFO запись в пустой буфер сразу же становится доступной для чтения, т.е. поступает в конец цепочки. В файловыхЗУ данные поступают в начало цепочки и появляются на выходе после некоторого числа обращений, равному числу элементов в цепочке. При независимости операций считывания и записи фактическое расположение данных в ЗУ на момент сичтывания не связано с каким-либо внешним признаком. Поэтому записываемые данные объединяют в блоки, обрамляемые специальными символами конца и начала (файлы). Прием данных из файлового ЗУ начинается после обнаружения приемником символа начала блока.

В циклических ЗУ слова доступны одно за другим с постоянным периодом, определяемым емкостью памяти. К такому типу среди полупроводниковых ЗУ относится видеопамять (VRAM). В ленточных магнитных накопителях данные, содержащиеся в произвольном участке ленты, могут быть считаны только после её перемотки к этому участку.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒