2015-06-04
2894
Особенности организации ЗУ определяются, в первую очередь, используемыми технологиями, логикой их функционирования, а также некоторыми другими факторами. Эти особенности и соответствующие разновидности ЗУ перечисляются ниже.
1. По функциональным возможностям ЗУ можно разделять:
• на простые, допускающие только хранение информации;
• многофункциональные, которые позволяют не только хранить, но и перерабатывать хранимую информацию без участия процессора непосредственно в самих ЗУ.
2. По возможности изменения информации различают ЗУ:
• постоянные (или с однократной записью);
• односторонние (с перезаписью или перепрограммируемые);
• двусторонние.
В постоянных ЗУ (ПЗУ) информация заносится либо при изготовлении, либо посредством записи, которая может быть выполнена только однократно.
Односторонними называют ЗУ, которые имеют существенно различные времена записи и считывания информации.
Двусторонние ЗУ имеют близкие значения времен чтения и записи. Типичными представителями таких ЗУ являются оперативные ЗУ и ЗУ на жестких дисках.
|
|
|
3. По способу доступа различают ЗУ:
• с адресным доступом;
• с ассоциативным доступом.
При адресном доступе для записи или чтения место расположения информации в ЗУ определяется ее адресом.
Логически адрес может иметь различную структуру. Например, в оперативных ЗУ адрес представляет собой двоичный код, одна часть разрядов которого указывают строку матрицы элементов памяти, а другая – столбец этой матрицы. На пересечении заданных строки и столбца находится искомая информация. В ЗУ на магнитных дисках адрес может представлять собой либо комбинацию номеров цилиндра, головки и сектора (так называемая CHS геометрия), либо логический номер сектора (LBA-адресация).
В любом случае, заданный адрес отрабатывается схемами доступа ЗУ
(дешифратором, блоком позиционирования головок и т.п.) таким образом, что в операции участвует соответствующая адресу область матрицы элементов памяти, запоминающей среды или носителя информации.
При этом, в зависимости от того, как именно срабатывает механизм доступа, различают следующие виды адресного доступа:
•произвольный;
•прямой (циклический);
•последовательный.
Термин “память с произвольным доступом ” (random access memory – RAM) применяют к ЗУ, в которых выбор места хранения информации производится непосредственным подключением входов и выходов элементов памяти (через буферы, усилители и логические элементы) к входным и выходным шинам ЗУ. Это наиболее быстрый вид адресного доступа, применяемый в оперативных ЗУ и кэш-памяти.
При прямом (циклическом) доступе непосредственной коммутации связей оказывается недостаточно. В таких ЗУ обычно происходит еще и перемещение данных относительно механизма чтения/записи, механизма чтения/записи относительно данных или и то и другое. Физически это может быть как механическое перемещение, например, в жестких дисках, перемещение областей намагниченности, как в ЗУ на магнитных доменах, перенос зарядов и др.
|
|
|
Последовательный доступ характерен для ЗУ, использующих в качестве носителя информации магнитную ленту, например, для стримеров. В таких ЗУ для доступа к блоку данных необходимо переместить носитель так, чтобы участок, на котором располагается требуемый блок данных, оказался под блоком головок чтения/записи.
При ассоциативном доступе место хранения информации при чтении и записи определяется не адресом, а значением некоторого ключа поиска. Каждое записанное и хранимое в ассоциативной памяти слово имеет поле ключа. Значение этого ключа сравнивается со значением ключа поиска при чтении данных из памяти. В случае совпадения сравниваемых значений информация считывается из памяти.
Ассоциативная память эффективна для решения задач, связанных с поиском данных. Однако ее использование ограничено в силу сравнительно высокой ее сложности.
4. По организации носителя различают ЗУ:
• с неподвижным носителем;
• с подвижным носителем.
В первых из них носитель механически неподвижен в процессе чтения и записи информации, что имеет место, например, в оперативных и кэш ЗУ, твердотельных дисках, ЗУ с переносом зарядов и др.
Для ЗУ второй группы чтение и запись информации сопровождаются механическим перемещением носителя, что обычно имеет место в различных ЗУ с магнитной записью, например в жестких и гибких дисках.
5. По возможности смены носителя ЗУ могут быть:
• с постоянным носителем;
• со сменным носителем.
В ЗУ первого вида носитель является частью самого устройства и не может быть извлечен из него в процессе нормального функционирования (оперативные ЗУ, жесткие диски).
В ЗУ второй группы носитель не является собственной частью устройства и может устанавливаться в ЗУ и извлекаться из него в процессе работы (гибкие диски, CD-ROM-дисководы, карты памяти, магнито-оптические диски).
6. По способу подключения к системе ЗУ делятся:
• на внутренние (стационарные);
• внешние (съемные).
В первом случае ЗУ, как правило, является обязательным компонентом вычислительной системы, устанавливается в корпусе системы (например, оперативная память) или интегрируется с другими ее компонентами (например, кэш-память).
Во втором случае устройство подключается к системе дополнительно и представляет собой отдельный блок. Подключение (и отключение) таких ЗУ, в зависимости от особенности их реализации, может производиться как при выключенной системе – так называемое “холодное подключение”, так и в работающей системе – “горячее подключение”.
Последний вариант в серверных системах предусматривают и для стационарных ЗУ (жестких дисков).
7. По количеству блоков, образующих модуль или ступень памяти, можно различать:
• одноблочные ЗУ;
• многоблочные ЗУ.
Такое разделение может представлять интерес в том случае, когда в многоблочное ЗУ входят блоки (или банки памяти), допускающие возможность параллельной работы. В этом случае за счет одновременной работы блоков можно повысить общую производительность модуля (ступени) ЗУ, иначе называемую его пропускной способностью и измеряемую количеством информации, которое модуль может записать или считать в единицу времени.
Но возможность одновременной работы блоков еще не означает, что они именно так и будут работать. Чтобы это произошло, необходимо обращения системы к памяти более или менее равномерно распределять по различным блокам. Достичь этого можно различными способами, например, запустить параллельные задачи или процессы, работающие с разными блоками, либо разместить информацию, относящуюся к одному процессу, в разных блоках.
|
|
|
