В процессе работы компьютера программы, исходные данные, а также промежуточные и окончательные результаты необходимо где-то хранить и иметь возможность обращаться к ним. Для этого в составе компьютера имеются различные запоминающие устройства, которые называются памятью.
Память— это совокупность устройств для хранения информации в компьютере.
В компьютере используются два вида памяти: основная память (внутренняя) и внешняя память. Основная память в свою очередь делится на оперативную, постоянную и кэш-память.
К внешней памятью компьютера относятся накопители на жестких и гибких магнитных дисках, лазерные компакт-диски и магнитные ленты.
Рис. Виды памяти ПК
Условно память можно представить состоящей из ячеек, в каждой из которых хранится определенная порция информации. Чтобы взять (прочитать) информацию из ячейки или поместить (записать) ее туда, надо указать адрес ячейки. Каждая ячейка имеет свой уникальный адрес, означающий номер этой ячейки в памяти. Существуют две распространенные операции с памятью — считывание (чтение) информации из памяти и запись ее в память для хранения.
При считывании порции информации из памяти осуществляется передача ее копии в АЛУ, где с ней производятся определенные действия: числа участвуют в вычислениях, слова используются при создании текста, из звуков создается мелодия и т. д. Оригинал считанной порции информации остается в той же ячейке памяти до тех пор, пока на ее место не будет записана другая информация.
При записи (сохранении) порции информации предыдущие данные, хранящиеся на этом месте, стираются. Вновь записанная информация хранится до тех пор, пока на ее место не будет записана другая.
Операции чтения и записи можно сравнить с известными в быту процедурами воспроизведения и записи, выполняемыми с обычным кассетным магнитофоном. Когда вы прослушиваете музыку, то считываете информацию, хранящуюся на ленте. При этом информация на ленте не исчезает. Но после записи новой песни ранее хранившаяся на ленте информация будет затерта и утрачена навсегда.
Способ обращения к устройству памяти для чтения или записи информации получил название доступа.
С этим понятием связан такой параметр памяти, как время доступа, или быстродействие памяти.
Быстродействие памяти — это показатель времени, необходимый для чтения из памяти либо записи в нее минимальной порции информации.
Очевидно, что для числового выражения этого параметра используются единицы измерения времени: миллисекунда, микросекунда, наносекунда.
Другой важной характеристикой памяти любого вида является ее объем, называемый емкостью.
Емкость — это показатель максимально возможного объема хранения информации. Очевидно, что для числового выражения этого параметра используются единицы измерения объема информации, которые вам знакомы: байты, Кбайты, Мбайты и Гбайты.
8.2. Оперативное запоминающее устройство.
Основная функция оперативного запоминающего устройства - временное хранение информации. Доступ в это хранилище очень быстрый - «оперативный». ОЗУ разбито на отдельные ячейки, помещенную туда информацию можно считывать сколько угодно раз. Для изменения содержания ячейки туда просто засылается другая информация, которая хранится там до следующего изменения или выключения ПК, или сбоя энергопитания. Таким образом, ОЗУ - это энергозависимая память. Каждая ячейка ОЗУ имеет свой уникальный адрес, и запись или считывание информации, содержащейся в ячейке, осуществляется именно по этому адресу. Для понимания сущности ОЗУ его можно условно рассматривать как таблицу, каждый элемент которой имеет свой адрес — номер строки и столбца. Обратиться к ячейке памяти — значит указать ее адрес.
Часть обычной стандартной области ОЗУ используется для хранения резидентного ядра операционной системы, драйверов периферийных устройств. Но основное ее назначение - загрузка исполняемых программ и текущих данных при их исполнении. В случае если программы целиком не помещаются в оперативной памяти компьютера, программы используют так называемый своп-пинг — создают для себя временные файлы на жестком диске и размещают там необходимые данные. Элементы оперативной, или динамической, памяти для персональных компьютеров реализуются в виде модулей.
Модуль памяти конструктивно представляет собой узкую текстолитовую плату с печатным монтажом и «ножевыми» контактными разъемами. На плате может размещаться до восьми микросхем памяти. Девятая микросхема обычно используется для формирования контрольного разряда. На материнской плате устанавливаются несколько свободных разъемов, или слотов расширения, для установки в них модулей памяти. Каждый модуль имеет определенный объем памяти. Пользователь сам решает, какое количество модулей установить, чтобы обеспечить необходимый для его задач объем памяти, учитывая при этом, что общее быстродействие системы (мощность компьютера) в значительной степени зависит от объема оперативной памяти и ее быстродействия.
Чипы ОЗУ размещаются на модулях двух типов: SIMM, имеющие 72 контакта на одной стороне модуля, и двусторонние модули DIММ, имеющие 168 и более контактов с двумя замками.
В последние годы в компьютерах в качестве оперативного запоминающего устройства (или RAM - Random Ассеss Меmory - память произвольного доступа) используются исключительно различные варианты динамической памяти (DRAM). Хранение информации в динамической ОЗУ осуществляется в динамических элементах — конденсаторах, которые имеют свойство разряжаться. Через определенные промежутки времени должна осуществляться регенерация (восстановление) содержимого ячеек памяти, поэтому она и называется динамической. Такая память работает довольно быстро, она может хранить достаточно большие объемы информации; она относительно дешевая и имеет маленькие размеры.