Типы представления компьютерной памяти

Обновлено: 21.11.2024

Презентация на тему: " Память компьютера." — Транскрипт:

2 Цели. Что такое ОЗУ и ПЗУ? Каковы их особенности?
В чем их отличия? Что означают термины «летучий/энергонезависимый»? Для чего используется ром? Для чего используется оперативная память? Как оперативная память может повлиять на производительность?

3 Цели. i) Опишите разницу между ОЗУ и ПЗУ
ii) Объясните потребность в ПЗУ в компьютерной системе iii) Опишите назначение ОЗУ в компьютерной системе iv) Объясните, как объем ОЗУ в персональном компьютере влияет на производительность компьютера

4 Память Центральному процессору (ЦП) необходимо хранить данные, пока он выполняет требуемую обработку. Аппаратное обеспечение, которое выполняет эту задачу, называется «памятью». Память можно разделить на два типа: память только для чтения (ПЗУ) оперативная память (ОЗУ)

5 ПЗУ ПЗУ — это особый тип памяти, в котором хранятся инструкции, которые компьютер использует при «загрузке» — BIOS (базовая система ввода-вывода). Он позволяет проверить тип установленного жесткого диска, объем установленной памяти, тип используемого процессора и т. д.

6 ПЗУ ПЗУ — это тип памяти, который сохраняет свои данные даже без питания.
поэтому даже когда компьютер выключен, он не потеряет сохраненные на нем данные. Это энергонезависимая

7 ROM Поскольку данные доступны только для чтения, они могут быть прочитаны, но не изменены пользователем. Микросхема ПЗУ (хотя их может быть больше одной) прикреплена к материнской плате. Главное, что нужно помнить о ПЗУ, это то, что данные не стираются при выключении компьютера — данные сохраняются постоянно.

8 RAM Сколько раз компьютер зависал или ваш друг "случайно" выключал его.? Когда вы перезагрузились и снова вошли в систему, ваша работа исчезла навсегда.

9 ОЗУ Это произошло потому, что ваша работа хранилась в ОЗУ или «временной памяти». Там было довольно безопасно, пока работал компьютер, но как только он выключался, все исчезало. Этот тип памяти известен как «энергозависимая память».

10 ОЗУ Помимо хранения данных, над которыми вы работаете, ОЗУ также хранит модули, необходимые для работы ваших приложений. Например, когда вы открываете свое любимое приложение для обработки текстов, вы можете заметить небольшую задержку, пока модули загружаются в оперативную память.

11 Оперативная память Оперативная память также необходима для того, чтобы у вас было открыто несколько окон и чтобы вы могли переключаться между ними.

12 ОЗУ Однако, если у вас запущено много окон, документов и различных приложений, вы можете обнаружить, что ваша система начинает тормозить. Это связано с тем, что ваша оперативная память заполнена, и ей приходится решать, что ей нужно хранить в памяти в любой момент времени, а что она может освободить.

13 ОЗУ Если это случается с вами часто, вы можете повысить производительность вашего компьютера, установив дополнительную оперативную память.

14 Производительность Было упомянуто, что данные и программы хранятся в оперативной памяти, готовые к использованию процессором. Но в любой компьютерной системе доступно лишь ограниченное количество оперативной памяти.

15 Производительность Что происходит, когда используется так много ресурсов, что не хватает памяти? Ответ: компьютер перестает запускаться или «зависает». Чем больше памяти у вас есть, тем больше приложений вы можете открыть одновременно.

16 Производительность Операционные системы, такие как Windows, могут решить эту проблему. Это называется «виртуальная память». Но это очень медленно по сравнению с «настоящей» оперативной памятью, поэтому операционная система может выдать предупреждение, например «у вас мало виртуальной памяти, пожалуйста, закройте некоторые приложения».

17 Виртуальная память На компьютере должно быть установлено достаточно оперативной памяти для запуска приложений, которые вы собираетесь использовать. Этот минимум обычно указывается на боковой стороне коробки, в которой он поставляется. Даже операционная система должна иметь минимальный объем оперативной памяти для ее работы.

Презентация на тему: " Память компьютера." — Транскрипт:

2 Содержание Классификация памяти по приоритету
Классификация памяти по доступу Разделение памяти только для чтения Разделение памяти для чтения-записи Типы памяти только для чтения подробнее Volatility Read-Write Типы памяти подробнее Источники < бр />

3 Классификация по приоритету
а) первичный - хранение промежуточных данных - необходимых для работы компьютера - ОЗУ, Кэш б) вторичный - долговременное хранение данных - HDD в) третичный - CD, DVD, память карта. г) в автономном режиме - отключенное хранилище - отключенная флешка, внешний HDD

4 Классификация по доступу
Постоянная память Чтение-Запись памяти

5 Постоянное запоминающее устройство MROM PROM EPROM EEPROM Flash

6 Память для чтения и записи DAM SAM CAM RAM SRAM DRAM SIMM DIMM DDR DDR2 DDR3

7 MROM MROM (Mask Read-Only Memory)
его содержимое запрограммировано производителем, а не пользователем, поэтому мы можем использовать его только для чтения самого старого типа ПЗУ

8 PROM PROM (программируемое постоянное запоминающее устройство)
это пустое значение от производителя, может быть запрограммировано пользователем только один раз

9 EPROM EPROM (стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство)
может быть стерто под действием УФ-излучения, что видно по прозрачному окну в верхней части

10 EEPROM EEPROM (электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство)
может программироваться и стираться электрически при стирании всего содержимого

11 Флэш-память, используемая в картах памяти или USB-накопителях
специфический тип EEPROM стирается и программируется большими блоками быстрее, чем старая EEPROM

12 Энергонезависимая - сохраняет информацию даже без источника питания - пока все упомянутые типы энергозависимые - требует постоянного питания для поддержания хранимой информации - следующие типы отсюда

13 Чтение-Запись памяти DAM (Память прямого доступа)
- прямой доступ ко всем ячейкам памяти - RAM SAM (Sequential Access Memory) - последовательное чтение данных - HDD, оптические диски CAM (Content Addressable Memory) - ассоциативная память - возвращает значение в соответствии с предоставленным словом

14 RAM RAM (Оперативная Память)
- любой фрагмент данных может быть возвращен за постоянное время SRAM (Статическая Оперативная Память) - не нуждается в периодическом обновлении - более сложная внутренняя структура, более дорогая , меньшая емкость, чем DRAM DRAM (Dynamic Random Access Memory) - для хранения информации требуется периодическое обновление - простота конструкции, большая емкость

15 SIMM SIMM (Single In-line Memory Module)
это тип модуля памяти с начала 1980-х до конца 1990-х годов

16 DIMM DIMM (двухрядный модуль памяти)
предназначен для использования в персональных компьютерах, рабочих станциях и серверах, совместимых с 64-разрядным процессором Intel Pentium

17 DDR DDR (удвоенная скорость передачи данных), используемая в персональных компьютерах, ноутбуках
двухканальная конфигурация

18 DDR2 DDR (удвоенная скорость передачи данных)
заменяет оперативную память DDR, которая несовместима с DDR2, шина данных может работать с удвоенной скоростью тактовой частоты памяти

19 DDR3 DDR (удвоенная скорость передачи данных)
является улучшением по сравнению с предыдущей версией DDR2 без обратной совместимости

Некоторые типы компьютерной памяти спроектированы так, чтобы быть очень быстрыми, а это означает, что центральный процессор (ЦП) может очень быстро получить доступ к хранящимся там данным. Другие типы спроектированы так, чтобы быть очень дешевыми, поэтому в них можно экономично хранить большие объемы данных.

Еще одна особенность компьютерной памяти заключается в том, что некоторые типы памяти являются энергонезависимыми, что означает, что они могут хранить данные в течение длительного времени даже при отсутствии питания. А некоторые типы являются изменчивыми, которые часто работают быстрее, но теряют все хранящиеся на них данные при отключении питания.

Компьютерная система создается с использованием комбинации этих типов компьютерной памяти, и точная конфигурация может быть оптимизирована для обеспечения максимальной скорости обработки данных или минимальной стоимости, или некоторого компромисса между ними.

Оглавление

Какие существуют типы компьютерной памяти?

Несмотря на то, что в компьютере существует много типов памяти, основное различие между основной памятью, часто называемой системной памятью, и вторичной памятью, которую чаще называют хранилищем.

Ключевое различие между первичной и вторичной памятью заключается в скорости доступа.

Основная память включает в себя ПЗУ и ОЗУ и расположена рядом с ЦП на материнской плате компьютера, что позволяет ЦП действительно очень быстро считывать данные из основной памяти. Он используется для хранения данных, которые необходимы ЦП в ближайшее время, чтобы ему не приходилось ждать их доставки.

Вторичная память, напротив, обычно физически расположена в отдельном устройстве хранения, таком как жесткий диск или твердотельный накопитель (SSD), который подключен к компьютерной системе либо напрямую, либо по сети. Стоимость гигабайта вторичной памяти намного ниже, но скорость чтения и записи значительно ниже.

За несколько периодов развития компьютеров было развернуто множество типов компьютерной памяти, каждый из которых имел свои сильные и слабые стороны.

Основные типы памяти: RAM и ROM

Существует два основных типа основной памяти:

Давайте подробно рассмотрим оба типа памяти.

1) ОЗУ Память компьютера

Акроним RAM связан с тем, что к данным, хранящимся в оперативной памяти, можно обращаться, как следует из названия, в любом произвольном порядке. Или, другими словами, к любому случайному биту данных можно получить доступ так же быстро, как и к любому другому биту.

Самое важное, что нужно знать об ОЗУ, это то, что ОЗУ работает очень быстро, в нее можно записывать и читать, она энергозависима (поэтому все данные, хранящиеся в ОЗУ, теряются при отключении питания) и, наконец, , это очень дорого по сравнению со всеми типами вторичной памяти по стоимости за гигабайт. Именно из-за относительно высокой стоимости оперативной памяти по сравнению с дополнительными типами памяти большинство компьютерных систем используют как основную, так и дополнительную память.

Данные, необходимые для предстоящей обработки, перемещаются в ОЗУ, где к ним можно получить доступ и изменить их очень быстро, чтобы ЦП не оставался в ожидании. Когда данные больше не требуются, они перемещаются в более медленную, но более дешевую вторичную память, а освободившееся место в ОЗУ заполняется следующим блоком данных, который будет использоваться.

Типы оперативной памяти

DRAM: DRAM расшифровывается как Dynamic RAM и является наиболее распространенным типом RAM, используемым в компьютерах. Самый старый тип известен как DRAM с одинарной скоростью передачи данных (SDR), но новые компьютеры используют более быструю DRAM с двойной скоростью передачи данных (DDR). DDR поставляется в нескольких версиях, включая DDR2, DDR3 и DDR4, которые обеспечивают лучшую производительность и более энергоэффективны, чем DDR. Однако разные версии несовместимы, поэтому невозможно смешивать DDR2 с DDR3 DRAM в компьютерной системе. DRAM состоит из транзистора и конденсатора в каждой ячейке.

SRAM: SRAM означает статическое ОЗУ. Это особый тип ОЗУ, который работает быстрее, чем DRAM, но дороже и объемнее, поскольку в каждой ячейке имеется шесть транзисторов. По этим причинам SRAM обычно используется только в качестве кэша данных внутри самого ЦП или в качестве ОЗУ в серверных системах очень высокого класса. Небольшой кэш SRAM для наиболее необходимых данных может привести к значительному повышению скорости работы системы.

Ключевое различие между DRAM и SRAM заключается в том, что SRAM быстрее, чем DRAM, возможно, в два-три раза быстрее, но дороже и громоздче. SRAM обычно доступен в мегабайтах, а DRAM приобретается в гигабайтах.

DRAM потребляет больше энергии, чем SRAM, поскольку ее необходимо постоянно обновлять для поддержания целостности данных, тогда как SRAM, хотя и энергозависимая, не требует постоянного обновления при включении.

2) ROM Память компьютера

ROM означает постоянную память, и это название связано с тем фактом, что, хотя данные могут быть прочитаны из компьютерной памяти этого типа, данные обычно не могут быть записаны в нее. Это очень быстрый тип компьютерной памяти, который обычно устанавливается рядом с процессором на материнской плате.

ПЗУ — это тип энергонезависимой памяти, что означает, что данные, хранящиеся в ПЗУ, сохраняются в памяти, даже когда на нее не подается питание, например, когда компьютер выключен. В этом смысле она похожа на вторичную память, которая используется для долговременного хранения.

Когда компьютер включен, ЦП может начать считывать информацию, хранящуюся в ПЗУ, без необходимости в драйверах или другом сложном программном обеспечении, помогающем ему взаимодействовать. ПЗУ обычно содержит «загрузочный код», который представляет собой базовый набор инструкций, которые компьютер должен выполнить, чтобы узнать об операционной системе, хранящейся во вторичной памяти, и загрузить части операционной системы в первичную память, чтобы он мог запуститься. и будьте готовы к использованию.

ПЗУ также используется в более простых электронных устройствах для хранения прошивки, которая запускается сразу после включения устройства.

Типы ПЗУ

ПЗУ доступно в нескольких различных типах, включая PROM, EPROM и EEPROM.

PROM PROM расшифровывается как Programmable Read-Only Memory и отличается от настоящего ROM тем, что в то время как ROM программируется (т.е. в него записываются данные) в процессе производства, PROM изготавливается в пустом состоянии, а затем запрограммированы позже с помощью программатора PROM или записи.

EPROM EPROM расшифровывается как Erasable Programmable Read-Only Memory, и, как следует из названия, данные, хранящиеся в EPROM, можно стереть, а EPROM перепрограммировать. Для стирания EPROM необходимо извлечь его из компьютера и подвергнуть воздействию ультрафиолетового света перед повторной записью.

EEPROM EEPROM расшифровывается как электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство, и различие между EPROM и EEPROM заключается в том, что последнее может быть стерто и записано компьютерной системой, в которой оно установлено. В этом смысле EEPROM строго не читается. Только. Однако во многих случаях процесс записи идет медленно, поэтому обычно это делается только для периодического обновления программного кода, такого как микропрограмма или код BIOS.

Как ни странно, флэш-память NAND (например, в USB-накопителях и твердотельных накопителях) является типом EEPROM, но флэш-память NAND считается вторичной памятью.

Вторичные типы памяти

Вторичная память включает множество различных носителей данных, которые можно напрямую подключить к компьютерной системе. К ним относятся:

Вторичная память также включает:

включая флэш-массивы 3D NAND, подключенные к сети хранения данных (SAN)

Устройства хранения, которые могут быть подключены через обычную сеть (известную как сетевое хранилище или NAS).

Возможно, облачное хранилище также можно назвать вторичной памятью.

Различия между ОЗУ и ПЗУ

ПЗУ:

Энергонезависимая

Быстро читать

Обычно используется в небольших количествах.

Невозможно быстро записать

Используется для хранения инструкций по загрузке или прошивки.

Относительно высокая стоимость хранения одного мегабайта по сравнению с оперативной памятью.

ОЗУ:

Нестабильный

Быстро читать и писать

Используется в качестве системной памяти для хранения данных (включая программный код), которые ЦП должен немедленно обработать

Относительно дешевое значение в пересчете на мегабайт по сравнению с ПЗУ, но относительно дорогое по сравнению со вторичной памятью.

Какая технология находится между первичной и вторичной памятью?

За последний год или около того был разработан новый носитель памяти под названием 3D XPoint, характеристики которого находятся между первичной и вторичной памятью.

3D XPoint дороже, но быстрее, чем дополнительная память, и дешевле, но медленнее, чем оперативная память. Это также тип энергонезависимой памяти.

Эти характеристики означают, что ее можно использовать в качестве альтернативы ОЗУ в системах, которым требуется огромный объем системной памяти, создание которой с использованием ОЗУ было бы слишком дорого (например, в системах с базами данных в оперативной памяти). Компромисс заключается в том, что такие системы не получают полного прироста производительности за счет использования оперативной памяти.

Поскольку 3D XPoint является энергонезависимым, системы, использующие 3D XPoint в качестве системной памяти, могут быть запущены и снова запущены после сбоя питания или другого прерывания очень быстро, без необходимости считывания всех данных обратно в системную память из вторичная память.

Память компьютера — это часть памяти компьютера. Это хранение данных, информации, программ во время обработки в компьютере. Он хранит данные либо временно, либо на постоянной основе. Память, используемая для важной роли в сохранении и извлечении данных, они сгруппированы в две части. Первичная память. Вторичная память.

Оперативная память (ОЗУ) ОЗУ: Оперативная память. Здесь данные могут храниться временно, поэтому этот тип памяти называется временной памятью или энергозависимой памятью, потому что при сбое питания данные из ОЗУ будут стерты. Информация, хранящаяся в оперативной памяти, в основном загружается с диска компьютера и включает в себя информацию, относящуюся к операционной системе и приложениям, которые в данный момент выполняются процессором. ее также называют основной памятью. ОЗУ считается произвольным доступом, потому что к любой ячейке памяти можно получить прямой доступ, если ее адрес известен. ОЗУ бывает разных типов, таких как SRAM и DRAM

Статическое ОЗУ. Статическое ОЗУ, также известное как статическое ОЗУ, хранит сохраненную информацию до тех пор, пока питание включено. SRAM имеют более высокую стоимость и потребляют больше энергии. Они имеют более высокую скорость, чем динамическое ОЗУ — динамическое ОЗУ, также известное как DRAM, в котором информация сохраняется за очень короткое время (несколько миллисекунд), даже если источник питания включен. Динамическая память дешевле и имеет умеренную скорость, а также потребляет меньше энергии.

Изображения оперативной памяти

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) ПЗУ Расшифровывается как постоянное запоминающее устройство. ПЗУ — это память постоянного типа. Его содержимое не теряется при отключении питания. Содержимое ПЗУ определяется производителем компьютера и постоянно сохраняется на момент изготовления. ПЗУ не может быть перезаписано компьютером. Ее еще называют энергонезависимой памятью. ПЗУ бывают разных типов: PROM – программируемая постоянная память EPROM – стираемая программируемая постоянная память EEPROM – электрически стираемая программируемая постоянная память

Изображения постоянной памяти

Кэш-память Кэш-память — это небольшой тип энергозависимой компьютерной памяти, которая обеспечивает высокоскоростной доступ к данным процессора и хранит часто используемые компьютерные программы, приложения и данные. Это самая быстрая память в компьютере. Обычно она встроена в материнскую плату и встроена непосредственно в процессор или основную оперативную память (ОЗУ).

Флэш-память Флэш-память, также известная как флэш-память, представляет собой тип энергонезависимой памяти, в которой данные стираются блоками, называемыми блоками. Блок, хранящийся на микросхеме флэш-памяти, должен быть стерт, прежде чем данные можно будет записать или запрограммировать на микросхему. Флэш-память сохраняет данные в течение длительного периода времени, независимо от того, включено или выключено устройство с флэш-памятью.

КМОП, также называемая часами реального времени (RTC), нет. Энергонезависимая RAM (NVRAM) или CMOS RAM, CMOS — это сокращение от Complementary Metal-Oxide Semiconductor. CMOS — это встроенный в компьютер полупроводниковый чип с питанием от батареи, который хранит информацию. Эта информация варьируется от системного времени и даты до настроек системного оборудования для вашего компьютера.

Карта памяти Карта памяти — это тип носителя, который часто используется для хранения фотографий, видео и других данных в электронных устройствах. К устройствам, в которых обычно используются карты памяти, относятся цифровые фотоаппараты, цифровые видеокамеры, карманные компьютеры, проигрыватели MP3, КПК, сотовые телефоны, игровые приставки и принтеры.

Читайте также: