Иерархическая организация памяти микро-ЭВМ

Система памяти является функциональной частью микроЭВМ, предназначенной для записи, хранения и выдачи информации.

Рисунок – Типы памяти в микроЭВМ

Память имеет иерархическую (многоуровневую) структуру. В микроЭВМ выделяют следующие уровни памяти:

1. Сверхоперативное запоминающее устройство, или регистровая память микропроцессора представляет собой совокупность регистров общего назначения микропроцессора. Операции с этим типом памяти являются наиболее быстродействующими.
2. Внутренняя кэш-память – это оперативное запоминающее устройство, встроенное непосредственно в микропроцессор. Внутренняя кэш-память работает на тактовой частоте микропроцессора.
3. Внешняя кэш-память предназначена для уменьшения количества обращений к другим менее быстродействующим устройствам памяти, устанавливается на системной плате и работает на частоте шины.
4. Оперативная память предназначена для хранения информации (программ и данных), непосредственно участвующей в вычислительном процессе в текущий интервал времени. Оперативная память используется для оперативного обмена информацией между микропроцессором, внешней памятью и периферийными подсистемами.
5. Постоянное ЗУ используется для хранения таблиц, констант, кодов команд программ, стандартных подпрограмм, например подпрограмм BIOS, DOS.
6. Внешнее ЗУ используется для длительного хранения больших объемов информации.

По месту расположения ЗУ разделяют на процессорные, внутренние и внешние. Наиболее скоростные виды памяти (регистры, кэш-память первого уровня) обычно размещают на общем кристалле с центральным микропроцессором, а регистры общего назначения считаются частью микропроцессора. Внутреннюю память образуют ЗУ, расположенные на системной плате. К внутренней памяти относят оперативную память, а также кэш-память второго и последующего уровней (кэш-память второго уровня может также размещаться на кристалле микропроцессора). Медленные ЗУ большой емкости называют внешней памятью, так как к ядру микроЭВМ они подключаются аналогично устройствам ввода-вывода.

Запоминающие устройства характеризуются следующими основными параметрами:

1) Разрядность данных (определяется разрядностью ячейки памяти),

2) Информационная емкость (определяется количеством бит или байт информации, которое может храниться в ЗУ),

§ Быстродействие ЗУ. Для количественной оценки быстродействия используют три параметра: время доступа, время обращения, скорость передачи.