Принципы построения ЗУ с произвольным доступом 2D

Все элементы памяти размещаются в матрице. Матрица хранит 1 разряд всех чисел (для 32-х разрядного числа будет 32 матрицы). Каждый элемент памяти размещён на пересечении шин х и у. Он выбирается тогда, когда на обоих шинах совпадают одновременно токи, задаваемые адресной частью. Выбор элементов памяти производится для того, чтобы сосчитать и записать в него информацию. Для этого в матрице все элементы памяти подключены к информационной шине совершенно одинаково – это шина записи и чтения, которая подключена к информационной части ЗУ т.е. к регистрам данных. Матрицы объединяются в куб. Число матриц в кубе определяется разрядностью запоминаемых чисел. Для хранения 32-х разрядного числа нужна 32-х разрядная матрица. Число располагается в кубе на оси z.

Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ)

Энергонезависимое т.е. хранит информацию без затрат энергии. Входит в состав основной памяти.

ПЗУ предназначено для хранения постоянных констант, используемых программой, ОС, драйверами. ПЗУ подразделятся на полупроводниковые(интегральные микросхемы) и на внешний ПЗУ (жёсткий диск, флеш).

ПЗУ классифицируется:

1) Масочные ROM (постоянная память)

2) Однократно программированные PROM

3) Электрически стираемые EPROM

4) C многократным программированием EEPROM

Масочные ПЗУ

Запись информации ведётся при производстве ПЗУ.

Понятие виртуальной памяти

В соответствии с иерархией памяти, программист рассматривает всю память, входящую в ЭВМ как доступную для размещения программу, т.е. он всё это представляет как виртуальную память, однако процессор работает только с оперативной и регистровой памятью.
То есть выставляя адрес, который позволяет обращаться к этим двум видам памяти, программист указывает в программе виртуальный адрес (без привязки к видам памяти ЭВМ, кроме регистровой). Поскольку реальна информация может находиться в любой памяти, то осуществляется перевод из виртуального адреса в физический.

Существует 2 способа адресации, связанных с разделением памяти на блок:

1) Со статичной организацией (размер блока фиксирован)

2) С переменной (размер блока не фиксированный) – сегментная адресация

КЭШ память

Процессор задаёт адрес ячейки памяти для считывания слова (команды) из оперативной памяти. Время доступа к оперативной памяти превышает рабочий чикл процессора, что снижает быстродействие процессора. Между оперативной памятью и процессором ставиться КЭШ куда переписывается информация из оперативной памяти, запись ведётся строкой т.е. целым блоком в определённых ячейках памяти. В строку одновременно записывается целый блок оперативной памяти (т.е. из нескольких сотен ячеек памяти). Пример: 250 ячеек памяти = 250 адресов.

При обращении процессора в КЭШ выставляется адрес и из строки считываются данные и передаются в процессор. При наличии этих данных в КЭШ осуществляется попадание в КЭШ. При отсутствии этих данных в КЕШ происходит промах и осуществляется считывание данных из оперативной памяти. При повторных промахах процессора определяется область оперативной памяти, которую следует переписать в КЭШ (принцип локальности). И блог переписывается в виде строки в КЭШ.

ЗУ динамического типа

ЗУ динамического типа используется для построения оперативной памяти.

Требования:

- большая ёмкость

- малое время доступа

ЗУ динамического типа имеет быстродействие в 1000 раз ниже процессора поскольку: осуществляется мультиплексирование адреса, подаваемого на БИС ЗУ: адрес делиться пополам. Сначала задаётся Н\2 стартовых разрядов в регистр (ау), а затем Н\2 младших разрядов адреса в регистры (ах), после чего одновременно расшифровываются коды регистров и выбираются шины (ху), на пересечении которых находятся адресуемые запоминаемые элементы. Мультиплексирование адреса снижает быстродействие.

ЗУ представляет собой высокоомные моптранзисторы, которые подключены к конденсаторам. Если конденсатор заряжен, то ЗУ хранит ,,единицу,, ,а в разряженном состоянии ЗУ хранит ноль.

Поскольку конденсаторы будут разрежаться в режиме хранения по экспанентеальному закону ,то через несколько мили секунд заряд будет полностью утерян.

В КЭШ 1 уровня.

ЗУ статического типа

В ЗУ статического типа (триггеры) хранение информации не связано с движением сигнала. Триггеры потребляют много энергии, что приводит к нагреву ЗУ статического типа, поэтому память большой ёмкости статического типа не используется и применяется лишь в регистрах ЗУ.

Поиск по сайту: