КЕШ-ПАМ’ЯТЬ МП

Важливими характеристиками сучасних МП, то впли­вають на їхню продуктивність. є ємність і швидкість функціонування вмонтованої кеш-пам'яті (від англ. саспе — тайник).

Свої дані для роботи МП бере із ОЗП і оброблює у комірках , які наз. РЕГІСТРАМИ. Для прискорення роботи МП ( ще з 4 покоління)була запропонована технологія кешировання.

Кеш- це невеликий набір комірок памяті у МП , який виконує роль буфера. Коли інформація завантажується у оперативну пам’ять , то часткова копія даних заноситься у кеш- пам’ять. Під час обробки даних МП швише взяти дані із буфера тоб-то із кеш-пам’яті . За рахунок цього збільшується продуктивність МП . Якщо МП не знаходить потрбної інформації для обробки у кеш- пам’ять , він звертається до ОЗП.

Кеш- пам’ять будується пірамідою :

Кеш-пам'ять першого рівня (L1), як правило, вбудована у самому кристалі МП. Виготовляється за однаковими технологіями , що і регістри.

Кеш-пам'ять другого рівня (L2), більш повільна і більшої ємності, може знахо­дитися на системній платі або взагалі бути відсутньою (як у перших процесорах Сeleron).

Типова для сучасних МП ємність кеш-пам'яті L1 становить 32 Кбайт (по 16 Кбайт відводиться для кешування команд і даних відповідно), кеш-пам'яті L2 -- від 256 або 512 Кбайт для звичайних ПК до 2—3 Мбайт для потужних серверів.

ПАМ’ЯТЬ.

Представляє собою сукупність комірок визначенної розрядності , до змісту яких можна звертатися (по читанню або по запису) шляхом вказівки їх адрес.

Пристрії пам’яті мають слідуючими характеристиками:

І. час доступа (швидкодійність)

2. ємність

3. вартість

Час доступа -це проміжок часу, за який може бути записано чи прочітано зміст комірки пам’яті після подачі її адреси , відповідно управляючого сигналу.

Ємність-визначає кількість комірок в пристрії пам'яті.

Вартість-грошові затрати в розрахунок на одинию ємністі пам'яті.

 

Основною характеристикою пам'яті є її ємність, яку вимірюють в одиницях вимірювання пам'яті, найменшою одиницею є біт. Біт —це один двійковий розряд, в який може записуватися тільки 0 або 1.

Вся інформація у комп’ютері представлена як послідовний набір нулів та одиниць.
Наприклад: 1 è00000001 ; 2 è 00000010

Вісім бітів отримали назву байт(Б). 1 Б=8бітів

Байти мають номера 0,1,2,3 … які наз. адресами. Два сусідніх номера 0 та 1; 2 та 3 ; 4 та 5 й т.д. утворіють комірку пам’яті. 1 комірка пам’яті містить 2 байта.

Не важко визначити, що кількість різноманітних комбінацій двійкових значень у байтах дорівнює: 28 == 256. Кожній двійковій комбінації в байті присвоюють відповідно певний знак (літеру, цифру, математичний знак тощо). Кодування символів 8-бітовими числами називають ASCII кодами. Реально пам'ять у комп'ютерах вимірюють у таких одиницях: кілобайтах (Кбайт), мегабайтах (Мбайт) та гігабайтах (Гбайт). При цьому:

1 Кбайт = 210 = 1024 байт приблизно 103 Б

1 Мбайт = 210 = 1024 Кбайт приблизно 106 Б

1 Гбайт = 210 =1024 Мбайт приблизно109 Б

ПАМЯТЬ


 
 

 


Внутрішня пам’ять
 
 
Кеш-пам’ять
Відеопам’ять
ОЗП і ПЗП-складають головну внутрішню пам'ять.

Дуже важливим елементом комп'ютера є оперативна пам'ять. Часто для оперативної пам'яті використовують позначення RAM (random access memory, тобто пам'ять з довільним доступом).

ОЗП-це тимчасова пам'ять у якій інформація постійно змінюється, Всі програми з якими хоче працювати користувач обов'язково завантажується в ОЗП і ми бачимо цю програму на екранах монітора. Саме із даної пам’ яті процесор бере програми і вихідні дані для обробки, у неї він записує отримані результати.

Це енергозалежна пам'ять , тоб то при вимкнені комп'ютера, інформація зникає в ОЗП. У сучасних ПК ОЗП складає 64 МБ , 128МБ , 512 МБ

 

За технологією виготовлення ОЗП діляться на SIMM - модулі пам'яті (Sing1е Іпlіnе Меmогу Моdule)та DIMM - модулі пам'яті(Dual Іпlіnе Меmогу Моdule )

SIMM -модулі пам'яті — невеликі друковані плати з запаяними на них мікросхемами пам'яті, що вертикально вставляються в спеціальні роз’єми на материнській платі.

72-контактні SIМM-модулі з 32-розрядною організацією пам'яті.

Обсяг одного SIMM-модуля — від 4 до 32 Мб. У загальному випадку при виборі комп'ютера потрібно прагнути до того, щоб необхідний обсяг пам'яті був зібраний при найменшій кількості модулів. Тоді у вас залишаться вільні гнізда для подальшого розширення.

Технологія виробництва мікросхем пам'яті — одна із самих быстроразвивающихся галузей мікроелектроніки. Ще зовсім недавно пам'ять працювала істотно повільніше процесора, і для звертання до неї використовувалися цикли чекання і спеціальні буферні схеми — кеш-пам'ять. Сьогодні широко застосовуються новітні модулі пам'яті — DIMM, що працюють синхронно з процесором. За останні п'ять років швидкодія мікросхем пам'яті збільшилося в кілька разів, а їхня місткість — у тисячі разів при безупинному зниженні питомої вартості.

DIMM-модулі не обов'язково встановлювати парами — їхнє число може бути і непарним. Найбільш універсальні материнські плати мають рознімання для установки як SIMM-модулів, так і -DIMМ-модулів, але сполучати їх не можна. Тобто, мікросхеми оперативної пам'яті повинні відноситися до одного типу.

 

Рік   Операційна система   Мінімальні вимоги   Обсяг, що рекомендується  
1992-1995   Windows 3.1   4 Мбайт   8-16 Мбайт  
1995-1998   Windows 95   8 Мбайт   16-32 Мбайт  
1998-2000   Windows 98   16 Мбайт   32-64 Мбайт  
  ' Windows Millenium   32 Мбайт   64-128 Мбайт  
  ' Windows 2003   128 Мбайт   256-512 Мбайт  
       

ПЗП - У IBM PC-сумісному комп’ютері мається також і постійна пам'ять, у яку дані занесені при виготовленні. Як правило, ці дані не можуть бути змінені, і програми , які виконуються на комп'ютері можуть тільки їх зчитувати. Такий вид пам’яті звичайно називається ROM (read only memory, чи пам'ять тільки для читання чи ПЗП (постійно- запам'ятовуючий пристрій).

ПЗПце невелика мікросхема служить для розміщення в них данних про апаратні особливості ПК та базової системи вводу і виводу( 1 модуля операційної сстеми).

BIOS (постійна пам'ять).

У IBM PC-сумісному комп'ютері в постійній пам'яті зберігаються програми для перевірки обладнання комп'ютера, ініціалізації завантаження операційнної системи (ОС) і виконання базових функцій по обслуговуванню пристроїв комп'ютера. Оскільки велика частина цих програм пов'язана з обслуговуванням вводу-виведення, часто постійну пам'ять називають BIOS (Basic Input-Output System, чи базова система вводу-виведення).

У BIOS міститься також програма настроювання конфігурації комп’ютера (SETUP). Вона дозволяє установити деякі характеристики пристроїв комп'ютера (типи відеоконтролера, жорстких дисків і дисководів для дискет , часто також режими роботи з оперативною пам'яттю, запит пароля при початковому завантаженні і т.д.). Як правило, програма настроювання конфігурації викликається, якщо користувач під час початкового завантаження натисне визначену чи клавішу комбінацію клавіш (найчастіше клавішу [Del]).

CMOS (напівпостійна пам'ять).

Крім звичайної оперативної пам'яті і постійної пам'яті, у комп'ютері мається також невелика ділянка пам'яті для збереження параметрів конфігурації комп'ютера. Його часто називають CMOS-пам'ятю, оскільки ця пам'ять звичайно виконується за технологією CMOS (complementary metal-oxide semiconductor), що володіє низьким енергоспоживанням. Вміст CMOS-пам'яті не змінюється при вимиканні електроживлення комп'ютера, оскільки для її електроживлення використовується спеціальний акумулятор. Для зміни параметрів конфігурації комп'ютера в BIOS міститься програма настроювання конфігурації комп'ютера — SETUP (див. вище).

Відеопам'ять. Ще один вид пам'яті в IBM PC-сумісних комп'ютерах — це відеопам'ять, яка використовується для збереження зображення, виведеного на екран монітора. Ця пам'ять звичайно входить до складу відеоконтролера — електронної схеми, що керує висновком зображення на екран. Розглянемо відеоконтролери і відеопам'ять у наступній главі.

Кеш-пам'ять. Для прискорення доступу до оперативної пам'яті на бистродіючих комп'ютерах використовується спеціальна зверхшвидка кеш-пам'ять, що розташовується як би ”між” мікропроцесором і оперативною пам'яттю і зберігає копії наиболі часто використовуваних ділянок оперативної пам'яті. При звернені мікропроцесора до пам'яті спочатку виробляється пошук потрібних даних у кеш-пам'яті. Оскільки час доступу до кеш-пам'яті у декілька раз менше, ніж до звичайної пам'яті, а в більшості випадків необхідні мікропроцесору дані вже містяться в кеш-пам'яті, середній час доступу до пам'яті зменшується.