Modul de Funcționare a Memoriei Interne

INTRODUCERE

În această lucrare de curs va fi analizată atît din punct de vedere logic, cît şi fizic, memoria internă. În lucrarea dată vor fi descrise microschemele şi cipurile de memorie care pot fi instalate în calculatorul dumneavoastră.

Toate calculatoarele personale folosesc trei tipuri de memorie: operaţională, integrată şi externă (unităţi diferite). Memoria este necesară atât pentru datele de ieşire cît şi pentru păstrarea rezultatelor. Este esenţială pentru interacţiunea cu perifericele pentru computere şi chiar pentru a menţine imaginea vizibilă pe ecran. Toată memoria calculatorului este împărţită în: memorie internă şi memorie externă. În sistemele de calcul, lucrul cu memoria se bazează pe un concept foarte simplu. În principiu, tot ce este necesar de la memoria calculatorului - de a păstra un bit de informaţie, astfel încât, atunci cînd este nevoie de el să poată fi extras de acolo.

Memoria operativă este destinată pentru stocarea diferitor informaţii, astfel încît, ea presupune schimbarea conţinutului ei în procesul prelucrării de către microprocesor a operaţiilor respective.

În calculatoarele cu arhitectură von Neuman (această categorie include practic toate calculatoarele, inclusiv PC), memoria joacă un rol foarte important.

Anume în ea se conţin toate programele în proces şi datele lor. Procesul se realizează de către procesorul central şi memoria operativă, celelalte componente a oricărui sistem de calcul nu sunt implicate direct în procesul de calcul.

Memoria RAM este destinată pentru stocarea informaţiei variabilă, ea permite schimbarea conţinutului său în timpul execuţiei procesului operaţii de calcul asupra datelor. Aceasta înseamnă că procesorul poate alege (modul de numeraţie ) din RAM, codul de comandă şi date, şi după procesare, stocarea în RAM (modul de stocare) a rezultatului primit. În plus stocarea în memorie a datelor noi pe locul celor vechi, care în acest caz nu mai există, astfel, memoria RAM poate funcţiona în regimul de înregistre şi stocare a informaţiilor. Toate programele, inclusiv jocurile, se procesează anume în memorie.

Memoria ROM (Read Only Memory – memorie care poate fi doar citită) – este un tip de memorie nevolatilă (informaţia conţinută de acest tip de memorie nu se pierde la oprirea calculatorului). Este o memorie de tip special, care prin construcţie nu permite programatorilor decît citirea unor informaţii înscrise aici de constructorul calculatorului prin tehnici speciale. Programele aflate în ROM sunt livrate odată cu calculatorul şi alcătuiesc aşa numitul firmware.

Memoria CACHE a procesorului este o memorie utilizată de către unitatea centrală de prelucrare a unui computer pentru a reduce timpul mediu de acces la memorie. Memoria cache este o memorie de mici capacităţi, mai rapidă, care stochează copii ale datelor din locaţiile cele mai frecvent utilizate de memoria principală. Atâta timp cât cele mai multe intrari sunt localizate de memorie cache cu atît viteza medie a acceselor de memorie va fi mai mare decît accesarea datelor din memoria principală.

În continuare se va prezenta mai pe larg modul de organizare şi funcţionare a fiecărui tip de memorie.

CAPITOLUL 1. MEMORII DE TIP CACHE (CACHE MEMORY)

Memorii de tip Cache (Cache memory)

RAM după standardele de procesoare moderne are o viteză prea mică, şi solicitînd date, procesorul trebuie să stagneze cîteva tacte pentru a pregăti datele. Începînd cu procesoarele 80386, memoria operativă au început să o transforme în memorie cache. Ideea de transformare în memorie cache constă în utilizarea unei memorie de capacităţi mici (în comparaţie cu RAM) – şi cu viteza mai mare. Capacităţi mici - din cauza motivelor tehnice şi economice, o cantitate mare de memorie cache este prea scumpă. Această memorie deţine o copie a conţinutului de RAM la care sunt efectuate în prezent cel mai intensive apeluri de către procesor. Determinarea parţii conţinutului de RAM ce trebuie copiată la un moment dat, trebui să determine cache controlerul. El poate face acest lucru pe ipoteza de localizare a accesului la date şi de coerenţa preluarii comenzilor. Memoria cache nu indică adrese adăugătoare a spaţiilor, prezenţa sa pentru programe este neobservată.