Memoria internă

Definire:Unitatea de memorie reprezinta ansamblul format din mediul de memorare si circuitele electronice care ii asigura o buna functionare. Memoria este o locatie din calculator,unde informatiile sunt stocate in circuite integrate Spre deosebire de alte echipamente de stocare a memoriei,majoritatea circuitleor integrate stocheaza informatiile prin impulsuri electrice de tipul “inchis-deschis”. Memoria calculatoarelor actuale este, din punct de vedere logic, o insiruire de cifre binare:0 sau 1.Alegerea bazei 2 de numeratie are in principal ratiuni constructive:este mult mai usor si mult mai viabil sa prezinti o stare binara ca absenta/prezenta sau plus/minus decat unul nuantat.O cifra binara este numita, in termeni de calculatoare,bit,Un bit(prescurtat de la Binary Digit-cifra scrisa binary( este o unica sarcina electrica, pozitiva sau negativa(”inchis” sau “deschis”).

Un bit nu contine prea multa inteligenta- nu indica decat daca “ceva” exista sau nu exista,daca acel “ceva” este activ sau inactiv,daca este sus sau jos, daca este ceva(unu) sau nimic(zero). Daca sunt folositi destul de multi biti, acestia pot codifica o informatie utila.Combinatiile de biti pot sa codifice informatii complexe(cantitatea de informatie creste exponential cu puterile lui doi- n biti pot identifica 2n combinatii unice).Prin stocarea mai multor combinatii de biti in unitati duplicative de memorie,poate fi stocata orice cantitate de informatii.

Bitii sunt grupati, opt cate opt, in unitati de memorare numite octeti.Alegerea cifrei opt are ratiuni istorice : era nevoie de o putere a lui doi care sa fie cat mai mare, pentru a putea permite transferuri rapide intre diverse componente ale calculatorului (unitatea centrala de prelucrare, memorie, dispozitive periferice), dar totodata suficient de mica pentru realizarea dispozitivelor implicate, ca tehnologie existenta, sa fie posibila. Cifra opt avea in plus avantajul ca permitea reprezentarea tuturor caracterelor tiparibile necesare la ora respectiva :literele mari si mici ale alfabetului englez, cifrele sau semnele de punctuatie si operatorii aritmetici.Intr-un octet se pot reprezenta pana la 256(=28) astfel de caractere.In prezent, octetul este depasit datorita necesitatilor de reprezentare a caracterelor tututor limbilor scrise din lume. Memoriile se masoara in multiplii ai octetului :kiloooctet(1 Ko) are aproximativ 1.000 octeti, mai precis 1.024; megaoctet(1 MB) este format din 1024 Ko,adica aproximativ 1.000.000 octeti sau mai precis 1.048.576 de octeti ; sau gigaoctetul format din 1024 MB, adica aproximativ un miliar de octeti .

MEMORIA VIRTUALA

Definire : Chiar inainte de a aparea primul PC, proiectantii de calculatoare au fost pusi in fata aceluiasi compromis intre memorie si sistemele de stocare masiva(memoria externa). Dispozitivele de stocare masiva existau din belsug si la preturi mici ; memoria era atat de scumpa incat nici chiar cele mai mari corporatii nu isi permiteau sa cumpere toata memoria de care aveau nevoie. In primii ani dupa aparitia calculatoarelor personale, inginerii au incercat sa ocoleasca pretul mare al memoriei, facand calculatorul sa creada ca are mai multa memorie decat exista in realitate.Cu ceva manevre si deplasand o multime de octeti, in locul memoriei era folosit spatiul oferit de sistemul de stocare masiva. Inginerii au numit memoria pe care calculatorul crede ca o are, dar care NU exista in realitate, memorie virtuala.Desi costul memoriei a scazut foarte mult, cerintele de memorie au crescut in acelsai ritm. Cerintele de memorie al programelor inca depasesc cantitatea de memorie pe care orice persoana sau organizatie si-o poate permite( sau ar fi dispusa sa o plateasca), astfel incat memoria virtuala nu numai ca exista in continuare, dar este in plina dezvoltare.

In mod obisnuit, microprocesoarele nu pot sa folosesca discurile ca sa pastreze datele cu care lucreaza.Si chiar daca ar putea, aceasta ar reduce foarte mult performantele, deoarece timpul de acces la disc este de mii de ori mai mare decat timpul de acces la memoriile semiconductoare. Sistemele de memorie virtuala incearca sa amelioreze degradarile de performanta scimband blocuri de cod sau date intre memorie si disc. In acest fel, informatiile de care este cel mai probabil nevoie sunt pastrate in memorie, in timp ce restul sunt trimise pe disc.

Rol :Memoria interna este folosita indeosebi ca spatiu de lucru si zona de stocare temporara. Citirea si inscrierea informatiilor, fiind complet electronice si neimplicand parti in miscare, sunt mult mai rapide decat la alte echipamente de memorare. Un calculator utilizeaza doua tipuri fundamentale de memorie : RAM(Random Access Memory-memorie cu acces aleator) si ROM(Read Only Memory-memorie numai citire).

Memoria RAM este memoria primara de lucru al calculatorului personal.Aceasta stocheaza la un moment dat( in timpul executiei programelor) datele de prelucrat (de intrare), programele, procedurile, instructiunile care vor prelucra datele si rezultatele prelucrarilor (date de iesire). Memoria RAM poate fi atat citita cat si scrisa.Informatiile continute in ea pot fi citite aleator, in orice ordine( de aici si numele de “ memorie cu acces aleator”).Deoarece datele pot fi citite de oriunde din RAM, este lipsit de importanta care anume locatie de memorie le stocheaza, atata timp cat unitatea centrala le poate gasi. Posibilitatea de acces imediat la memoria primara inseamna ca microprocesorul poate sa gaseasca orice valoare fara sa caute in blocuri mari de date.Microprocesorul trebuie sa aiba acces la o valoare aleasa la intamplare.

Memoria RAM este o memorie volatila, in sensul ca informatiile sunt detinute temporar, iar orice intrerupere de curent afecteaza iremediabil continutul sau, deoarece absenta sarcinilor electrice conduce catre imposibilitatea reprezentarii informatiilor in logica binara.Iar atunci cand se inchide calculatorul, datele trebuie sa fie transferate pe discuri sau alte medii de memorare permanenta.

Sistemele de memorie nevolatila pot sa simuleze memoria nevolatila prin asigurarea alimentarii cu ajutorul unui sistem de rezerva bazat pe baterii. Pentru a prelungi perioada in care bateriile pot mentine continutul memoriei, acetse sisteme sunt astfel proiectate incat consumul de energie sa fie minim. Dar tehnologiile care consuma putina energie sunt mai scumpe. Ca urmare, cea mai mare parte a sistemelor de memorie pentru PC-uri sunt volatile si isi pierd continutul la caderea tensiunii de alimentare. Calculatoarele cu memorie imuna la intreruperea tensiunii de alimentare ar fi extraordinar de scumpe si, in acelasi timp, prea lente.

Memoria ROM este un singur circuit integrat ce contine un ansamblu de registrii de aceeasi marime, datele pe aceasta memorie fiind preinregistrate.Contine informatii permanente despre operatiile de baza ale calculatorului, cum ar fi programul de pornire care verifica partile componente ale calculatorului inainte de activarea sistemului de operare.Memoria ROM nu poate fi nici stearsa si nici actualizata.Procesorul poate citi si executa programele imprimate pe cipul ROM, insa se gaseste in imposibilitate de a scrie date si instructiuni pe acest cip.Din aceste considerente memoria ROM( numita si firmware) este considerata opaca fata de utilizator. Aceasta memorie contine in mare parte BIOS-ul( Basic Input Output System), un program ce controleaza modul cum informatiile sunt apelate sau transferate la monitor,tastatura, unitati de disc, memoriile RAM si ROM.

Evolutie si tendinte :

Memoria interna reprezinta o componenta de baza a unui sistem de calcul, capacitatea si performantele sale, alaturi de prefectiunile unitatii centrale de prelucrare, au constituit prioritatile permanente ale constructorilor de calculatoare.Aceasta memorie poate cuantifica performantele sale in termeni de viteza, volum, cost si calitate prin urmatorii parametrii :