Расслоение запоминающего устройства

Обычное ЗУ можно представить в виде одномерного массива ячеек, каждая из которых имеет свой уникальный номер — адрес. Расслоение ЗУ подразумевает, что все ячейки распределяются между несколькими условными "слоями" или банками памяти (рис. 1).

Рис. 1.

На рис. 1 приведен пример с четырьмя "слоями". Как видно из рисунка, каждые четыре последовательно расположенные ячейки ЗУ распределяются между разными слоями "расслоенного" ЗУ. Схема подключения такого ЗУ представлена на рис. 2.

Рис. 2.

Идея использования расслоенного ЗУ заключается в том, что считывание из ЗУ производится "пакетными" циклами, что есть одновременно считываются данные из нескольких ячеек ЗУ (соответственно количеству слоев, в нашем примере — 4). В качестве адреса используются 14 старших линий адреса из 16, считанные из каждого слоя значения попадают в регистры-фиксаторы F и оттуда, при помощи коммутатора, направляются на шину данных. Младшие линии адреса (A0, A1), подключенные к коммутатору, позволяют менять при необходимости порядок передачи данных внутри пакета.

Очевидно, что при использовании такой организации ЗУ мы получаем выигрыш в скорости, пропорционально количеству "слоев" памяти.

Примечание 1

Реальный выигрыш в скорости работы с ЗУ при использовании "расслоения" можно получить только в том случае, если процессору действительно необходимо считывать последовательно расположенные данные. То есть программа должна быть определенным образом оптимизирована. С точки зрения команд, должно быть минимизировано количество переходов, так как они нарушают последовательную логику выборки из ЗУ. С точки зрения данных — данные должны быть размещены компактно таким образом, чтобы максимально использовать преимущества пакетного цикла передачи.

Если же программа не оптимизирована, может быть сведена на нет вся потенциальная эффективность "расслоенного" ЗУ. Предположим, процессор считывает содержимое четырех ячеек из ЗУ, а реально требуется информация только из одной ячейки. Очевидно, что эффективность "расслоенной" памяти будет в этом случае равна нулю.