Иерархическая структура памяти

В вычислительных устройствах и системах используется разделение памяти на уровни. Каждый уровень служит для согласования менее быстродействующих средств памяти с более быстродействующими.

Устройство памяти связанно с процессором системой быстродействующих шин. Скорость передачи данных определяется соотношением скоростных характеристик памяти наиболее высокого и самого низкого уровня. Наиболее распространенной для однопроцессорных систем является схема линейной иерархии памяти.

Рис. 5.1. Схема иерархии памяти однопроцессорных систем

Каждый уровень служит для согласования менее быстродействующих устройств памяти с более быстродействующими КЭШ первого и второго уровней входит в структуру центрального процессора. Обмен данными между процессором и сверхоперативным запоминающим устройством СОЗУ осуществляется словами.

В наиболее развитой иерархии памяти ЭВМ можно выделить следующие уровни.

· Регистровые ЗУ — находятся внутри процессора. Благодаря им уменьшается число обращений к другим уровням памяти, находящимся вне процессора и требующим большего времени для операции обмена.

· Кэш-память — быстродействующая память, которая может находиться внутри или вне процессора. Она предназначена для хранения копий информации, находящейся в более медленной основной памяти.

· Оперативная память (RAM — Read Access Memory) или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) — часть основной памяти ЭВМ, предназначенной для хранения быстро изменяемой информации. В ОЗУ хранятся программы пользователей промежуточные результаты вычислений.

· Постоянная память (ROM — Read Only Memory — память только для чтения) или постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — это вторая часть основной памяти ЭВМ, предназначенной для хранения редко меняемой информации, например, кодов команд, тестовых программ.

· Специализированные виды памяти, например, видеопамять, предназначенная для хранения информации, отображаемой на экране дисплея и др.

· Внешняя память — магнитные и оптические диски, FLASH-память, предназначенные для хранения больших объёмов информации.