Wolna encyklopedia
Pamięć komputerowa to różnego rodzaju urządzenia i bloki funkcjonalne komputera, służące do przechowywania danych i programów (systemu operacyjnego oraz aplikacji). Potocznie przez "pamięć komputerową" rozumie się samą pamięć operacyjną.
Spis treści |
Rodzaje pamięci
Pamięci elektroniczne dzielone są ze względu na:
- ulotność:
- pamięci ulotne przechowują dane tak długo, jak długo włączone jest ich zasilanie,
- pamięci nieulotne zachowują dane także po odłączeniu zasilania.
- możliwości zapisu i odczytu:
- tylko do odczytu (zapis odbywa się w fazie produkcji),
- jednokrotnego zapisu,
- wielokrotnego zapisu.
- nośnik:
- półprzewodnikowy (układ scalony),
- optyczny,
- magnetyczny (w tym pamięć ferrytowa),
- magnetooptyczny,
- polimerowy (np. Millipede),
- papierowy (np. karta dziurkowana),
- linia opóźniająca (np. pamięć rtęciowa).
- łatwość (możliwość) przeniesienia wraz z zapisem do innego urządzenia,
- miejsce w konstrukcji komputera:
- rejestry procesora,
- pamięć operacyjna, czyli RAM,
- pamięć podręczna, czyli cache,
- pamięć zewnętrzna, czyli masowa (stacje dysków, taśm itp.),
- pamięć robocza podzespołów (np. rejestry stanu urządzenia, bufory w kartach sieciowych, bufor wysyłanego lub odebranego znaku w łączu szeregowym, pamięć obrazu w kartach grafiki),
- sposób dostępu do informacji:
- pamięć o dostępie swobodnym,
- pamięć o dostępie szeregowym (cyklicznym) (rejestry przesuwne, pamięć taśmowa),
- pamięć skojarzeniowa (asocjacyjna),
- pamięć wielopoziomowa (np. dla programisty widoczna jako pamięć o dostępie swobodnym, a dla programisty nisko-poziomowego jako pamięć o dostępie szeregowym).
Urządzenia zaliczane do kategorii pamięci
- taśmy i karty dziurkowane (obecnie już praktycznie nieużywane),
- karty magnetyczne (także o znaczeniu historycznym),
- taśmy magnetyczne na szpulach i w kasetach,
- bębny,
- dyskietki (magnetyczne "dyski miękkie"),
- dyski twarde (magnetyczne),
- dyski optyczne:
- dyski magnetooptyczne,
- rejestry procesora,
- pamięć cache (pamięć podręczna),
- pamięć operacyjna – aktualnie RAM i jej różne odmiany PRAM, MRAM, FRAM,
- ROM – Read-Only Memory (pamięć tylko do odczytu),
- PROM – Programmable Read-Only Memory (programowalna pamięć tylko do odczytu),
- EPROM – Erasable-Programmable Read-Only Memory (kasowalno-programowalna pamięć tylko do odczytu (kasowana promieniowaniem ultrafioletowym),
- EEPROM – Electrically Erasable-Programmable Read-Only Memory (elektrycznie kasowalno-programowalna pamięć tylko do odczytu (kasowana elektrycznie),
- Flash EEPROM – (błyskawicznie działająca elektrycznie kasowalno-programowalna pamięć kasowana elektrycznie).
Parametry pamięci i nośników pamięci komputerowych
Zestawienie alfabetyczne podstawowych parametrów pamięci komputerowych, z pominięciem rozróżnienia na typ i rodzaj pamięci.
- czas cyklu (ang. Cycle Time) - najkrótszy czas jaki musi upłynąć pomiędzy dwoma żądaniami dostępu do pamięci;
- czas dostępu (ang. Access Time) - Latencja;
- czas oczekiwania CAS - CAS latency;
- gęstość zapisu (ang. Computer Storage Density) - ilości informacji, którą można zapisać na określonej długości ścieżki;
- ilość, pojemność, wielkość - liczba komórek przechowujących dane, w zależności od rodzaju i przeznaczenia wyrażana w liczbie kb, kB, MB, itd.;
- liczba cylindrów, ścieżek o tych samych numerach na powierzchniach roboczych dysków;
- liczba głowic odczytu/zapisu - od kilkunastu do kilkudziesięciu;
- pobór mocy - wyrażany w Watach;
- prędkość obrotowa dysku - parametr dysków HDD wyrażany w liczbie obrotów na minutę;
- średni czas dostępu (ang. Average Access Time) - suma średniego czasu poszukiwania (ang. Average Seek Time) potrzebnego do umieszczenia głowicy w wybranym cylindrze oraz opóźnienia rotacyjnego potrzebnego do umieszczenia głowicy nad odpowiednim sektorem (ang. Rotational Latency);
- transfer, szybkość transmisji (ang. Transfer Speed) - liczbą bitów (bajtów) jaką można przesłać w jednostce czasu pomiędzy pamięcią a innym urządzeniem;
- zasilanie - wyrażane w woltach [V].
Ta sekcja jest zalążkiem. Jeśli możesz, rozbuduj ją.
Szybkość pamięci
Koszt pamięci jest zazwyczaj związany z szybkością dostępu do danych danego rodzaju pamięci – im szybsza pamięć tym jest droższa. Dlatego stosowane są różne techniki przenoszenia danych pomiędzy różnego typu pamięciami, aby zapewnić możliwie krótki czas dostępu do najbardziej potrzebnych danych przy ograniczonych zasobach najszybszych pamięci. Dane aktualnie używane są trzymane w szybszej pamięci, natomiast te aktualnie niepotrzebne w wolniejszej. Ponieważ różnice w czasie dostępu między kolejnymi poziomami są często rzędu 10:1, dobre wykorzystanie właściwości pamięci podręcznej (cache) ma zazwyczaj większe znaczenie niż liczba cykli procesora koniecznych do wykonania algorytmu. Zasada przenoszenia mniej potrzebnych danych do wolniejszej pamięci jest podstawą funkcjonowania pamięci wirtualnej komputera oraz stronicowania pamięci.
Klasyczne rodzaje pamięci używane w komputerach PC (uszeregowane od najszybszej):
- rejestry procesora, rozmiar rzędu kilkudziesięciu do kilkuset bajtów,
- pamięć podręczna procesora (cache L1), wbudowany w procesor, rozmiar od 4 do 64 kB,
- pamięć podręczna procesora (cache L2), rozmiar od 128 kB do 12 MB,
- pamięć RAM, rozmiar obecnie od 256 MB (dawniej od kilku kB) do kilku GB,
- plik wymiany (swap) na dysku twardym, rozmiar rzędu kilkudziesięciu MB do kilku GB (definiowany przez użytkownika lub automatycznie przez system operacyjny).