Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Вычислительная техника

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Основные характеристики запоминающих устройств

К основным характеристикам ЗУ обычно относят: быстродействие, емкость, пропускную способность, надежность, стоимость, физические характеристики и др.

Быстродействие ЗУ определяется тремя параметрами: временем доступа, временем цикла, скоростью передачи.

Время доступа для ЗУ с произвольным доступом характеризует длительность временного интервала от момента передачи адреса для записи или считывания до момента записи или считывания информации в/из указанной ячейки памяти. При записи время доступа определяется следующим образом:

где - время поиска информации в ЗУ по заданному адресу; ^с - время

стирания ранее записанной информации (при необходимости); *зап - время записи новой информации.

При считывании информации время доступа складывается из времени поиска , времени считывания ?сч и восстановления считанных кодов ^восст:

Для ЗУ с последовательным или прямым доступом этот параметр характеризует время, необходимое для перевода механизма записи-чтения в нужную позицию по отношению к носителю информации.

Время цикла определяется для ЗУ с произвольным доступом и показывает длительность временного интервала между последовательными сеансами доступа к памяти. Таким образом, время цикла включает время доступа плюс время выполнения дополнительных операций по подготовке устройства к следующему обращению.

Цикл памяти обычно немного больше времени доступа (это зависит от особенностей реализации запоминающего устройства). Для группового обмена характерно, что при каждом обращении к памяти для считывания первого слова необходимо больше времени, чем для последующих. Так, при использовании стандартной динамической памяти FPM (Fust Page Mode) DRAM на 60-70 нс каждое обращение к памяти в групповом режиме описывается формулой 7-3-3- 3, т.е. для обработки первого слова необходимо 7 тактов (в течение 6 из которых СМ простаивает в ожидании), а для обработки следующих трех слов - по 3 такта, по 2 из которых СМ простаивает. Память типа EDO (Extended Data Output) DRAM позволяет уменьшить количество циклов ожидания (х-2-2-2, где х - количество тактов, необходимое для обработки первого слова). Память типа BEDO (Burst EDO) DRAM обеспечивает обмен по формуле х-1-1-1 для первого обращения и 1-1-1-1 - для последующих. Приведенные формулы характерны для тактовых частот до 60 МГц. Синхронная динамическая память (SDRAM - Synchronous DRAM) способна обмениваться блоками данных на рабочей тактовой частоте (внешняя частота процессора) без циклов ожидания: при времени доступа 10 нс - до 100 МГц, 12 нс - до 83 МГц, 15 нс - до 66 МГц;

Скорость передачи характеризует интенсивность информационного потока между ЗУ и устройствами обработки, хранящейся в нем информации.

Максимальную скорость обмена имеет регистровая и оперативная память, затем дисковая и самая медленная - ленточная.

Емкость. Общепринятой единицей измерения памяти является байт (1 байт = 8 бит).

Емкость внутренних ЗУ измеряется в байтах и/или словах, где одно слово кратно 1 байту. Емкость внешних ЗУ всегда оценивается в байтах (килобайт

(кбайт), мегабайт (Мбайт), гигабайт (Гбайт), терабайт (Тбайт), петабайт (Пбайт) и т. д.):

Максимальный объем информации имеют ленточные и дисковые устройства со сменными носителями, за ними идут дисковые накопители и затем оперативная память.

Пропускная способность - интегральная характеристика производительности ЗУ с учетом частоты и разрядности. Измеряется в Мегабайтах в секунду.

На производительность ЭВМ влияет не только время доступа, но и такие параметры (связанные с ОЗУ), как тактовая частота и разрядность шины данных системной магистрали. Если тактовая частота недостаточно высока, то ОЗУ простаивает в ожидании обращения. При тактовой частоте, превышающей возможности ОЗУ, в ожидании будет находиться системная магистраль, через которую поступил запрос в ОЗУ. Разрядность шины данных (8, 16, 32 или 64 бита) определяет длину информационной единицы, которой можно обменяться с ОЗУ за одно обращение.

Для оперативной памяти с временем доступа 60-70 нс и разрядностью шины данных 64 бита максимальная (теоретическая) пропускная способность при тактовой частоте СМ 50 МГц составляет 400 Мбайт/с (50 МГц х 8 байт (64 разряда)), при частоте 60 МГц - 480 Мбайт/с, при 66 МГц - 528 Мбайт/с в режиме группового обмена, реализуемом, например, при прямом доступе к памяти. При 800 МГц 6,4 Гбайт/сек.

Надежность определяется по критериям интенсивности отказов и сбоев, вероятности безотказной работы, наработке на отказ и т.п. Зависит от применяемой элементной базы, физических принципов организации ЗУ.

Удельная стоимость хранения информации. Определяется стоимостью накопителя (с носителями), отнесенной к единице хранения (байту или мегабайту). Минимальную стоимость хранения имеют ленточные устройства со сменными носителями, несколько дороже дисковые накопители, а самая дорогая - оперативная память.

Для разработчика ЭВМ и программиста желательно так организовать размещение данных и команд программ в памяти, чтобы как можно большая часть их находилась в более быстродействующей (но и более дорогой) памяти верхнего уровня. Компромисс между удельной стоимостью хранения, емкостью и быстродействием в ЭВМ достигается специальной иерархической организацией потоков информации, которая обеспечивает снижение интенсивности обращений к запоминающим устройствам со стороны процессора по мере перехода от устройств верхних уровней иерархии к устройствам нижних уровней.

Физические характеристики ЗУ - характеристики, показывающие возможность сохранения информации при отключении электропитания. По физическим характеристикам ЗУ делятся на энергонезависимые, энергозависимые и нестираемые. К энергонезависимым относятся все магнитные, оптические, магнитооптические и некоторые полупроводниковые ЗУ. Энергозависимыми являются почти все полупроводниковые ЗУ, требующие для сохранения информации наличия питания.

Нестираемые ЗУ (постоянные ЗУ (ПЗУ)) заполняются на стадии изготовления или при включении их в вычислительную систему, а затем в течение своего жизненного цикла только считываются.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>