Pamięć komputerowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Ujednoznacznienie Ten artykuł dotyczy pamięci komputerowej. Zobacz też: pamięć cyfrowa i pamięć człowieka.
Moduł pamięci RAM (typu SDR SDRAM)

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.

Podział pamięci ze względu na[edytuj | edytuj kod]

  • ulotność:
    • pamięci ulotne przechowują dane tak długo, jak długo włączone jest ich zasilanie
    • pamięci nieulotne zachowują dane także po odłączeniu zasilania
  • możliwość zapisu i odczytu:
    • tylko do odczytu (zapis odbywa się w fazie produkcji)
    • jednokrotnego zapisu
    • wielokrotnego zapisu, ale ograniczoną liczbę razy, długotrwałego i utrudnionego
    • wielokrotnego trwającego w porównywalnie z odczytem, łatwego i nieograniczoną liczbę razy
    • wymagająca kasowania przed zapisem nowych danych
  • nośnik:
  • łatwość (możliwość) przeniesienia wraz z zapisem do innego urządzenia
  • miejsce w konstrukcji komputera:
    • rejestry procesora
    • pamięć podręczna, czyli cache
    • pamięć operacyjna - dostępna bezpośrednio przez procesor, w tym RAM
    • zewnętrzna - dostępna dla procesora jako urządzenie zewnętrzne, w tym pamięci USB, 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 - po wybraniu adresu dostępna jest dowolna jednostka pamięci
    • pamięć o dostępie szeregowym (cyklicznym) (rejestry przesuwne, pamięć taśmowa) - dostęp do danych wymaga odczytania ich kolejno
    • pamięć skojarzeniowa (asocjacyjna) - miejsce dostępu do niej jest zależne od zawartości innej pamięci
    • pamięć wielopoziomowa - pamięć o dostępie szeregowym w obrębie szeregowym, z możliwością wyboru sektorów

Urządzenia z kategorii pamięci[edytuj | edytuj kod]

Parametry pamięci i nośników pamięci[edytuj | edytuj kod]

Zestawienie alfabetyczne podstawowych parametrów pamięci 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),
  • czas oczekiwania CAS (ang. CAS latency)
  • gęstość zapisu (ang. computer storage density) – ilości informacji, jaką można zapisać na określonej długości ścieżki,
  • ilość, pojemność, wielkość – liczba danych jaką może przechować pamięć, w zależności od rodzaju i przeznaczenia wyrażana w bitach lub bajtach,
  • liczba cylindrów, ścieżek na każdej powierzchni roboczej dysku (zob. CHS),
  • liczba głowic odczytu/zapisu – od kilkunastu do kilkudziesięciu,
  • pobór mocy – podawany w watach,
  • prędkość obrotowa dysku – parametr dysków twardych (ang. hard drive) wyrażany w liczbie obrotów na minutę,
  • średni czas dostępu (ang. average access time) – średni czas po jakim urządzenie udostępnia dane, dla dysków jest sumą 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)
  • szybkość transmisji (ang. transfer speed) – liczbą bitów (bajtów) jaką można przesłać w jednostce czasu pomiędzy pamięcią a innym urządzeniem,
  • zasilanie – wyrażane w woltach [V].

Szybkość pamięci[edytuj | edytuj kod]

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 pierwszego poziomu (cache L1), wbudowana w procesor, rozmiar od 4 do 64 kB
  • pamięć podręczna procesora drugiego poziomu (cache L2), rozmiar od 128 kB do 24 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)

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]