Комп’ютерна пам’ять

Комп'ютерна пам'ять(пристрій зберігання інформації,запам'ятувальний пристрій) — частина обчислювальної машини, фізичний пристрій або середовище для зберігання даних, що використовується в обчисленнях протягом певного часу. Пам'ять, як і центральний процесор, є постійною частиною комп'ютера з 1940-х років. Пам'ять у обчислювальних пристроях має ієрархічну структуру і зазвичай передбачає використання декількох пристроїв, що запам'ятовують, що мають різні характеристики.

У персональних комп'ютерах "пам'яттю" часто називають один з її видів - динамічна пам'ять з довільним доступом (DRAM), - яка використовується як ОЗУ персонального комп'ютера.

Завданням комп'ютерної пам'яті є зберігання у своїх осередках стану зовнішнього впливу, запис інформації. Ці осередки можуть фіксувати найрізноманітніші фізичні дії. Вони функціонально аналогічні звичайному електромеханічному перемикачу та інформація в них записується у вигляді двох чітко помітних станів - 0 і 1 («вимкнено»/«включено»). Спеціальні механізми забезпечують доступ (зчитування, довільне або послідовне) до стану цих осередків.

Процес доступу до пам'яті розбитий на розділені в часі процеси - операцію запису (сленг.прошивка, у разі запису ПЗП) і операцію читання, у багатьох випадках ці операції відбуваються під керуванням окремого спеціалізованого пристрою - контролера пам'яті.

Також розрізняють операціюстирання пам'яті- занесення (запис) в комірки пам'яті однакових значень, зазвичай 0016 або FF16.

Найбільш відомі пристрої, що використовуються в персональних комп'ютерах: модулі оперативної пам'яті (ОЗП), жорсткі диски (вінчестери),дискети (гнучкі магнітні диски), CD- або DVD-диски, а також пристрої флеш-пам'яті.

Зміст

Комп'ютерна пам'ять забезпечує підтримку однієї з функцій сучасного комп'ютера, здатність тривалого зберігання інформації. Разом із центральним процесором запам'ятовуючий пристрій є ключовими ланками так званої архітектури фон Неймана, принципу, закладеного в основу більшості сучасних комп'ютерів загального призначення.

Перші комп'ютери використовували пристрої, що запам'ятовують, виключно для зберігання оброблюваних даних. Їхні програми реалізовувалися на апаратному рівні у вигляді жорстко заданих виконуваних послідовностей. Будь-яке перепрограмування вимагало величезного обсягу ручної роботи з підготовки нової документації, перекомутації, перебудови блоків і пристроїв і т. д. Використання архітектури фон Неймана, що передбачає зберігання комп'ютерних програм і даних у пам'яті, докорінно змінило ситуацію.

До цього часу створено безліч пристроїв, призначених для зберігання даних, заснованих на використанні різних фізичних ефектів. Універсального рішення не існує, у кожного є свої переваги та свої недоліки, тому комп'ютерні системи зазвичай оснащуються декількома видами систем зберігання, основні властивості яких зумовлюють їх використання та призначення.

В основі роботи пристрою може лежати будь-який фізичний ефект, що забезпечує приведення системи до двох або більш стійких станів. У сучасній комп'ютерній техніці часто використовуються фізичні властивості напівпровідників, коли проходження струму через напівпровідник або його відсутність трактуються як наявність логічних сигналів 0 або 1. Сталі стани, що визначаютьсянапрямом намагніченості дозволяють використовувати для зберігання даних різноманітні магнітні матеріали. Наявність або відсутність заряду в конденсаторі може бути покладено в основу системи зберігання. Відображення або розсіювання світла від поверхні CD, DVD або Blu-ray диска також дозволяє зберігати інформацію.

Слід розрізнятикласифікацію пам'ятіікласифікацію пам'яті(ЗП). Перша класифікує пам'ять пофункціональності, друга ж - потехнічної реалізації. Тут розглядається перша - таким чином, в неї потрапляють як апаратні види пам'яті (реалізовані на ЗУ), так і структури даних, що реалізуються в більшості випадків програмно.

Доступні операції з даними

Пам'ять тільки для читання (read-only memory, ROM)
Пам'ять для читання/запису

Пам'ять на програмованих та перепрограмованих ПЗП (ППЗП та ПППЗП) не має загальноприйнятого місця в цій класифікації. Її відносять або підвиду пам'яті «тільки для читання» [1] , або виділяють в окремий вигляд.

Також пропонується відносити пам'ять до того чи іншого виду характерною частотою її перезапису на практиці: до RAM відносити види, в яких інформація часто змінюється в процесі роботи, а до ROM - призначені для зберігання відносно незмінних даних [1] .

Метод доступу

Організація зберігання даних та алгоритми доступу до них

Призначення

Віддаленість та доступність для процесора

Положення структур даних, розміщених у основній пам'яті, у цій класифікації неоднозначно. Як правило, їх взагалі в неї не включають, виконуючи класифікацію з прив'язкою до видів ЗУ, що традиційно використовуються [2] .