Память с произвольным доступом. Структура.

Основная, или оперативная, память (main memory) компьютера используется для оперативного обмена информацией (командами и данными) между процес­сором, внешней памятью (например, дисковой) и периферийными подсистема­ми (графика, ввод-вывод, коммуникации и т. п.). Ее другое название — ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) — примерно соответствует англий­скому термину RAM (Random Access Memory — память с произвольным досту­пом). Произвольность доступа подразумевает возможность операций записи в любую ячейку ОЗУ или чтения любой ячейки ОЗУ в произвольном порядке.

Требования, предъявляемые к основной памяти: ♦ большой (для электронной памяти) объем, исчисляемый даже гигабайтами; ♦ быстродействие и производительность, позволяющие реализовать вычисли­тельную мощность современных процессоров; ♦ высокая надежность хранения данных — ошибка даже в одном бите может привести к ошибкам вычислений, к искажению и потере дан­ных, причем иногда и на внешних носителях.

Организация оперативной памяти

По своей природе это память с произвольным доступом. Каждый элемент имеет свой конкретный адрес и может быть индивидуально и независимо изменен.
Используемые компоненты:

- электронные элементы статической памяти; - динамической памяти.
Такие компоненты имеют адресные входы, входы данных, управления и выходы данных:
Addr – шина, которая имеет некоторую разрядность;
Din, Dout – разрядность блока памяти – зависимости от того, как близка память к ПМ(наверно, предельный максимум);

U – тактирование записи в ячейку памяти и выборки.

Фазы:
1.Адресация;
2.Управляющие сигналы;
3. Обращение (доступ);
4. Восстановление перед новым циклом (пауза между циклами).

Реально 4 фазы – это слишком много, поэтому стараются их совместить (управляющие сигналы сформировать вместе с адресом). Это вопрос конвейеризации.

Физически ОЗУ представляет собой просто набор последовательно расположенных ячеек, каждая из которых определяется собственным уникальным адресом. В сумме все ячейки оперативной памяти образуют адресное пространство (address space). В простейшем случае адресом некоторой ячейки памяти является просто ее номер относительно начала адресного пространства - нулевого адреса. В реальности же дело обстоит совсем иначе, поскольку по многим причинам программы не всегда могут использовать простейшую схему адресации оперативной памяти. Поэтому с точки зрения программиста наиболее важна не физическая, а логическая организация памяти. Логическая организация адресного пространства - это совокупность способов использования программами и операционными системами оперативной памяти компьютера.