Организация и основные устройства память компьютера

Виды памяти компьютера
Оперативная
Постоянная
Внешняя
Оперативная память предназначена для хранения переменной информации, допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения процессором вычислительных операций.
Постоянная память предназначена для хранения информации, которая не должна меняться в ходе выполнения процессором программы.
Внешняя память реализована на магнитных или оптических носителях

Оперативная память

Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory — память с произвольным доступом) — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объема, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как, когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает.
Объем ОЗУ обычно составляет 16 - 1024 Мбайт, а для эффективной работы современного программного обеспечения желательно иметь не менее 512 Мбайт ОЗУ. Обычно ОЗУ исполняется из интегральных микросхем памяти. Они устанавливаются в корпуса и собираются в модули памяти.

КЭШ память

Кэш (англ. cache), или сверхоперативная память — очень быстрое запоминающее устройство небольшого объема, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.

Кэш-памятью управляет специальное устройство — контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память. При этом возможны как "попадания", так и "промахи". В случае попадания, то есть, если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая информация в кэше отсутствует, то процессор считывает ее непосредственно из оперативной памяти. Соотношение числа попаданий и промахов определяет эффективность кэширования.

Специальная память
Постоянная
память
CMOS память
Видеопамять

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом записывается в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из постоянной памяти можно только читать.

Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

Важнейшая микросхема постоянной — модуль BIOS.
BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для:
автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера;
загрузки операционной системы в оперативную память.

Разновидность постоянного запоминающего устройства — CMOS память.
CMOS память — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от аккумулятора. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.

Для хранения графической информации используется видеопамять.
Видеопамять — разновидность оперативного запоминающего устройства, в котором хранятся закодированные изображения. Это запоминающее устройство организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

Внешняя память компьютера

Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность ее содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором. Информация от ВЗУ к процессору и наоборот циркулирует примерно по следующей цепочке:
ВЗУ
ОЗУ
КЭШ
Процессор

В состав внешней памяти компьютера входят:
накопители на жестких магнитных дисках; накопители на гибких магнитных дисках;
накопители на компакт-дисках;
накопители на магнито-оптических дисках;
накопители на магнитной ленте (стримеры);
и др.