Устройство памяти ПК. Виртуальная память. Кэш-память.

Классификация видов памяти
Память
Энергозависимая (оперативная память или ОЗУ, кэш-память, буферная)
Энергонезависимая
Статическая
Динамическая
Только для чтения
Перезаписываемая
СD-R, DVD-R,
Blue ray - диски
Жёсткий диск (HDD)
Флеш-карты
СD-RW, DVD-RW,
Blue ray - диски

Определения
Энергозависимая память – ЗУ, записи в которых стираются при отключении электропитания.
Энергонезависимая память – ЗУ, записи в которых не стираются при отключении электропитания.
Операти́вная па́мять (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) — память, часть системы памяти ЭВМ, в которую процессор может обратиться за одну операцию.
Статическая память — энергозависимая память, которой для хранения информации достаточно сохранения питающего напряжения
Динамическая память — энергозависимая память, в которой информация со временем разрушается (деградирует), и, кроме подачи электропитания, необходимо производить её периодическое восстановление (регенерацию).
Буферная память — память, предназначенная для временного хранения данных при обмене ими между различными устройствами или программами.

Кэш-память (от фр. cacher — прятать) — промежуточный буфер с быстрым доступом, содержащий копию той информации, которая хранится в памяти с менее быстрым доступом, но с наибольшей вероятностью может быть оттуда запрошена. Доступ к данным в кэше идёт быстрее, чем выборка исходных данных из медленной памяти или их перевычисление, за счёт чего уменьшается среднее время доступа.
Кэш-память
Кэш центрального процессора разделён на несколько уровней. Для универсальных процессоров — до 3. Кэш-память уровня N+1 как правило больше по размеру и медленнее по скорости обращения и передаче данных, чем кэш-память уровня N.
Кэш-память — это высокоскоростная память произвольного доступа, используемая процессором компьютера для временного хранения информации. В кэш-памяти находятся команды процессора и данные, которые с наибольшей степенью вероятности будут им запрошены.

Оперативная память
Кэш контроллер второго уровня
Процессор
Кэш контроллер первого уровня
Кэш память
(большой объём, пониженная частота)
Кэш память
(малый объём, полная частота)
Двухуровневая кэш-память

Виртуальная память (Virtual memory) – это ресурсы оперативной или внешней памяти, выделяемые прикладной программе операционной системой. Физическое расположение виртуальной памяти на реальных носителях может не совпадать с логической адресацией данных в прикладной программе. Преобразование логических адресов программы в физические адреса запоминающих устройств обеспечивается аппаратными средствами и операционной системой.
Виртуальная память (Virtual memory) представляет собой схему адресации памяти компьютера, при которой память представляется программному обеспечению непрерывной и однородной, в то время как в реальности, для фактического хранения данных, используются отдельные (разрывные) области различных видов памяти, включая кратковременную (оперативную) и долговременную (жёсткие диски, твёрдотельные накопители).
Реализация хранения виртуальных данных в различных операционных системах различается в силу архитектурных особенностей ядра операционных систем и их файловых систем.
Виртуальная память
В том случае, если для выполнения какой-то программы не хватает оперативной памяти, данные начинают сохраняться на жёстком диске компьютера в так называемом файле подкачки. В ОС Windows – это скрытый файл, который находится в корне диска С:. Он называется pagefile.sys. Такая память имеет страничную организацию.