Μνήμη RAM, rom, cache …

Ορισμός Με τον όρο μνήμη αναφερόμαστε στα μέσα που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση προγραμμάτων και δεδομένων σε έναν υπολογιστή ή άλλη ψηφιακή ηλεκτρονική συσκευή, σε προσωρινή ή μόνιμη βάση.

Ιεραρχία μνήμης

Κύρια Μνήμη Η κύρια ή κεντρική μνήμη αποτελεί το ενδιάμεσο επίπεδο μεταξύ των γρήγορων «κρυφών» μνημών του επεξεργαστή και των αργών περιφερειακών μονάδων αποθήκευσης. Αποτελείται από ένα μεγάλο πλήθος κελιών (cells), καθένα από τα οποία έχει τη δική του διεύθυνση και περιεχόμενο.

Διευθύνσεις μνήμης Το κελί μπορεί να έχει μέγεθος ενός byte (δηλαδή 8 bit) ή το μέγεθος της λέξης του επεξεργαστή δηλαδή 16, 32 ή 64 bit. Στην πρώτη περίπτωση έχουμε διευθυνσιοδότηση byte, ενώ στη δεύτερη διευθυνσιοδότηση λέξης. Οι υπολογιστές με σχεδίαση 32 bit address bus μπορούν να διευθυνσιοδοτήσουν 232 = 4.294.967.296 ξεχωριστές θέσεις μνήμης. Οι σύγχρονοι υπολογιστές (intel) με σχεδίαση 36 bit address bus πόσες ξεχωριστές θέσεις μνήμης μπορούν να διευθυνσιοδοτήσουν; 236 = 68.719.476.736,00

CPU Address Bus Size 8086 20 bit 8088 80286 24 bit 80386SX 80386DX 32 bit 80486SX 80486DX Pentium I K6 Duron Athlon Athlon XP Celeron 36 bit Pentium Pro Pentium II Pentium III Pentium 4 40 bit Athlon-64 Athlon-64 FX Opteron Itanium 44 bit Itanium 2

Η χωρητικότητα της μνήμης αναφέρεται στο πλήθος των δυαδικών ψηφίων που μπορούν να αποθηκευτούν σε αυτή. Ένας τυπικός υπολογιστής χρειάζεται σήμερα 2 με 4 GB κεντρική μνήμη για μια απρόσκοπτη λειτουργία. Η κεντρική μνήμη χρησιμοποιεί Μνήμη Τυχαίας Προσπέλασης (Random Access Memory – RAM) και, πιο συγκεκριμένα, Δυναμική Μνήμη Τυχαίας Προσπέλασης (Dynamic Random- Access Memory – DRAM), που εξασφαλίζει τον ίδιο χρόνο προσπέλασης σε οποιοδήποτε από τα κελιά της.

Χαρακτηριστικά Η κεντρική μνήμη αυτή χαρακτηρίζεται από τα παρακάτω: τον χρόνο προσπέλασης (access time), τον χρόνο δηλαδή που μεσολαβεί από την αίτηση ανάγνωσης ενός κελιού μέχρι την παραλαβή του περιεχομένου του. τον χρόνο κύκλου (cycle time), που αποτελεί το ελάχιστο χρονικό διάστημα που απαιτείται μεταξύ δύο διαδοχικών κλήσεων της μνήμης. το εύρος ζώνης (bandwidth), το οποίο είναι η μέγιστη ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων από ή προς τη μνήμη. Η ταχύτητα αυτή εξαρτάται από τον χρονισμό της μνήμης και τη μετράμε σε Mbps (Mb/s). Οι επιδόσεις ενός υπολογιστικού συστήματος εξαρτώνται σε σημαντικό βαθμό από τις επιδόσεις των μνημών που χρησιμοποιούνται.

Η εξέλιξη