Внутрішня пам'ять комп'ютера, її властивості і характеристики
Кожен користувач знає, що існує внутрішня пам'ять комп'ютера, але мало хто розуміє, наскільки вона різноманітна, скільки існує різних її підтипів. Розбираючи ПК, максимум, на що зможе вказати недосвідчена людина, - це ОЗУ і жорсткий диск. Давайте розберемося, які пристрої внутрішньої пам'яті комп'ютера існують.
Що це таке
Для початку введемо визначення. Внутрішня пам'ять комп'ютера - це пристрій для зберігання програм і даних, які в конкретний момент часу беруть участь в обчисленні процесором. Говорячи простою мовою, коли ви запускаєте на персональному комп'ютері який-небудь додаток, процесор користується ОЗУ, як листком паперу, записуючи на нього вихідні дані та проміжні обчислення. Виділяють такі види внутрішньої пам'яті комп'ютера - постійну та оперативну.
Особливості
Незалежно від того, про що йде мова, нам необхідні критерії для визначення якості запам'ятовує. Назвемо головні характеристики внутрішньої пам'яті комп'ютера:
- Загальний обсяг. Він грає важливу роль. Від нього залежить, скільки інформації можна розмістити одночасно в кеші, а значить, і швидкодія комп'ютера. Іноді процесору потрібно зберігати великі обсяги даних. При малих розмірах пам'яті вони просто не помістяться, і додаток буде "гальмувати".
- Швидкодію. Воно ж - час доступу. Визначає, наскільки швидко відбувається взаємодія центрального процесора і пам'яті. Від цього параметра залежить, як скоро буде проходити процес запису-зчитування байт даних в пристрій, що запам'ятовує. На відміну від обсягу пам'яті, користувач не здатний підвищувати цей параметр понад конретного рівня, оскільки він визначається конструктивними особливостями, а також існуючими технологіями і інтерфейсом підключення.
Властивості
При розгляді теми статті не можна не згадати про властивості внутрішньої пам'яті комп'ютера. Інформатика виділяє кілька критеріїв, за якими можна характеризувати її.
- Дискретність. Це така властивість, що дозволяє визначити структуру будь-якого види пам'яті на комп'ютері. Внутрішня пам'ять складається з безлічі осередків, кожна з яких зберігає всього 1 біт інформації - мінімальний неподільний обсяг. Осередки об'єднуються в групи розрядів, що зберігають по 8 біт, що дорівнює 1 байту даних.
- Адресується. Кожна комірка пам'яті комп'ютера має свою адресу, до якого звертається процесор при роботі, при необхідності вилучення даних.
- Енергозалежність і енергонезалежність. Залежно від типу розглянутої пам'яті, можна виділити ці підгрупи. Залежність від електроживлення означає, що при виключенні комп'ютера всі дані з пам'яті видаляються.
До внутрішньої пам'яті комп'ютера відносяться ОЗУ, ПЗУ, кеш, CMOS і відеопам'ять, розглянемо їх детальніше.
ПЗУ
Постійний запам'ятовуючий пристрій. Було названо так, бо дані, що зберігаються в ньому, не підлягають зміні і призначені виключно для зчитування. Вміст цієї пам'яті заповнюється безпосередньо при виготовленні, сюди можуть входити програми для обслуговування персонального комп'ютера, підтримки операційної системи і пристроїв введення-виведення, тому її називають ROM BIOS.
Однак ця пам'ять відповідала своїй назві виключно на першому етапі свого створення. З розвитком технологій стали випускатися перепрограмувальні ПЗУ, для того щоб можна було змінювати їх зміст в умовах експлуатації.
Оперативна пам'ять
ОЗУ (оперативне записуючий пристрій) за обсягом є основним представником внутрішньої пам'яті і служить для роботи з інформацією. Назва приходить з функціонала. Швидкість взаємодії з процесором настільки висока, що проходять частки секунди між запитом і відповіддю. Позначається оперативна пам'ять як RAM - Random Access Memory.
ОЗУ зберігає в собі всі дані працюючої програми. Тому і процесор здатний працювати з нею тільки після того, як вона буде записана в оперативну пам'ять (ОП). Для взаємодії з жорстким диском ЦПУ звертається до буфера - ще одному виду ОП.
Головним недоліком (або конструктивною особливістю) оперативної пам'яті є її енергозалежність. Тобто при виключенні живлення персонального комп'ютера всі дані, які в ній записані, втрачаються. Основними характеристиками RAM є:
- обсяг;
- розрядність;
- швидкодію.
Внутрішня пам'ять комп'ютера недостатнього обсягу сильно знижує продуктивність. При нестачі RAM деякі програми можуть працювати повільно, а деякі відмовляться запускатися зовсім.
Кеш
Ще один вид пам'яті персонального комп'ютера, що є самим швидкодіючим. Кеш є посередником між центральним процесором і оперативною пам'яттю. У ньому зберігаються найбільш часто використовувані фрагменти RAM. Оскільки час звернення ЦПУ до нього набагато менше, то і середній час роботи процесора з "оперативкою" зменшується.
CMOS-RAM
Спеціально виділена ділянка внутрішньої пам'яті персонального комп'ютера для зберігання його конфігурації. Свою назву він отримав від однойменної технології, яка володіє невисоким енергоспоживанням. Ця пам'ять вважається енергонезалежною, оскільки інформація в ній не втрачається при відключенні живлення ПК. Однак це не зовсім так. Якщо ви раптом забули свій пароль від комп'ютера, вам досить зняти кришку з системного блоку, знайти на материнській платі батарейку-таблетку і вийняти її. Без цього акумулятора всі налаштування комп'ютера, включаючи пароль, будуть обнулені.
Відео
Ще одна внутрішня пам'ять персонального комп'ютера, що служить для зберігання графічної інформації. У персональному комп'ютері існує 2 способи її реалізації.
Перший - це вбудована відеокарта. У цьому випадку пам'ять реалізується на материнській платі. Другий варіант реалізації відеопам'яті - на вбудовуваної відеокарти. Як і при роботі з оперативкою, від обсягу залежить кількість інформації, оброблюваної центральним процесором, і швидкість її виведення на екран. Від обсягу відеопам'яті залежить швидкодія потужних графічних редакторів, високоякісного відео і сучасних ігор.
Розвиток
Внутрішня пам'ять комп'ютера розвивалася поступово, проходячи безліч етапів. Говорячи про ВП, можна виділити наступні її види в порядку вдосконалення:
- SIMM - найперший прообраз оперативної пам'яті персонального комп'ютера. Мав 30 контактів загальною довжиною в 89 міліметрів. На даний момент знайти таку планку практично неможливо.
- SIMM на 72 контакту була наступним кроком у розвитку, але мала ще більші розміри - приблизно 103 міліметра.
- DIMM - оперативна пам'ять, яку застали звичайні користувачі. Була популярна аж до 2001 року.
- Після всіх попередніх етапів настала ера пам'яті формату DDR (184 контакту). Ця технологія докорінно змінює підхід до проектування. Замість прискорення частоти обміну даними в ній збільшується кількість даних, переданих за один такт.
- DDR2 - має 204 контакту, вона повинна була збільшити швидкість роботи та взаємодії з процесором в 2 рази в порівнянні зі своїм попередником.
- DDR3 - черговий виток еволюції пам'яті, що має підвищені характеристики.
- DDR4 - вийшла в другому кварталі 2014 року в масові продажі оперативна пам'ять. Має 288 контактів і збільшену в 2 рази пропускну здатність.
Висновок
Прочитавши цю статтю, ви дізналися, що таке внутрішня пам'ять комп'ютера, яке її будова, види і характеристики. У житті це може мало стати в нагоді, хіба що для складання іспитів в університеті або загального самоосвіти.
