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 та 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'ютера який-небудь додаток, процесор користується ОЗП, як листком паперу, записуючи на нього вихідні дані та проміжні обчислення. Виділяють наступні види внутрішньої пам'яті комп'ютера - постійну та оперативну.

Особливості

Незалежно від того, про що йде мова, нам необхідні критерії для визначення якості запам'ятовуючого пристрою. 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".

Швидкодія. 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 запам'ятовуючий пристрій. На відміну від об'єму 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 1 біт інформації - мінімальний неподільний обсяг. Комірки об'єднуються в групи розрядів, що зберігають по 8 біт, що дорівнює 1 байту даних.

Адресується. Кожна клітинка пам'яті комп'ютера має свою адресу, до якого звертається процесор при роботі, при необхідності вилучення даних.

Енергозалежність і енергонезалежність. В залежності від типу розглянутої пам'яті, можна виділити ці підгрупи. Залежність від електроживлення означає, що при вимиканні 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

Постійне запам'ятовуючий пристрій. Було названо так, тому що дані, які зберігаються в ньому, не підлягають зміні та 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 перепрограмовані ПЗП, для того щоб можна було змінювати їх зміст в умовах експлуатації.

Оперативна пам'ять

ОЗП (оперативний записуючий пристрій) за обсягом є основним представником внутрішньої пам'яті і служить для роботи з інформацією. Назва приходить з функціоналу. Швидкість взаємодії з процесором настільки висока, що проходять частки секунди між запитом і відповіддю. Позначається оперативна пам'ять як RAM - Random Access Memory. ОЗП 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 буферу - ще одного 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, губляться. Основними характеристиками ПАМ'ЯТІ є:

обсяг;

розрядність;

швидкодія.

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, який є самим швидкодіючим. Кеш є посередником між центральним процесором і оперативною пам'яттю. У ньому зберігаються найбільше часто використовувані фрагменти RAM. Оскільки час звернення ЦПУ до нього набагато менше, то і середній час роботи процесора з "оперативкою" зменшується.

CMOS RAM

Спеціально виділену ділянку 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 незалежною, оскільки інформація в ній не губиться при відключення 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 спобличчя її реалізації. Перший - це вбудована відеокарта. У цьому випадку пам'ять реалізується на материнській платі. Другий варіант реалізації відеопам'яті - на вбудованій відеокарті. Як і при роботі з оперативкою, залежить від обсягу кількість інформації, оброблюваної центральним процесором, і швидкість її виведення на екран. Від об'єму відеопам'яті залежить продуктивність потужних графічних редакторів, високоякісного відео і сучасних ігор.

Розвиток

Внутрішня пам'ять комп'ютера розвивалася поступово, проходячи безліч етапів. Говорячи про ОП, можна виділити наступні її види в порядку вдосконалення:

SIMM - самий перший прообраз оперативної пам'яті персонального комп'ютера. Мав 30 контактів загальною довжиною 89 міліметрів. Зараз знайти таку планку практично неможливо.

SIMM на 72 контакту була наступним кроком у розвитку, але мала ще великі 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 у 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, яка її будова, види та характеристики. У житті це може мало стати в нагоді хіба що для здачі екзаменів в університеті або загального самоосвіти.