3.4.6. Оперативная память.

В компьютере имеется некий компонент, именуемый оперативной памятью или памятью с произвольным доступом (Random Access Memory ― RAM). Модули оперативной памяти предназначены для временного хранения команд и данных. Оперативная память используется программами для записи и считывания информации. В оперативную память загружаются программы и заносятся все необходимые компьютеру данные. По способу реализации оперативная память разделяется на динамическую (Dynamic Random Access Memory ― DRAM) и статическую (Static Random Access Memory ― SRAM).

Организация оперативной памяти

Процессор использует оперативную память как активное рабочее пространство. Чтобы он смог обеспечить быстрый обмен данными между программами, которые хранятся на жестком диске, эти данные должны быть загружены в оперативную память. Без оперативной памяти современные компьютеры просто не функционируют.

Для того чтобы получить более полное представление о взаимодействии процессора и оперативной памяти, рассмотрим рис. 3.30. Кроме того, необходимо вспомнить, что процессор не связан непосредственно с оперативной памятью — для обмена данными с таковой он использует северный мост. Чтобы получить данные, хранящиеся в оперативной памяти, процессор посылает по адресной шине запрос северному мосту, который извлекает информацию из оперативной памяти, после чего передает ее процессору по шине внешних данных.

Процессор использует оперативную память для временного хранения активных программ и по мере их изменения отдает указание северному мосту обновлять данные в памяти. Оперативная память хорошо справляется с такой задачей, но при этом у нее имеется один существенный недостаток. Если хотя бы на долю секунды подача электрической энергии в компьютер прекратится, все содержимое памяти будет безвозвратно утеряно. Другими словами, оперативная память является энергозависимой, то есть хранение в ней данных возможно лишь при наличии электропитания.

Рис.3.30. Взаимодействие процессора оперативной памяти

Для того, что бы данные можно было хранить в течение длительном периода времени, необходимо поместить их в энергонезависимое хранилище, например на жесткий диск или на дискету, диск.

Реализация оперативной памяти

Оперативная память — это небольшая палата, длина которой, как правило, составляет 13 см.

Рис.3.31. Плата оперативной памяти

Если внимательно посмотреть на платы оперативной памяти (рис. 3.31), то видно, что на них расположены небольшие микросхемы. Именно в них на самом деле находится оперативная память. Эти микросхемы, работающие совместно, формируют 64 разрядную оперативную память, которая применяется в современных компьютерах. Ячейка оперативной памяти, организованна в виде двухмерной матрицы, позволяет оптимизировать поток данных, который поступает из 64-х разрядной шины данных современных процессоров либо на нее. При обращении к ячейке памяти процессор передает северному мосту в виде сигнала адрес ее строки и столбца. После этого северный мост обращается к необходимой ячейке оперативной памяти и передает хранящуюся в ней информацию процессору по шине данных.