Архитектура памяти

Методы, используемые для реализации электронного хранения компьютерных данных

Архитектура памяти описывает методы, используемые для реализации электронного хранения данных компьютера таким образом, который является комбинацией самого быстрого, самого надежного, самого долговечного и наименее затратного способа хранения и извлечения информации. В зависимости от конкретного приложения может потребоваться компромисс одного из этих требований для улучшения другого требования. Архитектура памяти также объясняет, как двоичные цифры преобразуются в электрические сигналы и затем сохраняются в ячейках памяти. А также структуру ячейки памяти.

Например, динамическая память обычно используется для первичного хранения данных из-за ее высокой скорости доступа. Однако динамическая память должна многократно обновляться скачком тока десятки раз в секунду, иначе сохраненные данные будут испорчены и потеряны. Флэш-память позволяет осуществлять долгосрочное хранение в течение нескольких лет, но она намного медленнее динамической памяти, а ячейки статической памяти изнашиваются при частом использовании.

Аналогичным образом, шина данных часто проектируется для удовлетворения конкретных потребностей, таких как последовательный или параллельный доступ к данным, а память может быть спроектирована так, чтобы обеспечивать обнаружение ошибок четности или даже исправление ошибок .

Самыми ранними архитектурами памяти являются архитектура Гарварда , которая имеет два физически отдельных пути памяти и данных для программ и данных, и архитектура Принстона , которая использует один путь памяти и данных как для хранения программ, так и данных. ^[1]

Большинство компьютеров общего назначения используют гибридную модифицированную архитектуру Гарварда с раздельным кэшем , которая для прикладной программы выглядит как машина с чистой архитектурой Принстона с гигабайтами виртуальной памяти , но внутренне (для скорости) она работает с кэшем инструкций, физически отделенным от кэша данных, что больше похоже на модель Гарварда. ^[1]

Системы DSP обычно имеют специализированную подсистему памяти с высокой пропускной способностью; без поддержки защиты памяти или управления виртуальной памятью. ^[2] Многие цифровые сигнальные процессоры имеют 3 физически отдельных памяти и пути данных — хранилище программ, хранилище коэффициентов и хранилище данных. Серия операций умножения-накопления извлекает данные из всех трех областей одновременно для эффективной реализации аудиофильтров в виде сверток .

Смотрите также

Ссылки

^ ab «Архитектуры памяти: Гарвард против Принстона».
^ Роберт Ошана. Методы разработки программного обеспечения ЦОС для встраиваемых систем и систем реального времени. 2006. "5 - Архитектуры ЦОС". стр. 123. doi :10.1016/B978-075067759-2/50007-7

Эта статья по вычислительной технике — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

[adafruit-1] «Архитектуры памяти: Гарвард против Принстона».

[2] Роберт Ошана. Методы разработки программного обеспечения ЦОС для встраиваемых систем и систем реального времени. 2006. "5 - Архитектуры ЦОС". стр. 123. doi :10.1016/B978-075067759-2/50007-7