Читать «Архитектура компьютера» онлайн - страница 84

В портативных компьютерах обычно используется модуль DIMM меньшего размера, который называется SO-DIMM (Small Outline DIMM). Модули SIMM и DIMM могут содержать бит четности или код исправления ошибок, однако, поскольку вероятность возникновения ошибок в модуле составляет примерно одну ошибку за 10 лет, в большинстве обычных компьютеров схемы обнаружения и исправления ошибок не применяются.

Вспомогательная память

Каков бы ни был объем основной памяти, ее все равно будет мало. Такова уж наша природа, мы всегда хотим сохранить в памяти компьютера больше данных, чем она может вместить. С развитием технологий людям приходят в голову такие вещи, которые раньше считались совершенно фантастическими. Например, можно вообразить, что Библиотека Конгресса решила представить в цифровой форме и продать полный текст со всеми иллюстрациями всех хранящихся в ней изданий («Все человеческие знания всего за $299,95 доллара»), В среднем каждая книга содержит 1 Мбайт текста и 1 Мбайт упакованных иллюстраций, Таким образом, для размещения 50 млн книг понадобится 10¹⁴ байт или 100 Тбайт памяти, Для хранения всех существующих художественных фильмов (50 000) необходимо примерно столько же места, Такой объем информации в настоящее время невозможно разместить в основной памяти и вряд удастся это сделать в будущем (по крайней мере, в ближайшие несколько десятилетий),

Иерархическая структура памяти

Иерархическая структура памяти является традиционным решением проблемы хранения больших объемов данных (рис, 2,15), На самом верху иерархии находятся регистры процессора, Доступ к регистрам осуществляется быстрее всего, Дальше идет кэш-память, объем которой сейчас составляет от 32 Кбайт до нескольких мегабайт, Затем следует основная память, объем которой в настоящее время лежит в диапазоне от 1 Гбайт до сотен гигабайт, Затем идут магнитные диски и твердотельные накопители для долгосрочного хранения данных, Нижний уровень иерархии занимают накопители на магнитной ленте и оптические диски для хранения архивов,

Рис. 2.15. Пятиуровневая организация памяти

По мере продвижения сверху вниз по иерархии меняются три параметра, Во-первых, увеличивается время доступа, Доступ к регистрам занимает несколько наносекунд, доступ к кэш-памяти — немного больше, доступ к основной памяти — несколько десятков наносекунд, Дальше идет большой разрыв: доступ к дискам происходит по крайней мере в 10 раз медленнее для твердотельных дисков и в сотни раз медленнее для магнитных дисков, Время доступа к магнитным лентам и оптическим дискам вообще может измеряться в секундах (поскольку эти накопители информации еще нужно взять и поместить в соответствующее устройство),

Во-вторых, растет объем памяти. Регистры могут содержать в лучшем случае 128 байт, кэш-память — десятки мегабайт, основная память — гигабайты, магнитные диски — терабайты. Магнитные ленты и оптические диски хранятся автономно от компьютера, поэтому их совокупный объем ограничивается только финансовыми возможностями владельца.