Запоминающее устройство с произвольным доступом

Запоминающее устройство с произвольным доступом, также Запоминающее устройство с произвольной выборкой (сокращённо ЗУПВ

памяти компьютера, позволяющий единовременно получить доступ к любой ячейке (всегда за одно и то же время, вне зависимости от расположения) по её адресу на чтение или запись. Обычно используемая для хранения рабочих данных и машинного кода^[2]^[3]

.

Это отличает данный вид памяти от устройств памяти первых компьютеров (

АЛУ

поступали последовательно один за другим.

История

Ранние модели компьютеров, чтобы осуществить функции основной памяти ёмкостью сотни или тысячи бит, использовали реле, память на линиях задержки или различные виды вакуумных трубок.

Триггеры, построенные сперва на вакуумных триодах, а позднее на дискретных транзисторах, использовались для меньших по размеру и более быстрых блоков памяти, таких, как регистры и регистровые хранилища прямого доступа. До разработки интегральных микросхем память прямого доступа (или только для чтения) часто создавалась из матриц полупроводниковых диодов, управляемых дешифраторами адреса.

Ситуация в принципе изменилась с изобретением запоминающих устройств с произвольной выборкой, стала реализуемой разрядно-параллельная память, в которой все разряды слова одновременно считываются из памяти и обрабатываются АЛУ.

Первой практической формой памяти с произвольным доступом была трубка Вильямса, появившаяся в 1947 году. Она хранила данные в виде электрически заряженных пятен на поверхности электронно-лучевой трубки. Поскольку электронный луч ЭЛТ мог считывать и записывать пятна на трубке в любом порядке, доступ к памяти был произвольным. Ёмкость трубки Вильямса составляла от нескольких сотен до тысячи битов, но она была намного меньше, быстрее и энергоэффективнее, чем при использовании отдельных защёлок на вакуумных трубках. Разработанная в Манчестерском университете в Англии трубка Вильямса стала средой, на которой была реализована первая хранящаяся в электронном виде программа в компьютере Manchester Baby, который впервые успешно запустил программу 21 июня 1948 года^[5]. Фактически Baby служила испытательной платформой для демонстрации надёжности памяти^[6]^[7].

Первой коммерческой ЭВМ, использующей новую организацию памяти, стала созданная в

чисел с плавающей запятой

.

Внешние устройства IBM 704 и большинства компьютеров того времени были очень медленны (например, лентопротяжное работало со скоростью 15 тыс. символов в секунду, что было гораздо меньше скорости обработки данных процессором), а все операции ввода-вывода производились через АЛУ, что требовало принципиального решения проблемы низкой производительности на операциях ввода-вывода.

Одним из первых решений стало введение в состав ЭВМ специализированной ЭВМ, называемой каналом ввода-вывода, которое позволяло АЛУ работать независимо от устройств ввода-вывода. На этом принципе, путём добавления в состав IBM 704 ещё шести каналов ввода-вывода, построена IBM 709^[англ.] (1958 год).

Первый широко распространённый тип перезаписываемой памяти прямого доступа был запоминающим устройством на магнитных сердечниках, разработанным в

1970-х

.

Для построения ЗУПВ современных

триггер, изготовленный по той или иной технологии (ТТЛ, ЭСЛ, КМОП и др.), что позволяет считывать информацию без её потери. В динамических ОЗУ элементом памяти является ёмкость (например, входная ёмкость полевого транзистора), что требует восстановления записанной информации в процессе её хранения и использования. Это усложняет применение ОЗУ динамического типа, но позволяет реализовать больший объём памяти. В современных динамических ОЗУ имеются встроенные системы синхронизации и регенерации

, поэтому по внешним сигналам управления они не отличаются от статических.

Виды ЗУПВ

На полупроводниках

кеш-памяти
процессоров в компьютерах.
ОЗУ) компьютеров
.

В настоящее время^[когда?] выпускается в виде модулей памяти — небольшой печатной платы, на которой размещены микросхемы запоминающего устройства.

На ферромагнетиках

ROM и RAM. Однако она на 2006 год

была приблизительно вдвое дороже микросхем SRAM (при той же ёмкости и габаритах).

Примечания

↑ Принципы организации основной памяти в современных компьютерах (неопр.). Дата обращения: 17 сентября 2019. Архивировано 3 октября 2019 года.
↑ RAM (неопр.). Cambridge English Dictionary. Дата обращения: 11 июля 2019. Архивировано 8 марта 2021 года.
↑ RAM (неопр.). Oxford Advanced Learner's Dictionary. Дата обращения: 11 июля 2019. Архивировано 11 февраля 2021 года.
↑ Как повышают производительность компьютеров // Воеводин В. В., Воеводин Вл. В. Параллельные вычисления. — СПб : БХВ-Петербург, 2002. — Гл. 2. — 608 с. — ISBN 5-94157-160-7.
↑ Napper, Brian, Computer 50: The University of Manchester Celebrates the Birth of the Modern Computer, Архивировано из оригинала 4 мая 2012, Дата обращения: 26 мая 2012 Источник (неопр.). Дата обращения: 18 марта 2022. Архивировано 4 мая 2012 года.
↑ Williams, F. C.; Kilburn, T. (Sep 1948), "Electronic Digital Computers", Nature, 162 (4117): 487, Bibcode:1948Natur.162..487W, doi:10.1038/162487a0, S2CID 4110351. Reprinted in The Origins of Digital Computers.
↑ Williams, F. C.; Kilburn, T.; Tootill, G. C. (Feb 1951), "Universal High-Speed Digital Computers: A Small-Scale Experimental Machine", Proc. IEE, 98 (61): 13—28, doi:10.1049/pi-2.1951.0004, Архивировано из оригинала 17 ноября 2013. Источник (неопр.). Дата обращения: 18 марта 2022. Архивировано из оригинала 17 ноября 2013 года.

[1] Принципы организации основной памяти в современных компьютерах (неопр.). Дата обращения: 17 сентября 2019. Архивировано 3 октября 2019 года.

[2] RAM (неопр.). Cambridge English Dictionary. Дата обращения: 11 июля 2019. Архивировано 8 марта 2021 года.

[3] RAM (неопр.). Oxford Advanced Learner's Dictionary. Дата обращения: 11 июля 2019. Архивировано 11 февраля 2021 года.

[4] Как повышают производительность компьютеров // Воеводин В. В., Воеводин Вл. В. Параллельные вычисления. — СПб : БХВ-Петербург, 2002. — Гл. 2. — 608 с. — ISBN 5-94157-160-7.

[5] Napper, Brian, Computer 50: The University of Manchester Celebrates the Birth of the Modern Computer, Архивировано из оригинала 4 мая 2012, Дата обращения: 26 мая 2012 Источник (неопр.). Дата обращения: 18 марта 2022. Архивировано 4 мая 2012 года.

[6] Williams, F. C.; Kilburn, T. (Sep 1948), "Electronic Digital Computers", Nature, 162 (4117): 487, Bibcode:1948Natur.162..487W, doi:10.1038/162487a0, S2CID 4110351. Reprinted in The Origins of Digital Computers.

[7] Williams, F. C.; Kilburn, T.; Tootill, G. C. (Feb 1951), "Universal High-Speed Digital Computers: A Small-Scale Experimental Machine", Proc. IEE, 98 (61): 13—28, doi:10.1049/pi-2.1951.0004, Архивировано из оригинала 17 ноября 2013. Источник (неопр.). Дата обращения: 18 марта 2022. Архивировано из оригинала 17 ноября 2013 года.

[2]

[3]

[5]

[6]

[7]