Организация ЭВМ и систем


ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПОДСИСТЕМЫ ПАМЯТИ ЭВМ И ВС Иерархическая структура памяти ЭВМ - часть 2


Это позволяет при последующих обращениях к данному блоку осуществлять его выборку с более быстродействующего уровня памяти.

Сравнительно небольшая емкость оперативной памяти (8 — 64 Мбайта) компенсируется практически неограниченной емкостью внешних запоми­нающих устройств. Однако эти устройства сравнительно медленные — время обращения за данными для магнитных дисков составляет десятки микросе­кунд. Для сравнения: цикл обращения к оперативной памяти (ОП) составляет 50 не. Исходя из этого, вычислительный процесс должен протекать с воз­можно меньшим числом обращений к внешней памяти.

 

Рис.4.1. Иерархическая струюура памяти

Непрерывный рост производительности ЭВМ проявляется, в первую очередь, в повышении скорости работы процессора. Быстродействие ОП также растет, но все время отстает от быстродействия аппаратных средств процессора в значительной степени потому, что одновременно происходит опережающий рост её емкости, что делает более трудным уменьшение вре­мени цикла работы памяти. Вследствие этого быстродействие ОП часто ока­зывается недостаточным для обеспечения требуемой производительности ЭВМ. Это проявляется в несоответствии пропускных способностей процес­сора и ОП. Возникающая проблема выравнивания их пропускных способно­стей решается путем использования сверхоперативной буферной памяти не­большой емкости и повышенного быстродействия, хранящей команды и дан­ные, относящиеся к обрабатываемому участку программы.

При обращении к блоку данных, находящемуся на оперативном уровне, его копия пересылается в сверхоперативную буферную память (СБП). По­следующие обращения производятся к копии блока данных, находящейся в СБП. Поскольку время выборки из сверхоперативной буферной памяти t^y (5 ис) много меньше времени выборки из оперативной памяти ton, введение в структуру памяти СБП приводит к уменьшению эквивалентного времени об­ращения <э по сравнению с ton:

где а = (1 — q) и q — вероятность нахождения блока в СВП в момент обра­щения к нему, т.е.


- Начало -  - Назад -  - Вперед -