Дәріс. Есте  сақтау құрылғылары

Есте сақтау құрылғыларын классификациялаудың маңызды белгісі мәліметтерге рұқсат алу әдісі болып табылады.

Мекен-жайлық есте сақтау құрылғылары  RAM (Random Access Memory) және  ROM (Read-Only Memory) болып бөлінеді. Терминдердің орысша аударылған синонимдері  RAM: ОЕСҚ (оперативті есте сақтау құрылғылары) немесе ЕТБЕСҚ (ерікті таңдауы бар  есте сақтау құрылғылары). Оперативті есте сақтау құрылғылары ерікті уақыт мезетінде өзгертіле алатын, ағымдағы бағдарламаны жүзеге асыру кезінде ауыстыруға қатысатын мәліметтерді сақтайды. Оперативті есте сақтау құрылғыларының есте сақтау элементтері энергиялық тәуелсіздікке ие емес.

ROM (аударғандағы эквиваленті – ТЕСҚ, яғни тұрақты есте сақтау құрылғылары) құрылғысында мазмұны мүлдем өзгермейді, немесе өзгерсе де, бірақ өте сирек және арнайы режимде болады. Жұмыс режимі үшін бұл «оқуға ғана арналған жады».

RAM статикалық және динамикалық болып бөлінеді. Бірінші нұсқа бойынша есте сақтау элементі болып триггерлер табылады, олар өз қалпын сызба қорек алып тұрғанда және жаңа жазбалар болмаған жағдайда сақтап тұрады. Екінші нұсқада мәліметтер МОП-құрылымды элементтерден түзілетін конденсатор зарядтарының түрінде сақталады. Конденсаторлардың өздігінен разрядталуы мәліметтердің жойылуына әкеліп соғады, сондықтан олар периодты түрде (әрбір бірнеше миллисекунд сайын) регенерациялануы тиіс. Динамикалық есте сақтау құрылғыларында мәліметтердің регенерациялануы (қалпына келуі) арнайы контроллердің көмегімен жүзеге асырылады.

Статикалық есте сақтау құрылғылары – SRAM (Static RAM), ал динамикалық – DRAM (Dynamic RAM) деп аталады.  

Динамикалық есте сақтау құрылғылары көбірек ақпараттық сыйымдылықпен және бағасының жоғары болмауымен сипатталады, осы себепті оларды ЭЕМ негізгі жады ретінде пайдаланады.

Flash типіндегі жады есте сақтау элементі бойынша EEPROM (немесе басқаша E²PROM) типіндегі жадыға ұқсас, бірақ өзін бөлек түрге бөлуге мүмкіндік беретін құрылымдық және технологиялық ерекшеліктері бар. 

Тізбекті ену есте сақтау құрылғыларында жазылатын мәліметтер белгілі бір кезекті түзеді. Санау сөзбе сөз жазылу кезегімен  немесе кері кезекпен жүзеге асырылады. Бұндай есте сақтау элементтерінің моделі болып мәліметтер көршілес элементтердің арасында алмасатын есте сақтау элементінің кезекті тізбегі болып табылады.

Тура санау реті «бірінші келді –бірінші кетті» тәртібімен жүретін  FIFO буферлерінде  (First In - First Out), сонымен қатар файлды және циклдық есте сақтау құрылғыларында орын алады.   

FIFO  жадысы мен файлды есте сақтау құрылғыларының арасындағы айырмашылық мынада: FIFO жадысындағы бос буферге түскен жазу бірден оқуға ашық болып келеді, яғни тізбектің (есте сақтау құрылғысының моделінің) соңына барып түседі. Файлды есте сақтау құрылғыларында мәліметтер тізбек басына келіп түседі де тізбек элементтерінің санына тең өңдеулерден кейін ғана

 оқылады. Жазылатын мәліметтерді  аяқ жағының және басының арнайы символдарымен белгіленген блоктарға біріктіреді. Файлды есте сақтау құрылғыларынан мәліметтерді қабылдау қабылдауышпен блок басының символы анықталған соң ғана басталады.

Циклдық құрылғыларда сөздерге бірінен кейін біріне жадының сыйымдылығымен анықталатын тұрақты периодпен  қол жеткізуге болады. Жартылай  өткізгішті есте сақтау құрылғыларының ішінде бұндай типке видеожады (VRAM) жатады.

Кері ретпен оқу стекті есте сақтау құрылғыларына тиесілі, олар үшін «соңғы келді – бірінші кетті» тәртібі жүзеге асырылады. Бұндай есте сақтау құрылғыларын  LIFO (Last In — First Out) буферлері деп атайды.

Ассоциативті қол жеткізу ақпаратты өңдеуді кейбір белгілері бойынша жүзеге асырылады, бірақ оның жадыда орын алуы (мекен-жайы немесе кезектегі орны) бойынша емес. Толығырақ версияда жадыда сақталатын барлық сөздер бір уақытта белгіге сәйкес келуі, мысалы, белгілі сөздер өрісінің  (ағылшын тілінен tag сөзінен) кіру сөзімен (типтік мекен-жайымен) берілген белгімен сәйкес келуіне тексеріледі. Шығысқа белгіні қанағаттандыратын сөздер жіберіледі. Заманауи  ЭЕМ-нда ассоциативті жадыны қолданудың негізгі аясы-мәліметтерді жүктеу.