Tipi di Memoria cache , a semiconduttori, logiche , a nastri magnetici

E’ uno dei tre elementi fondamentali che costituscono un calcolatore. Gli altri sono il processorre ossia l’unità centrale e le unità perificeriche.

Il processore è l ‘elemento attivo in grado di eseguire istruzioni, mentre le periferiche consentono l’interazione con l’ambiente esterno.

La memoria è il supporto che contiene le informazioni ( programmi e dati codificati in bit, ossia cifre binarie : 0 e 1.) che l’unità centrale deve elaborare. Le due operazioni fondamentali che devono potere essere eseguite su una memoria solo la lettura e la scrittura di informazioni. In entrambi i casi è necessario potere individuare la posizione in memoria in cui l’operazione deve essere effettuata: ogni locazione fisica della memoria (cella di memoria) deve quindi essere dotata di un identificatore( un indirizzo) che ne specifichi la posizione. Quasi sempre la memoria è realizzata in modo che una cella di memoria contenga più it, sia quindi formata da più celle elementari.

Classificazione delle memorie

Possibili parametri per potere classificare le memorie dal punto di vista tecnologico sono:

• il supporto fisico di memorizzazione cioè il materia e la tecnologia utilizzata per memorizzare una cifra binaria: si hanno le memorie a semiconduttori ( o elettroniche) che utilizzano come elementi costituivi i transistori ( in differenti tecnologie); le memorie magnetiche, che usano come supporto fisico uno strato di materiale ferromagnetico e le misure di carta cioè schede e nastri.
• La modalità di accesso. ossia i passi che devono essere eseguiti e quindi i tempi necessari per potere accedere a una cella di memoria, dato il suo indirizzo. Si parla dia accesso sequenziale se è necessario per accedere a tutte le celle precedenti a quella voluta, come in un nastro, che deve comunque scorrere sotto le testine per posizionare le testine di lettura e scrittura nel punto voluto, oppure di accesso diretto se è possibile accedere direttamente alla cella voluta come una RAM
• la capacità cioè la quantità di informazioni memorizzabili. Questa caratteristica dipende della tecnologia utilizzata. Le memoria ad alta velocità hanno in genere capacità piccole e viceversa.
• il tipo di operazioni consentite si distinguono alla le memoria a lettura scrittura nelle quali è possibile alterare facilmente il contenuto durante l’uso corrente e le memoria a sola lettura. Queste ultime vengono scritte ( si usa dire programmate) o in sede di fabbricazione dall’utente stesso mediante dispositivi ( programmatori di componenti programmabili) e durante l’uso corrente la sola operazione consentita è la lettura.

Il secondo tipo di classificazione può essere fatto è relativo all’uso della memoria all’interno del sistema di calcolo, si distingue tra memoria di lavoro e memoria di massa.

La memoria di lavoro contiene dati e programmi in esecuzione e rappresenta il lavoro contiene dati e programmi in esecuzione e rappresenta il supporto vero e proprio dell’attiva di elaborazione del processore. Indirizzando questa memoria, l’unita centrale preleva istruzioni e dati sui quali opera e fornisce i risultati dell’elaborazione. Poichè la memoria di lavoro interagisce direttamente con l’unità centrale, deve essere veloce, tempi di accesso dell’ordine delle decine di nanosecondi. La tecnologia utilizzata per questa memoria è quella elettronica : Le memorie di lavoro sono a semiconduttori.

La memoria di massa viene utilizzata per contenere grosse quantità di informazione . Una caratteristica fondamentale di queste memorie è la non volatilità,: mantiene le informazioni anche se non è alimentata, perché il mantenimento dell’informazione non richiede potenza. Le memorie elettroniche di lavoro, invece si smemorizzano in caso di spegnimento dell’alimentazione.

Il supporto fisico di memorizzazione è costituito da materiali ferromagnetici ( un tempo si usavano anche fori nella carta) Tra le memorie di massa è possibile fare un’ulteriore classificazione legata ai tempi di accesso e alla capacità,: i dischi magnetici con tempi di accesso dell’ordine delle decine di millisecondi e i nastri magnetici, con tempi dell’ordine di decine di millisecondi e i nastri magnetici con tempi dell’ordine delle decine di secondi. I primi contengono dati e programmi, che ad esempio,, non trovano posto ( in un certo istante) nella memoria di lavoro, ma che vengono frequentemente utilizzati. I secondi sono un supporto di archiviazione di informazioni e sono spesso utilizzati come copie di back up delle informazioni su disco.

Le memorie secondo l’utilizzo

Quando è necessario elaborare informazioni memorizzate in memorie di massa, queste devono essere trasferite all’interno della memoria di lavoro.

La classificazione delle memorie in relazione al loro uso consente di introdurre il concetto di gerarchia di memoria. I vari tipi di memoria presenti in un sistema di elaborazione possono essere suddivisivi in più livelli. Ciascun livello identifica la posizione della memoria, all’interno della gerarchia, in relazione al tipo di informazione che contiene e alla velocità di accesso:

• la memoria cache è una memoria di lavoro particolarmente veloce, ma di capacità limitata, che contiene copia di una parte delle informazioni memorizzate nella memoria di lavoro vera e propria , che sono in corso di elaborazione:
• la memoria di lavoro contiene i dati e i programmi in esecuzione.
• la memoria di massa ad accesso rapido, cioè i dischi rigidi a testine fisse che contengono e programmi attivamente usati , ma che per motivi di capacità , non possono essere presenti nella memoria di lavoro.
• le memorie a dischi rigidi a testine mobili o memorie logiche NAND

• le memoerie a disco ottico
• le memorie a nastri magnetici usate come back up