Memoria sistemelor de calcul

În cadrul unui sistem de calcul memoria ocupă un loc important reprezentând „depozitul de informații” (date și program) al acestuia. Există două arhitecturi consacrate în ceea ce privește organizarea sistemului de memorie: von Neumann și Harvard. În cazul arhitecturii von Neumann memoria este văzută ca un tot unitar în care se află atât programele cât și datele. În cazul arhitecturii Harvard memoria este împărțită în două părți distincte, memorie program și memorie de date.

Sistemele de calcul de uz general actuale (sistemele desktop, serverele etc.) au o organizare de von Neumann în timp ce sistemele dedicate de tip embedded au o organizare de tip Harvard. Arhitectura von Neumann este specifică sistemelor de calcul de uz general datorită flexibilității care o oferă permițând utilizarea memoriei în funcție de scopul sau de funcționalitatea dorită la un moment de timp dat. Sistemele embedded având o funcționalitate fixă și fiind supuse unor restricții în ceea ce privește modul de funcționare (consum redus, cost redus, un număr mic de circuite componente) exploatează mult mai bine arhitectura Harvard.

Sistemul de memorie constă din mai multe subsisteme, cu capacități diferite și timpi de acces diferiți. Datele și programele sunt mutate dinamic dintr-o zonă de memorie în alta. Fluxul este controlat de către programator, de sistemul de operare, de hardware sau de către o combinație a tuturor acestor factori.

Există mai multe tipuri de memorie, cu diverse viteze și costuri pe bit.Memoria este ierarhizată cu scopul de a realiza transferuri de date între procesor și memorie cu o viteză cât mai apropiată de cea a procesorului. În general, transferul de date are loc doar între niveluri adiacente ale ierarhiei.

Întrucât organizarea memoriei bazată pe localitatea programelor oferă valori bune pentru raportul cost/performanță, ideea este larg folosită în noile microprocesoare. Trebuie remarcat cǎ ierarhia memoriei pentru aceste sisteme are un număr mai mare de nivele decât modelele anterioare. Memoria poate fi ierarhizată după mai multe criterii:

• metoda de accesare a informației (memorii RAM - cu acces aleatoriu)
• timpul de acces - ca timp de întârziere între comandă și prelucrarea efectivă a informației