Запомин а ющее пристрої про йство (ЗУ), блок обчислювальної машини або самостійне пристрій, призначений для запису, зберігання та відтворення інформації. Найбільшого поширення ЗУ отримали в цифрових обчислювальних машинах (ЦВМ), а також в пристроях автоматики, телемеханіки, ядерної фізики і т.д. для зберігання головним чином дискретної інформації, для тимчасового узгодження роботи декількох об'єктів або накопичення даних, що підлягають передачі по каналах телемеханіки. Фіксація інформації в ЗУ заснована на різних фізичних принципах: механічне переміщення або видалення частини матеріалу носія інформації (Перфораційні стрічки, перфокарти), зміна магнітного стану матеріалу (магнітні стрічки, диски, барабани, ферритові сердечники), накопичення електростатичного заряду в діелектриках (конденсаторні ЗУ, що запам'ятовують електроннопроменеві трубки), використання звукових і ультразвукових коливань ( лінії затримки ), Застосування явища надпровідності ( криогенні елементи ) І ін. Основними показниками ЗУ, що визначають їх ефективність, є: ємність М (максимальна кількість слів або знаків, які можна одночасно розмістити в ЗУ), що виражається в довічних одиницях (бітах) або в байтах (8 біт); швидкодія, що характеризується часом повного циклу звернення до ЗУ Тц (іноді часом вибірки) або частотою звернення
Іноді для характеристики ЗУ користуються узагальнюючим параметром - інформаційною потужністю W = М • F (в кращих сучасних ЗУ вона досягає 1013 байт / сек).
Залежно від призначення, способів розміщення інформації та особливостей функціонування ЗУ, як правило, класифікують відповідно до схеми, представленої на рис. 1. За способом пошуку потрібної інформації розрізняють адресні ЗУ, в яких кожному осередку пам'яті присвоюється певний номер (адреса) і необхідна інформація шукається за конкретною адресою, і асоціативні пристрої, що запам'ятовують , В яких інформація відшукується за сукупністю ознак. У ЗУ можливо як послідовне, так і циклічне звернення (доступ) до осередків або довільний доступ, коли звернення до будь-якому осередку здійснюється незалежно від її розташування серед інших осередків.
Залежно від кратності запису ЗУ діляться на стираються, що допускають одноразовий запис з наступним багаторазовим зчитуванням без регенерації (наприклад, діодні матриці , Перфораційні карти, перфораційні стрічки), і стираються (ЗУ на магнітних носіях, феритових сердечниках, електронних тригерах і ін.).
Статичними називаються такі ЗУ, в яких стану носія, відповідні записаному коду, нерухомі щодо носія інформації. До статичних відносяться і всі ЗУ з неразрушающим зчитуванням. У динамічних ЗУ послідовність сигналів, відповідна зафіксованому коду, циркулює по замкнутому контуру, що включає лінію затримки. Статичні ЗУ можуть бути стійкими, в яких інформація зберігається необмежено довго (наприклад, ЗУ на тригерах, феритових сердечниках), і нестійкими, що володіють властивістю мимовільного стирання інформації (конденсаторні ЗУ, що запам'ятовують електроннопроменеві трубки).
Для зберігання великих масивів інформації найчастіше застосовують т. Н. зовнішні ЗУ із записом на магнітних носіях: магнітні стрічки, барабани, диски. Шляхом паралельного підключення декількох блоків ЗУ можна зберігати теоретично необмежені обсяги інформації. Ємність сучасних зовнішніх ЗУ на магнітних стрічках досягає 108 байт (з підключенням до 256 блоків), на магнітних дисках - до 6-108 байт; швидкість введення (виведення) 3,2-105 байт / сек для ЗУ на магнітних стрічках і 2-106 байт / сек для ЗУ на магнітних дисках.
У ЦВМ для зберігання даних, необхідних на найближчих етапах виконання завдання, служать оперативні ЗУ, які, як правило, будуються на тороїдальних феритових сердечниках (до 95% всіх оперативних ЗУ), рідше - на ін. Феромагнітних елементах (наприклад, многоотверстних феритових пластинах, магнітних тонких плівках та ін.). Вельми перспективними вважаються інтегральні напівпровідникові ЗУ. Ємність оперативних ЗУ в сучасних крупних ЦВМ досягає 16-106 байт; час запису і зчитування (вибірки) становить від сотих доль мксек до декількох мксек.
У великих ЦВМ в окремий блок часто виділяють буферне ЗУ, яке виконує функції проміжної ланки при обміні інформацією між пристроями з різною швидкодією (наприклад, між оперативним і зовнішнім ЗУ), а іноді і сверхоператівное ЗУ невеликої ємності (порядку декількох сотень байт). Надоперативності ЗУ виконуються на запам'ятовуючих елементах підвищеної швидкодії (наприклад, тонких магнітних плівках, тунельних діодах, триггерах). Для зберігання даних, склад яких в процесі обробки певного типу інформації або рішення одного класу задач не змінюється (наприклад, табличні дані, стандартні підпрограми, незмінні програми керуючих обчислювальних машин), застосовують постійні запам'ятовуючі пристрої.
ЗУ адресного типу включають власне накопичувач 1, числову частину 2, адресну частину 3 і блок місцевого управління або синхронізації 4 (рис. 2). Накопичувач складається з запам'ятовуючих осередків і виконує функції зберігання інформації. Числова частина або схема запису - зчитування представляє собою проміжну ланку, в якому відбувається обмін інформацією між накопичувачем і зовнішніми по відношенню до ЗУ пристроями. Вона складається з регістра числа для тимчасового зберігання записуваних або зчитувальних слів (чисел); формирователей записи, що перетворюють код числа в серію сигналів, що фіксуються осередками накопичувача; підсилювачів зчитування для посилення, відділення від перешкоди і формування лічених сигналів. В адресній частині ЗУ заданий код адреси перетвориться в сукупність сигналів, однозначно визначають необхідну осередок накопичувача. Блок синхронізації формує внутрішні команди, що забезпечують управління послідовністю роботи всіх вузлів ЗУ відповідно до які надходять ззовні командами. Сукупність усіх блоків ЗУ, за винятком накопичувача, називається електронною схемою управління, периферійним обладнанням або електронним обрамленням ЗУ.
Чудовим ЗУ є людський мозок, що містить близько (10-15) -109 нейронів - осередків, які суміщають функції пам'яті і логічної обробки інформації; обсяг мозку в середньому 1,5 дм3, маса 1,2 кг, споживана потужність близько 2,5 пт. Кращі сучасні електронні ЗУ при такій же ємності займають обсяг в декілька м3 при масі в десятки і сотні кг, а споживана потужність досягає декілька квт. Науково обгрунтовані прогнози стверджують, що вдосконалення електронної техніки і застосування нових високоефективних накопичувальних середовищ в поєднанні з широким використанням методів біоніки при вирішенні проблем, пов'язаних з синтезом ЗУ, дозволять створювати ЗУ, близькі за параметрами пам'яті людини.
Літ .: Крайзмер Л. П., Швидкодіючі феромагнітні пристрої, що запам'ятовують, М. - Л., 1964; його ж, Пристрої зберігання дискретної інформації, 2 видавництва., Л., 1969; Кітовіч В. В., Оперативні запам'ятовувальні пристрої на феритових сердечниках і тонких магнітних плівках, М. - Л., 1965; Каган Б. М., Адасько В. І., Пуре Р. Р., Сховище великої місткості, під ред. Б. М. Кагана, М., 1968.
Л. П. Крайзмер.
Мал. 2. Спрощена блок-схема адресного пристрою, що запам'ятовує.
Мал. 1. Класифікація запам'ятовуючих пристроїв.
<
