Архитектура памяти описывает методы, используемые для реализации электронного компьютерного хранения данных, представляющего собой сочетание самого быстрого, самого надежного, самого долговечного и наименее затратного способа хранения и извлечения информации. В зависимости от конкретного применения может потребоваться компромисс одного из этих требований для улучшения другого требования. Архитектура памяти также объясняет, как двоичные цифры преобразуются в электрические сигналы и затем сохраняются в ячейках памяти. А также строение ячейки памяти.
Например, динамическая память обычно используется для хранения первичных данных из-за ее высокой скорости доступа. Однако динамическую память необходимо многократно обновлять скачками тока десятки раз в секунду, иначе хранящиеся данные разрушатся и будут потеряны. Флэш-память обеспечивает долговременное хранение данных в течение нескольких лет, но она намного медленнее, чем динамическая память, а ячейки статической памяти изнашиваются при частом использовании.
Точно так же шина данных часто проектируется с учетом конкретных потребностей, таких как последовательный или параллельный доступ к данным, а память может быть спроектирована так, чтобы обеспечивать обнаружение ошибок четности или даже исправление ошибок .
Самыми ранними архитектурами памяти являются Гарвардская архитектура , которая имеет две физически отдельные памяти и пути данных для программы и данных, и Принстонская архитектура , которая использует единый путь памяти и данных как для хранения программ, так и для данных. [1]
Большинство компьютеров общего назначения используют гибридную модифицированную гарвардскую архитектуру с разделенным кэшем , которая для прикладной программы выглядит как машина с чистой принстонской архитектурой и гигабайтами виртуальной памяти , но внутри (для скорости) она работает с кэшем инструкций, физически отделенным от кэша данных. , больше похоже на модель Гарварда. [1]
Системы DSP обычно имеют специализированную подсистему памяти с высокой пропускной способностью; без поддержки защиты памяти или управления виртуальной памятью. [2] Многие процессоры цифровых сигналов имеют три физически отдельных канала памяти и канала данных — хранилище программ, хранилище коэффициентов и хранилище данных. Ряд операций умножения-накопления извлекает данные из всех трех областей одновременно для эффективной реализации аудиофильтров в виде сверток .