Олег Довбня

Без карт флеш-памяти немыслимы современные мобильные девайсы. Нашим читателям уже известен принцип работы флеш-накопителей. Настала пора познакомиться с конструкцией флеш-карт памяти. Сделаем это на примере накопителей середины девяностых годов века минувшего. Они устроены не слишком сложно и при этом способны сформировать у читателя общее представление о дизайне флеш-хранилищ информации. Заодно нам предстоит погружение в историю этих столь актуальных в наши дни носителей информации. Скажем пару слов и о тех стандартах, которые позволили использовать одну и ту же карту в разных устройствах. Уделим немного внимания и перспективной технологии, которая в будущем может прийти на смену флеш-памяти, поскольку в три десятка раз быстрее нее.

Чаще всего вы храните свои фотографии, песни и тексты на жестком диске компьютера. Но порой нужен другой накопитель, более мобильный, который можно носить с собой и открывать на любом компьютере. Иногда необходимо сделать резервные копии важных файлов. В таких случаях на помощь приходит флеш-память. Специальные карты памяти этого типа заменяют жесткие диски смартфонам, планшетам и цифровым камерам. Эта же память лежит в основе SSD-накопителей. Ее называют «твердотельной» (solid state), поскольку накопители, основанные на ней, лишены движущихся деталей. Узнав о том, как преодолеваются ограничения компьютерной памяти, наши читатели проявили интерес к SSD-накопителям. И сегодняшний наш рассказ посвящен флеш-памяти, на которой базируются эти современные диски, обретающие все большее и большее распространение.

Что такое кэш-память мы уже знаем. Настала пора рассмотреть принцип технологии кэширования. Многие пользователи полагают, что смотрят веб-страницы непосредственно «где-то там» в далеком и загадочном Интернете. На самом деле, каждая открываемая вами страница сначала сохраняется на жесткий диск вашего компьютера. Как может маленькая кэш-память ускорять работу оперативной памяти, которая значительно больше? Дело в том, что даже огромнейшее из приложений состоит из отдельных байтов. И лишь немногие из них используются одновременно.

Сегодня поговорим о том, как работает кэширование. Наши читатели уже знакомы с иерархией компьютерной памяти и с тем, что кэш занимает в ней очень высокую ступеньку. Настала пора поближе познакомиться с самим принципом кэширования. Современные компьютеры могут похвастаться не только кэшем первого (L1) и второго (L2), но и третьего уровня (L3). Рассмотрим те задачи, которые выполняет компьютерный кэш, на примере рабочего дня библиотекаря в обычной, слегка старомодной библиотеке, где хранятся накопленные человечеством знания в виде бумажных томов.

Нередко пользователи переоценивают важность процессора, при этом недооценивая оперативную память. Но возможности даже самого могучего из современных процессоров упираются в ограничения, накладываемые компьютерной памятью. О том, как они преодолеваются, наши читатели уже знают. Объем оперативной памяти играет очень важную роль в общей производительности компьютера, поскольку, если она мала, то системе приходится осуществлять «подкачку» («swap») программ: то есть периодически перемещать их туда и обратно между оперативной памятью и жестким диском. Что, разумеется, не лучшим образом влияет на быстродействие.

Сегодня мы продолжим повествование о компьютерной памяти, начатое рассказом о ее иерархии. В наши дни процессоры способны работать с невероятной скоростью. Но вся их мощь упирается в те ограничения, которые накладывает медлительная память. Если бы не разработанные инженерами методики преодоления этих досадных ограничений, могучий процессор не столько работал бы, сколько ждал запрошенной из хранилища информации. И в разработке быстрых и мощных чипов не было бы никакого смысла. Разумеется, компьютерные профессионалы всё это уже знают, но для миллионов искренних ценителей высоких технологий этот материал может оказаться познавательным.

Сегодня мы поговорим о том месте, которое занимает в вашем цифровом устройстве каждый вид памяти. Та память, которую мы сегодня рассмотрим, именуется компьютерной, хотя и применяется не только в ПК, но и в других цифровых устройствах. Речь идет в том числе и о мобильных девайсах: смартфонах и планшетах, которые являются компьютерами по сути. Память служит для хранения данных и бывает нескольких типов. Некоторые типы памяти взаимозаменяемы. Другие же служат для выполнения совершенно различных задач. Проиллюстрируем написанное простым примером. И оперативная память и кеш процессора и флеш-карта вашего смартфона являются компьютерной памятью, хотя на первый взгляд между ними не так уж много общего. О системе памяти новой игровой консоли Xbox One мы недавно рассказывали довольно подробно. И хотя перед нами игровая консоль, ее память в полной мере компьютерная.