Що таке звичайна память?

В обчислювальній техніці існує багато різних типів пам’яті. ROM і RAM, DRAM і SRAM, NAND і NOR flash. Кожен із цих видів пам’яті має своє місце. Багато з них знаходять своє місце – там, де їх можна очікувати – у комп’ютері. Деякі з них, однак, є застарілими технологіями, по суті, відданими в підручники історії. ПЗУ, наприклад, майже повністю замінено набагато дешевшою та перезаписуваною флеш-пам’яттю. Як правило, це флеш-пам’ять NOR, але це також може бути флеш-пам’ять NAND.

Ще один термін пам’яті, який входить до підручників історії, — «звичайна пам’ять».

Короткий урок історії на ПК

Комп’ютери існують вже досить давно. Проте роками вони були великими, дорогими та не особливо потужними. Це обмежувало випадки їх використання організаціями, готовими за них платити. Проблемою також було доступне програмне забезпечення. Ви не можете просто завантажити новий браузер, офісне програмне забезпечення чи зображення котів. По-перше, Інтернет ще не був створений; скачати було ніде. Також не було браузерів, тому що не було що переглядати. Також не було зображень котів, оскільки більшість ранніх комп’ютерів були лише текстовими.

Ранні комп’ютери, як правило, створювалися для конкретних цілей. У багатьох випадках вони могли виконати лише одне завдання, для якого вони були розроблені. Це обмежувало їх використання, особливо з огляду на цінники.

IBM PC був комп'ютером, який змінив багато речей. Він не винайшов Інтернет, браузери чи зображення котів. Натомість це був комп’ютер загального призначення. Навіть краще, він був розроблений для мас. Хоча це було недешево, це також не було недосяжним. На щастя, це прижилося. ПК добре продавався. Настільки добре, що термін ПК все ще використовується, навіть якщо він втрачає популярність. Інші комп’ютерні компанії випустили безліч комп’ютерно-сумісного обладнання, програмного забезпечення та прямих клонів.

Ця популярність допомогла задати тон комп'ютерному ринку. Та не все було райдужним. Обмеження ПК також втілилися в наступні комп’ютери. Ці питання, як правило, розглядалися, але деякі менш ретельно, ніж інші.

Intel 8086

Центральним процесором, який зробив можливим створення ПК, був Intel 8086. Він став новаторським як перший ЦП загального призначення. На жаль, його обмеження накладали обмеження на сумісність протягом тривалого часу після того, як він був неактуальним.

Одним із обмежень 8086 було те, що він міг адресувати лише 1 МБ пам’яті. Тепер це не просто 1 Мб оперативної пам’яті. Це весь простір для відображення будь-чого в пам’яті. Це включає в себе ПЗУ для BIOS і операційної системи, графіки та інших периферійних пристроїв із відображенням пам’яті. З них перші 640 КБ з 1 МБ пам’яті було виділено для використання оперативної пам’яті. Це називалося звичайною областю пам'яті. Решта 384 МБ пам'яті називалася верхньою областю пам'яті.

Порада: у контексті пам’яті 1 МБ має бути точніше представлений як 1 МБ. У системі одиниць і префіксів СІ префікс М означає 1000K, 1000 одиниць. Це передбачає систему з десятою базою, хоча комп’ютери використовують біти з основою 2. Стандартний байт становить 8 біт, 1 КБ — 1024 байти, а 1 МБ — 1024 КБ.

Це призводить до плутанини з префіксами SI до 1000, а не до 1024, як можна припустити. Таким чином, ємність пам’яті – має бути – але не завжди вказується в KiB, MiB, GiB тощо. Цей ефект також впливає на те, чому жорсткі диски виглядають набагато меншими, ніж рекламується. SSD на 1 ТБ має лише 1000 ГБ, а не 1024 ГБ. Це виходить 0,9095TiB, різниця в ємності на 10%.

Спадщина

Існувала низка обхідних шляхів і змін з часом, які дозволили підтримувати більший об’єм пам’яті. Сучасні операційні системи більше не дозволяють програмному забезпеченню отримувати доступ до фактичних адрес пам’яті, натомість використовують адреси віртуальної пам’яті, які комп’ютер автоматично відображає. Це приховує фактичну фізичну структуру пам'яті від програмного забезпечення. Частково це приховує те, що сегментація пам’яті, викликана цим обмеженням пам’яті, призвела до визначення сегментів. Сучасним комп’ютерам більше не потрібно це робити, але вони все ще представляють деталі, починаючи з 0, надаючи їм повний доступ до всього адресного простору.

Висновок

Звичайна пам'ять відноситься до перших 680 КБ з 1 МБ адресної пам'яті оригінального IBM PC. Це було апаратне обмеження, накладене обмеженим адресним простором процесора Intel 8086, який використовується ПК. В якості системної оперативної пам'яті використовувалася звичайна пам'ять. Решту пам’яті було виділено для ПЗУ для BIOS, операційної системи та інших периферійних пристроїв, відображених у пам’яті, наприклад графіки.

Перші 640 КБ пам’яті більше не вважаються унікальними. Зараз цей термін повністю застарів, оскільки 64-розрядні комп’ютери теоретично можуть адресувати 16EiB пам’яті, хоча наразі вони обмежені «лише» 256TiB. Крім того, адреси фізичної пам’яті більше не доступні. Замість цього використовуються адреси віртуальної пам'яті.