Память ЭВМ(электронная вычислительная машина), совокупность технических устройств и процессов, обеспечивающих запись, хранение и воспроизведение информации в ЭВМ(электронная вычислительная машина). Память — основная часть любой вычислительной системы или отдельной вычислительной машины, она реализуется аппаратурно — в виде комплекса взаимосвязанных запоминающих устройств (ЗУ) — и программными средствами. Максимальное количество информации, которое может храниться в П. ЭВМ(электронная вычислительная машина) (ёмкость), определяется суммарной ёмкостью всех ЗУ, а быстродействие П. ЭВМ(электронная вычислительная машина) зависит как от быстродействия отдельных ЗУ, так и от принципов их организации в единую систему памяти и способов обмена информацией внутри этой системы. С увеличением ёмкости П. ЭВМ(электронная вычислительная машина) её быстродействие, как правило, снижается за счёт возрастания времени, необходимого для поиска нужной информации в больших массивах, а также вследствие увеличения времени пробега импульсов по электрическим цепям.
Память современной ЭВМ(электронная вычислительная машина) строится в виде многоступенчатой иерархической системы, что обеспечивает экономически оправданное удовлетворение противоречивых требований — большой ёмкости и высокого быстродействия. В иерархию П. ЭВМ(электронная вычислительная машина) обычно входят: внешняя память очень большой ёмкости (сотни миллионов слов), в которой массивы информации хранятся на магнитных лентах; ещё одна ступень внешней памяти, меньшей ёмкости и более высокого быстродействия, — на магнитных барабанах и магнитных дисках; внутренняя, или оперативная, память, которая в ЭВМ(электронная вычислительная машина) 3-го поколения чаще называется главной памятью, с ёмкостью до сотен тыс. и млн. слов и циклом обращения от десятых долей до нескольких мксек (быстродействие оперативной памяти, входящей в состав процессора, должно быть соизмеримо с быстродействием последнего, так как выполнение любой арифметической или логической операции связано с извлечением информации из оперативной памяти и записью туда полученных результатов); сверхоперативная память, объединяющая наиболее часто используемые ячейки оперативной памяти и имеющая ёмкость в несколько десятков или сотен слов и цикл обращения от сотых до десятых долей мксек; регистры — ЗУ ёмкостью в одно слово в различных блоках процессора; постоянная память (долговременная, односторонняя) для хранения табличных данных, коэффициентов, подпрограмм и микропрограмм; буферная память как промежуточное звено при обмене между ЗУ различных уровней П. ЭВМ(электронная вычислительная машина).
Существенное ускорение вычислительного процесса за счёт уменьшения числа обращений к главной памяти может быть достигнуто использованием так называемой магазинной (гнездовой, стековой) памяти, представляющей собой набор отдельных словарных регистров, одноимённые разряды которых соединены между собой цепями сдвига. Применение магазинной памяти приводит также к уменьшению места, отводимого в главной памяти для хранения программ, и позволяет избегать запоминания содержимого регистров в главной памяти при переходе к подпрограммам или при прерывании данной программы внешними сигналами.
Учитывая, что все современные высокопроизводительные ЭВМ(электронная вычислительная машина) работают в режиме мультипрограммирования, при котором в них реализуется выполнение нескольких программ одновременно, исключительную важность приобретает вопрос организации обмена информацией между внешней и оперативной памятью. В системах с простым обменом в оперативной памяти в каждый данный момент времени размещается только одна программа или часть её, в системах с распределением оперативной памяти в последней может находиться одновременно несколько целевых программ или их частей. При этом не надо производить обмен каждый раз, когда обработка целевой программы заканчивается, так как др. целевые программы или их части уже находятся в П. ЭВМ(электронная вычислительная машина) и готовы к обработке.
Распределением П. ЭВМ(электронная вычислительная машина) называется процесс размещения информации (блоков данных или команд) в ЗУ различных уровней для наиболее эффективного использования всей ёмкости П. ЭВМ(электронная вычислительная машина), рациональной организации вычислительного процесса и сокращения времени решения задачи. Статическое распределение П. ЭВМ(электронная вычислительная машина) производится программистом при анализе задачи и составлении программы, то есть до начала решения задачи. Однако это существенно затрудняет работу программиста, который в процессе программирования должен всё время следить, где на данном этапе находится нужная информация, какие запоминающие ячейки и поля П. ЭВМ(электронная вычислительная машина) заняты или свободны и т. д. При работе в режиме мультипрограммирования статическое распределение П. ЭВМ(электронная вычислительная машина) оказывается практически нереализуемым, так как программист не может заранее предусмотреть всех возможных ситуаций, возникающих при решении одновременно нескольких задач. Поэтому распределение П. ЭВМ(электронная вычислительная машина) должно выполняться в самой ЭВМ(электронная вычислительная машина) автоматически в процессе исполнения программ. Такой метод называется динамическим распределением П. ЭВМ(электронная вычислительная машина). При этом во избежание случайного вторжения программой одной задачи в области П. ЭВМ(электронная вычислительная машина), занятые информацией, относящейся к другой задаче, предусматривается защита памяти, благодаря которой при попытке обращения к запрещенным блокам П. ЭВМ(электронная вычислительная машина) происходит автоматическое прерывание программы. При динамическом распределении П. ЭВМ(электронная вычислительная машина) внутренний обмен информацией между оперативной и внешней памятью удаётся организовать так, что пользователь (программист) как бы имеет в своём распоряжении одну оперативную память очень большой ёмкости, ограниченной только разрядностью адреса в команде. На самом деле эта память — виртуальная (кажущаяся), так как в любой данный момент времени только небольшая часть информации, содержащейся в виртуальной памяти, физически находится в оперативном ЗУ.
Для нахождения информации в массиве П. ЭВМ(электронная вычислительная машина) применяют методы адресного (по номеру ячейки П. ЭВМ(электронная вычислительная машина)) и ассоциативного (по содержанию самой информации) поисков. Различают следующие виды адресации: неявную (подразумеваемый адрес), когда в команде не указывается адрес операнда (адрес подразумевается в коде операции команды); непосредственную, когда в команде содержится не адрес операнда, а сам операнд; прямую, при которой исполнительный адрес содержится в самой команде; относительную, при которой адрес формируется суммированием адресной части команды с содержанием так называемого базового регистра; косвенную, когда в команде указывается адрес (номер) ячейки ЗУ, в которой, в свою очередь, содержится адрес операнда. Ассоциативный поиск осуществляется в ассоциативных запоминающих устройствах. Дальнейшим развитием последних являются многофункциональные ЗУ, в которых реализуются не только функции сравнения, как в простых ассоциативных ЗУ, но и некоторые функции логической и арифметической обработки информации.
Лит.: Ассоциативные запоминающие устройства, под ред. Л. П. Крайзмера, Л., 1967; Крайзмер Л. П., Устройства хранения дискретной информации, 2 изд., Л., 1969; Крайзмер Л. П., Матюхин С. А., Майоркин С. Г., Память кибернетических систем (Основы мнемологии), М., 1971; Балашов Е. П., Кноль А. И., Многофункциональные запоминающие устройства, Л., 1972; Каган Б. М., Каневский М. М., Цифровые вычислительные машины и системы, 2 изд., М., 1973.
