Elektronická paměť je součástka, zařízení nebo materiál, který umožní uložit obsah informace (zápis do paměti), uchovat ji po požadovanou dobu a znovu ji získat pro další použití (čtení paměti).
Informace je obvykle vyjádřena jako číselná hodnota, nebo je nositelem informace modulovanýanalogový signál. Pro své vlastnosti se používá binární (dvojková) číselná soustava, která má pouze dva stavy, které se snadno realizují v elektronických obvodech. Pro uchování informace tedy stačí signál (např. elektrické napětí), který má dva rozlišitelné (dostatečně různé) stavy a není třeba přesně znát velikost signálu.
Základní jednotkou ukládané informace je jeden bit (zkratka z binary digit), jedna dvojková číslice. Tato číslice může nabývat dvou hodnot, které nazýváme
stav elektrického obvodu, zejména polovodičového, např. v otevřeném tranzistoru
směr nebo přítomnost magnetického toku (pro kódování informace do magnetického toku se častěji používají složitější modulace), např. v magnetické vrstvě na disku nebo pásce
Pro správnou funkci paměti je třeba řešit kromě vlastního principu uchování informace také lokalizaci uložených dat. Mluvíme o adrese paměťového místa, kde adresa je obvykle opět číselně vyjádřena.
Typy pamětí a jejich členění
Základní přehled
Paměti lze dělit z několika hledisek:
energetická závislost
paměti vyžadující pro zachování informace přísun energie - zejména paměti typu RAM,
paměti nevyžadující pro zachování informace přísun energie, např. HDD, FDD, optické disky nebo EEPROM,
režim práce s informací
paměti umožňující pouze čtení informace, např. paměti ROM, CD, DVD nebo BluRay,
paměti umožňující opakované čtení informace ale pouze jedno zapsání informace, např. paměti PROM, CD-R, DVD+-R,
paměti umožňující opakované čtení i záznam informace, např. paměti EPROM, HDD, FDD, CD-RW nebo DVD-RW
fyzikálního principu
retence náboje, zejména v polovodičové paměti založené na tranzistorech,
změna orientace remanentní magnetické indukce, např. v HDD, FDD, ZIP a v JAZ,
vychýlení laserového svazku, jako u CD, DVD nebo BluRay,
rozklad materiálu - typicky optické disky umožňující jeden zápis, jako CD+-R a DVD+-R
fázová transformace materiálu, jako v přepisovatelných optických discích typů CD-RW, DVD-RW, DVD-RAM, P-RAM/C-RAM/PC-RAM
optická paměť – využívá optických vlastností materiálu, např. odraz světla.
magnetooptická paměť – využívá změny orientace remanentní magnetické indukce po ohřevu materiálu
feritová paměť – jako nosič jednoho bitu je používáno feritové jádro o rozměru cca 0,8 mm, magnetická orientace se překlápí proudovým impulsem (zastaralé)
dynamické – informace se musí periodicky obnovovat cyklem čtení, náročnější na řídící logiku
statické – informace zůstává uchována i bez obnovování, mají vyšší cenu za bit
Podle závislosti na napájení
napěťově závislé (volatilní) – pro uchování a přístup k informacím potřebuje paměť napájecí napětí, při odpojení se informace ztrácí
napěťově nezávislé (nevolatilní) – potřebuje napájení pro činnost (čtení, zápis), ale při odpojení napájení se informace uchová
Podle přístupu
RAM (Random Access Memory) – s libovolným přístupem, doba přístupu k obsahu není závislá na umístění (adrese). Počítačové disky jsou považovány za paměti typu RAM, i když to není přesné.
sekvenční – doba přístupu k obsahu je závislá na umístění, například páska
asociativní – adresovaná obsahem, adresou je klíčová hodnota ukládaná s informací
sériový – například fronta FIFO (to sem asi nepatří)
Podle schopnosti zápisu
RWM (Read Write Memory) – Paměť pro zápis i čtení (Termín RAM obvykle označuje tento typ paměti - název RWM se neuchytil).
ROM (Read Only Memory) – Paměť pouze pro čtení. Informace je do paměti uložena jednorázově při výrobním procesu.
PROM (Programmable Read Only Memory) – Paměť se vyrobí bez informace a pomocí speciálního zařízení (programátor) si ji naprogramuje uživatel.
EPROM (Eraseable Programmable Read Only Memory) – Paměť je možné vymazat speciálním způsobem (např. ultrafialovým zářením) a znovu přeprogramovat.
WMM (Write Mostly Memory), někdy uváděna jako WOM (Write Only Memory) – Při provozu je používána jen pro zápis, informace je čtena jednorázově na konci provozního cyklu. Mívá speciální využití (černá skříňka).
WOM (Write Only Memory) – Nerealizované nesmyslné zařízení, jež se stalo součástí inženýrského folklóru.
EEPROM (E2PROM) (Electric Erasable PROM) – Obdoba EPROM, mazání však probíhá pomocí elektrického „impulsu,“ maže se buňka po buňce. Počet zápisů je omezen – cca 1000 přepisů.
Flash EPROM (Paměť EPROM s rychlým mazáním) – Obdoba EEPROM, mazání však probíhá po blocích buněk. Lze ji smazat pouze celou (1ms) nebo po částech – ne po jednotlivých buňkách. Počet zápisů je přibližně 100 000.
Všechny paměti xROM jsou statické a Non-Volatile – jednou zapsaná informace zůstává trvale uložena. Volatilita je schopnost paměťové buňky udržet si informaci i bez napájení.
Podle určení
Podle toho, jestli je součástí přístroje anebo se k němu připojuje - kabelem, konektorem:
Zpravidla rychlost a cena jdou spolu - čím větší je rychlost, tím dražší je také na objem paměti:
Paměti s nejrychlejším přístupem jsou polovodičové paměti, které jsou součástí procesorů, nebo používané pro cache procesorů. Obvykle mají menší kapacitu než operační paměť. Mají nejvyšší cenu za bit.
Operační paměti jsou kompromisem mezi rychlostí, cenou a kapacitou. Dnes se používají výhradně polovodičové paměti. V minulosti se používaly i feromagnetické paměti a bubnové magnetické paměti.
Pro vnější paměti se používají pomalé, ale laciné paměti, u kterých je možné dosahovat velké kapacity za přijatelnou cenu. Rozdíly mezi paměťovými periferiemi spočívají v technologii a v ceně za bit jsou také velmi rozdílné. Používají se media od pomalé diskety s malou kapacitou až po rychlé SCSI pevné disky a disková pole s obrovským paměťovým prostorem. Tato datová média jsou obvykle s magnetickým nebo optickým záznamem informace. Asi od r. 2006, kdy výrazně klesá cena se začínají prosazovat i polovodičové paměti, např. flash paměť s rozhraním ATA ADM.
Pokud se rychlejší typ paměti (často navíc objemově úspornější) podaří pokrokem technologie zlevnit, nahrazují ty pomalejší (často se zaostávající, menší kapacitou), např. pevné disky a flash paměti nahrazují optické disky velikosti CD a DVD, které dříve nahradily diskety, které se rovněž vyvíjely od velkých s menší kapacitou k objemově menším s větší kapacitou atd. Dlouho očekávané nahrazení pevných disků polovodičovými pamětmi zatím nenastalo, protože HDD se rovněž vyvíjejí a při stále menším objemu rovněž úspěšně zvyšují kapacitu.
Vnitřní paměť
Vnitřní paměť je označení pro elektronickou paměť, ke které má procesor přímý přístup. Vnitřní paměť je zpravidla volatilní (nestálá) a po vypnutí počítače se její obsah ztrácí. Vnitřní pamětí se v architektuře počítače označuje paměť určená pro uložení strojového kódu běžících procesů a pro data těmito procesy právě zpracovávaná. Srovnej s vnější paměť.
