ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (ЗУ)
— устройство, выполняющее функции приема, хранения и выдачи закодированной информации в системах и машинах, предназначенных для ее передачи и обработки.
Применение первых тех. устройств хранения дискретной информации относится к 19 ст.: телеграфную ленту при приеме на аппарате Морзе можно рассматривать как средство хранения информации. Затем была разработана система автоматического телеграфирования, при которой производится предварительная ааготовка ленты путем ее перфорации и с последующей ускоренной передачей заготовленной на перфорационной лепте телеграммы при помощи трансмиттера. Подобные ЗУ на перфорационных лентах до сих пор находят применение в вычислительной технике. Необходимость повысить скорость и надежность передач в технике связи привели к созданию ЗУ с использованием записи на магнитной ленте, получивших распространение также в связи с созданием станков с программным управлением. Развитие вычислительной техники, вначале использовавшей имеющиеся устройства хранения информации (перфорационные карты и перфоленты, ленты магнитные, электромеханические реле и т. д.), потребовало разработки ЗУ с автоматическим занесением и выдачей информации по адресу, являющемуся закодированным номером запоминающей ячейки, за очень короткое время — от сотен до единиц микросекунд и менее. При этом объем хранимой информации составляет десятки и сотни тысяч слов (чисел). Так появились ЗУ на ультраакустических линиях задержки, на электроннолучевых трубках, а позднее ?— на ферритовых сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса, ферромагнитных пленках и т. д. Расширение ассортимента и качественных показателей ЗУ, разработанных для удовлетворения нужд вычислительной техники, привело к интенсивному внедрению ЗУ как автономного устройства в другие области техники (связь, автоматическое управление и регулирование, измерения и т. д.) и повышению их тех. уровня.
Основными показателями ЗУ являются: запоминающего устройства емкость, быстродействие, характеризующееся временем обращения к ЗУ; надежность работы, определяемая нечувствительностью к изменениям условий окружающей среды и напряжения питания; экономичность, характеризующаяся отношением затрат на изготовление ЗУ к емкости ЗУ.
Требования вычислительной техники к ЗУ в части повышения быстродействия и емкости при минимальных затратах носят противоречивый характер и, как правило, сочетать их в одном устройстве не удается. Поиски приводят к построению многоуровневой памяти — иерархии запоминающих устройств, в которую включаются ЗУ различных типов, и используются они так, чтобы можно было свести к минимуму их недостатки и максимально использовать преимущества.
Различают ЗУ следующих типов: по характеру обращения к ЗУ — запоминающее устройство адресное и запоминающее устройство ассоциативное (в первом обращение производится к ячейке, номер которой содержит код адреса, т. е. по адресу, во втором — по некоторой информации, содержащейся в самом слове, числе, т. е. по содержанию); по способу выборки информации из отдельных ячеек — запоминающие устройства с произвольным обращением, запоминающие устройства с последовательным обращением и запоминающие устройства с циклическим обращением (последние два типа, как правило, связаны с применением накопителя с перемещением информации относительно ее носителя — различные линии задержки, с перемещением носителя относительно средств считывания — ленты, карты, барабан и т. п. или с необходимостью периодического восстановления информации — электроннолучевые трубки); по функциональному назначению — оперативные запоминающие устройства, которые непосредственно связаны с арифметическим устройством и используются для запоминания промежуточных результатов вычисления и информации из внешнего ЗУ для текущих вычислений; долговременные запоминающие устройства — используются для длительного хранения неизменяемой в процессе работы ЦВМ информации (программы, константы), информация обычно записывается вне машины; запоминающие устройства внешние — предназначены для хранения всей вводимой в машину информации, отличаются большой емкостью при сравнительно небольшом быстродействии; запоминающие устройства буферные — для согласования скоростей работы отдельных устройств ЦВМ или внешних объектов между собой и ЦВМ; и как разновидность буферных ЗУ — запоминающие устройства магазинные, или стековые, предназначенные для согласования скоростей арифм. устройства и оперативного ЗУ.
Несмотря на многообразие типов ЗУ их функциональные особенности можно отобразить обобщенной блок-схемой (рис.), включающей следующие блоки: 1) накопитель — предназначен непосредственно для хранения закодированной
информации; 2) блок приема числа — предназначен для приема и, в случае необходимости, кратковременного хранения кода числа; 3) блок записи — преобразовывает код числа в сигналы, способные вызвать соответствующие изменения в состоянии запоминающей среды накопителя; 4) блок выборки — предназначен для преобразования признака числа в сигнал считывания его из накопителя; 5) блок считывания — преобразует сигналы накопителя в сигналы, стандартные для машины; 6) блок выдачи числа — предназначен для кратковременного хранения кода числа;
Блок-схема запоминающего устройства.
7) блок местного управления — преобразует управляющий сигнал обращения к запоминающему устройству в последовательность сигналов, управляющих работой блоков ЗУ. В зависимости от типа ЗУ или принципов его построения возможны отклонения от приведенной схемы. Так, напр., в быстродействующих ЗУ иногда целесообразно не применять блоки приема или выдачи числа, в долговременных ЗУ отсутствует блок записи и т. д. ЗУ работает в режиме считывания определенного числа или в режиме записи. Запись числа производится подачей в ЗУ по кодовым шинам числа (КШЧ) кода числа, управляющего сигнала в блок местного управления и признака числа, в большинстве случаев являющегося кодом адреса запоминающей ячейки, в которую следует записать число. Координаты этой ячейки находятся блоком выборки числа методом расшифровки кода адреса, сравнением кода задаваемого адреса с кодом номера ячейки или выработкой признака свободной ячейки. Этим же блоком производится очистка ячейки и совместно с блоком записи — запись кода числа в накопителе. Считывание отличается от записи тем, что код числа, считанный из ячейки, передается через блок считывания в блок выдачи и, если необходимо, в блок записи для восстановления разрушенной при считывании информации. Физический адрес ячейки находят или по коду адреса, или по другим признакам, являющимся чаще всего кодом числа или его частью в случае ассоциативных ЗУ.
Развитие ЗУ идет по пути создания высокоэкономичных, надежных, малогабаритных устройств большого быстродействия и емкости. Конечно, все эти качества не объединяются в одном ЗУ. В конце 60-х гг. выполнялись работы по созданию ЗУ с матрицами на монолитных интегральных схемах емкостью от 12 до 400 тыс. бит с циклом 50 200 нсек. Разрабатывают ЗУ на тонких ферромагнитных пленках (плоских и цилиндрических) емкостью от 25 тысяч до 200 млн. бит с временем обращения 75 нсек 
1 мксек. Разработаны внешние ЗУ на дисках магнитных с плавающими головками емкостью до 10 млрд. бит.
Лит.: Крайзмер Л. П. Быстродействующие ферромагнитные запоминающие устройства. М.- Л, 1964 [библиогр. с- 349—371]; Китович В. В. Оперативные запоминающие устройства на ферритовых сердечниках и тонких магнитных пленках. М.- Л., 1965 [библиогр. с. 233—236]; Запоминающие устройства современных ЭЦВМ. Пер. с англ. М., 1968.
Ф. Н. Зыков.
