:   19.03.2024 .
:
 
 
* *
01796

Êàêîé ó âàñ âèí÷åñòåð?
- Ï À Ì ß Ò Ü -
Ï À Ì ß Ò Ü
3-4'2003     : Æåëåçî     ( 9211 )
 
Îäíèì èç âàæíåéøèõ óñòðîéñòâ êîìïüþòåðà ÿâëÿåòñÿ ïàìÿòü, èëè Îïåðàòèâíîå Çàïîìèíàþùåå Óñòðîéñòâî (ÎÇÓ). Ïî êëàññè÷åñêîìó îïðåäåëåíèþ, ÎÇÓ - "ôóíêöèîíàëüíàÿ ÷àñòü âû÷èñëèòåëüíîé ìàøèíû, ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ çàïèñè, õðàíåíèÿ è âûäà÷è èíôîðìàöèè, ïðåäñòàâëåííîé â öèôðîâîì âèäå". Îäíàêî ïîä ýòî îïðåäåëåíèå ïîäïàäàåò êàê ñîáñòâåííî ïàìÿòü, òàê è âíåøíèå çàïîìèíàþùèå óñòðîéñòâà (òèïà íàêîïèòåëåé íà æåñòêèõ è ãèáêèõ äèñêàõ, ìàãíèòíîé ëåíòû, CD-ROM), êîòîðûå ëó÷øå îòíåñòè ê óñòðîéñòâàì ââîäà/âûâîäà èíôîðìàöèè. Ïîýòîìó ïîä êîìïüþòåðíîé ïàìÿòüþ ìû â äàëüíåéøåì áóäåì ïîäðàçóìåâàòü òîëüêî "âíóòðåííþþ" ïàìÿòü êîìïüþòåðà: ÎÇÓ, ÏÇÓ, êýø-ïàìÿòü è ôëýø-ïàìÿòü.
Î òîì, íàñêîëüêî âàæíà ðîëü ÎÇÓ â îáåñïå÷åíèè âûñîêîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè Âàøåãî êîìïüþòåðà, ìîæíî ñóäèòü ïî òàêîé ôðàçå, îáû÷íîé â óñòàõ ïðîãðàììåðà: " ìîåé òà÷êå 64 ìåòðà "ìîçãîâ"!", - ÷òî â ïåðåâîäå íà ðóññêèé îçíà÷àåò: îáúåì îïåðàòèâíîé ïàìÿòè åãî ÏÊ ñîñòàâëÿåò 64 ìåãàáàéòà. Íî äàâàéòå ïî ïîðÿäêó…
 
Íåìíîãî èñòîðèè
 
Ýëåìåíòíàÿ áàçà êîìïüþòåðîâ ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ áûëà êðàéíå íåíàäåæíîé. Òàê, ñðåäíåå âðåìÿ ðàáîòû äî îòêàçà äëÿ ÝÂÌ "ENIAC" ñîñòàâëÿëî 30 ìèíóò. Ñêîðîñòü ñ÷åòà ïðè ýòîì áûëà íåñðàâíèìà ñî ñêîðîñòüþ ñ÷åòà ñîâðåìåííûõ êîìïüþòåðîâ. Ïîýòîìó òðåáîâàíèÿ ê ñîõðàíåíèþ äàííûõ â ïàìÿòè êîìïüþòåðà ïðè îòêàçå ÝÂÌ áûëè ñòðîæå, ÷åì òðåáîâàíèÿ ê áûñòðîäåéñòâèþ îïåðàòèâíîé ïàìÿòè. Âñëåäñòâèå ýòîãî â ÝÂÌ èñïîëüçîâàëàñü ýíåðãîíåçàâèñèìàÿ ïàìÿòü.
 
Êîìïüþòåðíàÿ ïàìÿòü
 
Ýíåðãîíåçàâèñèìàÿ ïàìÿòü ïîçâîëÿëà õðàíèòü ââåäåííûå â íåå äàííûå ïðîäîëæèòåëüíîå âðåìÿ (äî îäíîãî ìåñÿöà) äàæå ïðè îòêëþ÷åíèè ïèòàíèÿ. Äëÿ ýòîãî èñïîëüçîâàëèñü ìàãíèòíûå ñåðäå÷íèêè, èçãîòîâëåííûå èç ñïåöèàëüíûõ ìàòåðèàëîâ - ôåððèòîâ. Ïðîñòåéøèé ýëåìåíò ïàìÿòè åìêîñòüþ â 1 áèò ïðåäñòàâëÿë ñîáîé ôåððèòîâûé òîð ñ äâóìÿ îáìîòêàìè - çàïèñè è ÷òåíèÿ. Ïàìÿòü íà ôåððèòîâûõ ñåðäå÷íèêàõ ðàáîòàëà ìåäëåííî è íåýôôåêòèâíî: âåäü íà ïåðåìàãíè÷èâàíèå ñåðäå÷íèêà òðåáîâàëîñü âðåìÿ è çàòðà÷èâàëîñü ìíîãî ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè. Ïîýòîìó ñ ïîâûøåíèåì íàäåæíîñòè ýëåìåíòíîé áàçû ÝÂÌ ýíåðãîíåçàâèñèìàÿ ïàìÿòü ñòàëà âûòåñíÿòüñÿ ýíåðãîçàâèñèìîé - áîëåå áûñòðîé, ýêîíîìíîé è äåøåâîé. Äàííûå â òàêîé ïàìÿòè õðàíÿòñÿ, ñàìî ñîáîé, ïîêà êîìïüþòåð âêëþ÷åí. Áîëåå òîãî, äàæå ïåðåçàãðóçêà ÏÊ âûçûâàåò îáíóëåíèå ÎÇÓ. Èìåííî ïîýòîìó ñîâåòóåì Âàì ïî÷àùå ñîõðàíÿòü íà âèí÷åñòåðå ôàéë ñ êîòîðûì ðàáîòàåòå, - áóäü òî äîêóìåíò, â êîòîðûé Âû ïðîñòî íàáèðàåòå òåêñò, êàðòèíêà, êîòîðóþ Âû îáðàáàòûâàåòå â Photoshop’å èëè æå áàçà äàííûõ, - â ñëó÷àå ñáîÿ, ïîñëå ïåðåçàãðóçêè Âàì ïðèäåòñÿ äîâîëüñòâîâàòüñÿ òåì, ÷òî Âû óñïåëè ñîõðàíèòü íà æåñòêîì äèñêå (âûïîëíèòü êîìàíäó Save èëè Ñîõðàíèòü).
 
Êîìïüþòåðíàÿ ïàìÿòü
Ìîçãè äëÿ êîìïüþòåðà
 
Âîò ïî÷åìó ó÷åíûå ðàçíûõ ñòðàí ïî-ïðåæíåìó âåäóò ðàáîòû ïî ïîèñêó áûñòðîé ýíåðãîíåçàâèñèìîé ïàìÿòè, êîòîðàÿ ìîãëà áû ðàáîòàòü â ÝÂÌ äëÿ îñîáî âàæíûõ ïðèëîæåíèé, ïðåæäå âñåãî âîåííûõ. Òàê, â ïðîøëîì íîìåðå "Êîìïüþòåðà" óæå óïîìèíàëèñü ðàçðàáîòêè IBM ïî ñîçäàíèþ MRAM - ìàãíèòíîé ïàìÿòè.
 
Ïîëóïðîâîäíèêîâàÿ ïàìÿòü: ðàçâèòèå ñäåðæèâàë SRAM
 
 îòëè÷èå îò ïàìÿòè íà ôåððèòîâûõ ñåðäå÷íèêàõ ïîëóïðîâîäíèêîâàÿ ïàìÿòü ýíåðãîçàâèñèìà è ïðè âûêëþ÷åíèè ïèòàíèÿ åå ñîäåðæèìîå òåðÿåòñÿ.
Íåñîìíåííûìè æå ïðåèìóùåñòâàìè ïîëóïðîâîäíèêîâîé ïàìÿòè ÿâëÿþòñÿ:
- ìàëàÿ ðàññåèâàåìàÿ ìîùíîñòü (ìåíüøå íàãðåâàåòñÿ);
- âûñîêîå áûñòðîäåéñòâèå (ãîðàçäî áûñòðåå òîãî æå æåñòêîãî äèñêà - âèí÷åñòåðà);
- êîìïàêòíîñòü.
Ýòè ïðåèìóùåñòâà íàìíîãî ïåðåêðûâàþò íåäîñòàòêè ïîëóïðîâîäíèêîâîé ïàìÿòè, ÷òî äåëàåò åå íåçàìåíèìîé â ÎÇÓ ñîâðåìåííûõ êîìïüþòåðîâ.
Ïîëóïðîâîäíèêîâàÿ îïåðàòèâíàÿ ïàìÿòü â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïîäðàçäåëÿåòñÿ íà ñòàòè÷åñêèå ÎÇÓ (SRAM) è äèíàìè÷åñêèå ÎÇÓ (DRAM).
 
Êîìïüþòåðíàÿ ïàìÿòü
Êîìïüþòåðíàÿ ïàìÿòü
Ïàìÿòü äëÿ ïðèíòåðà: î÷åíü ëåãêî âñòàâëÿåòñÿ è âåñüìà îùóòèìî óâåëè÷èâàåò áûñòðîäåéñòâèå ïðèíòåðà
  
Áàçîâûì ýëåìåíòîì ïîÿâèâøèõñÿ ïåðâûìè ñòàòè÷åñêèõ ÎÇÓ ÿâëÿëñÿ òðèããåð - óñòðîéñòâî íà òðàíçèñòîðàõ, êîòîðîå ìîæåò íàõîäèòüñÿ â îäíîì èç äâóõ óñòîé÷èâûõ ñîñòîÿíèé (0 èëè 1), è ïîä âîçäåéñòâèåì âíåøíåãî ñèãíàëà ñïîñîáíîå ìåíÿòü ñîñòîÿíèå (ïåðåêëþ÷àòüñÿ). Òàêèì îáðàçîì, òðèããåð ìîæåò ñëóæèòü ÿ÷åéêîé ïàìÿòè, õðàíÿùåé îäèí áèò èíôîðìàöèè. Îäíàêî, ñ òå÷åíèåì âðåìåíè ñòàíîâèëîñü âñå áîëåå î÷åâèäíûì, ÷òî äîðîãîâèçíà "òðèããåðíîé" ïàìÿòè ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì ïðåïÿòñòâèåì íà ïóòè ìàññîâîãî ïðîèçâîäñòâà êîìïüþòåðîâ è íàðàùèâàíèÿ îáúåìîâ ÎÇÓ.
 
DRAM-òàðàðàì: ÷òî ýòî òàêîå?
 
×òîáû óäåøåâèòü îïåðàòèâíóþ ïàìÿòü, â 90-õ ãîäàõ XX âåêà âìåñòî ñòàòè÷åñêîãî ÎÇÓ íà òðèããåðàõ ñòàëè èñïîëüçîâàòü äèíàìè÷åñêîå ÎÇÓ (DRAM). Ïðèíöèï óñòðîéñòâà DRAM ñëåäóþùèé: ñèñòåìà "ìåòàëë-äèýëåêòðèê-ïîëóïðîâîäíèê" ðàáîòàåò êàê êîíäåíñàòîð. Èçâåñòíî, ÷òî êîíäåíñàòîð ñïîñîáåí íåêîòîðîå âðåìÿ "äåðæàòü" ýëåêòðè÷åñêèé çàðÿä. Îáîçíà÷èâ "çàðÿæåííîå" ñîñòîÿíèå êàê 1 è "íåçàðÿæåííîå" êàê 0, ìû ïîëó÷èì òó æå ÿ÷åéêó ïàìÿòè åìêîñòüþ 1 áèò. Ïîñêîëüêó çàðÿä íà êîíäåíñàòîðå ðàññåèâàåòñÿ ÷åðåç íåêîòîðûé ïðîìåæóòîê âðåìåíè (êîòîðûé çàâèñèò îò êà÷åñòâà ìàòåðèàëà è òåõíîëîãèè åãî èçãîòîâëåíèÿ), òî åãî íåîáõîäèìî ïåðèîäè÷åñêè "ïîäçàðÿæàòü" (ðåãåíåðèðîâàòü), ñ÷èòûâàÿ è âíîâü çàïèñûâàÿ â íåãî äàííûå. Îòñþäà è âîçíèêëî ïîíÿòèå "äèíàìè÷åñêàÿ" äëÿ ýòîãî âèäà ïàìÿòè.
Äèíàìè÷åñêîå ÎÇÓ ñî âðåìåíè ñâîåãî ïîÿâëåíèÿ ïðîøëî íåñêîëüêî ñòàäèé ðîñòà, è ïðîöåññ åãî ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ íå îñòàíàâëèâàåòñÿ è ñåé÷àñ. DRAM íåñêîëüêî ðàç ìåíÿëà ñâîé âíåøíèé âèä. Âíà÷àëå ìèêðîñõåìû äèíàìè÷åñêîãî ÎÇÓ ïðîèçâîäèëèñü â DIP-êîðïóñàõ. Çàòåì èõ ñìåíèëè ìîäóëè, ñîñòîÿùèå èç íåñêîëüêèõ ìèêðîñõåì: SIPP, SIMM è, íàêîíåö, DIMM è RIMM. Îñòàíîâèìñÿ íà êàæäîé èç ðàçíîâèäíîñòåé ïîïîäðîáíåå.
DIP-êîðïóñ - ýòî ñàìàÿ "äðåâíÿÿ" ðåàëèçàöèÿ DRAM. Îáû÷íî ýòî ìèêðîñõåìà â ìàëåíüêîì ÷åðíîì êîðïóñå èç ïëàñòìàññû, ïî îáåèì ñòîðîíàì êîòîðîãî ðàñïîëàãàþòñÿ ìåòàëëè÷åñêèå êîíòàêòû.
Ìèêðîñõåìû (ïî-äðóãîìó, ÷èïû) äèíàìè÷åñêîãî ÎÇÓ óñòàíàâëèâàþòñÿ òàê íàçûâàåìûìè áàíêàìè. Áàíêè áûâàþò íà 64, 256 Êáàéò, 1 è 4 Ìáàéò. Êàæäûé áàíê ñîñòîèò èç äåâÿòè îòäåëüíûõ îäèíàêîâûõ ÷èïîâ. Èç íèõ âîñåìü ÷èïîâ ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ õðàíåíè èíôîðìàöèè, à äåâÿòûé ÷èï ñëóæèò äëÿ ïðîâåðêè ÷åòíîñòè îñòàëüíûõ âîñüìè ìèêðîñõåì ýòîãî áàíêà.
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ïàìÿòüþ ñ DIP-êîðïóñàìè êîìïëåêòîâàëèñü ïåðñîíàëüíûå êîìïüþòåðû ñ ìèêðîïðîöåññîðàìè i8086/88, i80286 è, ÷àñòè÷íî, i80386SX/DX. Óñòàíîâêà è çàìåíà ýòîãî âèäà ïàìÿòè áûëà íåïðîñòîé çàäà÷åé. Ìàëî òîãî, ÷òî ïðèõîäèëîñü ïîäáèðàòü ÷èïû äëÿ áàíêîâ ïàìÿòè îäèíàêîâîé ðàçðÿäíîñòè è åìêîñòè. Ïðèõîäèëîñü ïðèëàãàòü óñèëèÿ è ñìåêàëêó, ÷òîáû ÷èïû ïðàâèëüíî óñòàíàâëèâàëèñü â ðàçúåìû. Ê òîìó æå íåîáõîäèìî áûëî íå ðàçðóøèòü êîíòàêòû ìåõàíè÷åñêè, íå ïîâðåäèòü èõ èíñòðóìåíòîì, ñòàòè÷åñêèì ýëåêòðè÷åñòâîì, ãðÿçüþ è ò.ï. Ïîýòîìó óæå â êîìïüþòåðàõ ñ ïðîöåññîðîì i80386DX ýòè ìèêðîñõåìû ñòàëè çàìåíÿòü ìîäóëè ïàìÿòè SIPP è SIMM.
 
SIPP (SIP) -ìîäóëè ïàìÿòè
 
Îäíîé èç íåçàñëóæåííî çàáûòûõ êîíñòðóêöèé ìîäóëåé ïàìÿòè ÿâëÿþòñÿ SIPP-ìîäóëè. Ýòè ìîäóëè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ìàëåíüêèå ïëàòû ñ íåñêîëüêèìè íàïàÿííûìè ìèêðîñõåìàìè DRAM.
SIPP ÿâëÿåòñÿ ñîêðàùåíèåì ñëîâ Single Inline Package. SIPP-ìîäóëè ñîåäèíÿëèñü ñ ñèñòåìíîé ïëàòîé ñ ïîìîùüþ êîíòàêòíûõ øòûðüêîâ. Ïîä êîíòàêòíîé êîëîäêîé íàõîäèëèñü 30 ìàëåíüêèõ øòûðüêîâ, êîòîðûå âñòàâëÿëèñü â ñîîòâåòñòâóþùóþ ïàíåëü ñèñòåìíîé ïëàòû .
 
SIMM-ìîäóëè
 
Àááðåâèàòóðà SIMM ðàñøèôðîâûâàåòñÿ êàê Single Inline Memory Module (ìîäóëü ïàìÿòè ñ îäíîðÿäíûì ðàñïîëîæåíèåì âûâîäîâ.) Îí âêëþ÷àåò â ñåáÿ âñå òî, ÷òî äëÿ DIP íàçûâàëîñü áàíêîì.
Ìîäóëè SIMM ìîãóò èìåòü îáúåì 256 Êáàéò, 1, 2, 4, 8, 16 è 32 Ìáàéò. Ñîåäèíåíèå SIMM-ìîäóëåé ñ ñèñòåìíîé ïëàòîé îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ êîëîäîê.
Ìîäóëü âñòàâëÿåòñÿ â ïëàñòìàññîâóþ êîëîäêó ïîä óãëîì 70 ãðàäóñîâ, à ïîòîì çàæèìàåòñÿ ïëàñòìàññîâûì äåðæàòåëåì. Ïðè ýòîì ïëàòà âñòàåò âåðòèêàëüíî. Ñïåöèàëüíûå âûðåçû íà ìîäóëå ïàìÿòè íå ïîçâîëÿò ïîñòàâèòü åãî íåïðàâèëüíûì îáðàçîì.
Ìîäóëè SIMM äëÿ ñîåäèíåíèÿ ñ ñèñòåìíîé ïëàòîé èìåþò íå øòûðüêè, à ïîçîëî÷åííûå ïîëîñêè (òàê íàçûâàåìûå pin (ïèíû)).
SIMM-ìîäóëè â ñâîåì ðàçâèòèè ïðîøëè äâà ýòàïà. Ïåðâûìè ïðåäñòàâèòåëÿìè SIMM-ìîäóëåé áûëè 30-ïèíîâûå SIMM FPM DRAM. Èõ ìàêñèìàëüíàÿ ÷àñòîòà ðàáîòû - 29 ÌÃö. Ñòàíäàðòíûì æå âðåìåíåì äîñòóïà ê ïàìÿòè ñ÷èòàëèñü 70 íàíîñåêóíä. Ýòè ìîäóëè óæå ñ òðóäîì ðàáîòàëè íà êîìïüþòåðàõ ñ ìèêðîïðîöåññîðàìè i80486DX2 è áûëè âûòåñíåíû ñíà÷àëà 72-ïèíîâûìè FPM DRAM, à çàòåì EDO RAM.
SIMM EDO RAM èìåþò òîëüêî 72 ïèíà è ìîãóò ðàáîòàòü íà ÷àñòîòå äî 50 ÌÃö. Ýòèìè ìîäóëÿìè ïàìÿòè îñíàùàëèñü êîìïüþòåðû ñ ïðîöåññîðàìè Intel 80486DX2/DX4, Intel Pentium, Pentium Pro è Pentium MMX, à òàêæå AMD 80586 è K5. Ýòè ìîäóëè óñòàíàâëèâàëèñü íà ïëàòàõ ñ ÷èïñåòîì Intel 440TX, 440EX, 440LX, 450NX; VIA Apollo MVP 3/4, Pro/Pro+; ALI Alladin 4/4+/V/PRO II, ALI Alladin TNT2.
Íåñìîòðÿ íà íåáîëüøèå êîíñòðóêòèâíûå ðàçëè÷èÿ, è FPM, è EDO RAM äåëàþòñÿ ïî îäíîé è òîé æå òåõíîëîãèè, ïîýòîìó ñêîðîñòü èõ ðàáîòû ïðèìåðíî îäíà è òà æå: è FPM, è EDO RAM èìåþò îäèíàêîâîå âðåìÿ ñ÷èòûâàíèÿ ïåðâîé ÿ÷åéêè - 60 -70 íñ.
Íåñìîòðÿ íè íà êàêèå óõèùðåíèÿ, ìîäóëè SIMM íå ìîãóò ðàáîòàòü íà ÷àñòîòå ëîêàëüíîé øèíû PCI, ïðåâûøàþùåé 66 ÌÃö. Ñ ïîÿâëåíèåì â 1996 ãîäó ïðîöåññîðà Intel Pentium II è ÷èïñåòà Intel 440BX ÷àñòîòà ëîêàëüíîé øèíû âîçðîñëà äî 100 ÌÃö, ÷òî çàñòàâèëî ïðîèçâîäèòåëåé äèíàìè÷åñêîãî ÎÇÓ ïåðåéòè íà äðóãèå òåõíîëîãèè, ïðåæäå âñåãî DIMM SDRAM.
Òåì íå ìåíåå, ìîäóëè SIMM äî ñèõ ïîð ïðèñóòñòâóþò íà ðûíêå, è 16 Ìá îáîéäóòñÿ Âàì â ñóììó îêîëî 10 ó.å.
 
Ñåìåéñòâî ñ DIMM-ðàçúåìîì
 
Àááðåâèàòóðà DIMM ðàñøèôðîâûâàåòñÿ êàê Dual Inline Memory Module (ìîäóëü ïàìÿòè ñ äâîéíûì ðàñïîëîæåíèåì âûâîäîâ). Â ìîäóëå DIMM èìååòñÿ 168 êîíòàêòîâ, êîòîðûå ðàñïîëîæåíû ñ äâóõ ñòîðîí ïëàòû è ðàçäåëåíû èçîëÿòîðîì. Òàêæå èçìåíèëèñü è ðàçúåìû äëÿ DIMM-ìîäóëåé.
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ðàçúåì DIMM èìåþò ìíîãî ðàçíîâèäíîñòåé DRAM. Ê òîìó æå âïëîòü äî ïîñëåäíåãî âðåìåíè ìîäóëè DIMM íå èìåëè ñðåäñòâ ñàìîêîíôèãóðèðîâàíèÿ (â îòëè÷èå îò SIMM-ìîäóëåé). Ïîýòîìó äëÿ îáëåã÷åíèÿ âûáîðà íóæíîãî ìîäóëÿ ïîëüçîâàòåëÿì íà ìàòåðèíñêèõ ïëàòàõ ðàçíûå òèïû DIMM èìåþò îò îäíîãî äî òðåõ âûðåçîâ íà ìîäóëå ïàìÿòè. Îíè ñòðàõóþò îò íåïðàâèëüíîãî âûáîðà è íåïðàâèëüíîé óñòàíîâêè ìîäóëåé ïàìÿòè.
 
SDRAM ðàç!
 
Àááðåâèàòóðà SDRAM ðàñøèôðîâûâàåòñÿ êàê Synchronic DRAM (äèíàìè÷åñêîå ÎÇÓ ñ ñèíõðîííûì èíòåðôåéñîì). Ýòèì îíè îòëè÷àþòñÿ îò FPM è EDO DRAM, ðàáîòàþùèõ ïî àñèíõðîííîìó èíòåðôåéñó.
Ñ àñèíõðîííûì èíòåðôåéñîì ïðîöåññîð äîëæåí îæèäàòü, ïîêà DRAM çàêîí÷èò âûïîëíåíèå ñâîèõ âíóòðåííèõ îïåðàöèé. Îíè îáû÷íî çàíèìàþò 60 íñ.  DRAM ñ ñèíõðîííûì óïðàâëåíèåì ïðîèñõîäèò çàùåëêèâàíèå èíôîðìàöèè îò ïðîöåññîðà ïîä óïðàâëåíèåì ñèñòåìíûõ ÷àñîâ. Òðèããåðû çàïîìèíàþò àäðåñà, ñèãíàëû óïðàâëåíèÿ è äàííûõ. Ýòî ïîçâîëÿåò ïðîöåññîðó âûïîëíÿòü äðóãèå çàäà÷è. Ïîñëå îïðåäåëåííîãî êîëè÷åñòâà öèêëîâ äàííûå ñòàíîâÿòñÿ äîñòóïíûìè, è ïðîöåññîð ìîæåò èõ ñ÷èòûâàòü. Òàêèì îáðàçîì, óìåíüøàåòñÿ âðåìÿ ïðîñòîÿ ïðîöåññîðà âî âðåìÿ ðåãåíåðàöèè ïàìÿòè.
Äðóãîå ïðåèìóùåñòâî ñèíõðîííîãî èíòåðôåéñà - ýòî òî, ÷òî ñèñòåìíûå ÷àñû çàäàþò âðåìåííûå ãðàíèöû, íåîáõîäèìûå DRAM. Ýòî èñêëþ÷àåò íåîáõîäèìîñòü íàëè÷èÿ ìíîæåñòâà ñòðîáèðóþùèõ èìïóëüñîâ, îáÿçàòåëüíûõ äëÿ àñèíõðîííîãî èíòåðôåéñà. ×òî, âî-ïåðâûõ, óìåíüøàåò íàãðóçêó ëîêàëüíîé øèíû (íåò "ëèøíèõ"ñèãíàëîâ), âî-âòîðûõ, ïîçâîëÿåò óïðîñòèòü îïåðàöèè ââîäà-âûâîäà (â îïåðàöèÿõ ïåðåñûëêè öåíòðàëüíûé ïðîöåññîð ëèáî êîíòðîëëåð DMA (ïðÿìîãî äîñòóïà ê ïàìÿòè - áåç ó÷àñòèÿ ïðîöåññîðà) óæå íå äîëæåí âûäåëÿòü ïîëåçíóþ èíôîðìàöèþ ñðåäè ñëóæåáíûõ ñòðîáèðóþùèõ èìïóëüñîâ è áèòîâ ÷åòíîñòè). Â-òðåòüèõ, âñå îïåðàöèè ââîäà/âûâîäà íà ëîêàëüíîé øèíå ñòàëè óïðàâëÿòüñÿ îäíèìè è òåìè æå ñèíõðîèìïóëüñàìè, ÷òî ñàìî ïî ñåáå õîðîøî.
Õîòÿ SDRAM ïîÿâèëàñü óæå äàâíî, èñïîëüçîâàíèå åå òîðìîçèëîñü áîëåå âûñîêîé (íà 33%) öåíîé ïî ñðàâíåíèþ ñ EDO RAM. "Çâåçäíûé ÷àñ" SDRAM íàñòàë â 1997 ãîäó, ïîñëå ïîÿâëåíèÿ ÷èïñåòà 440BX, ðàáîòàþùåãî íà ÷àñòîòå 100 ÌÃö. Âñëåäñòâèå ýòîãî äîëÿ ðûíêà SDRAM çà ãîä âûðîñëà â äâà ðàçà (ñ 25% â 1997 ãîäó äî 50% â 1998 ãîäó.)
 íàñòîÿùåå âðåìÿ âûïóñêàþòñÿ ìîäóëè SDRAM, ðàáîòàþùèå íà ÷àñòîòàõ 100 è 133 ÌÃö. Òàêæå ðàçðàáîòàíû SDRAM íà ÷àñòîòû 143 ÌÃö è âûøå.
Ñòîèìîñòü DIMM 128M PC133 â ðîçíè÷íîé ïðîäàæå ñîñòàâëÿåò ïðèáëèçèòåëüíî 20 ó.å.
Ñëåäóþùèì îðèãèíàëüíûì ðåøåíèåì, óâåëè÷èâøèì ÷àñòîòó ðàáîòû SDRAM, ÿâèëîñü ñîçäàíèå êýøà SRAM íà ñàìîì ìîäóëå äèíàìè÷åñêîãî ÎÇÓ. Òàê ïîÿâèëàñü ñïåöèôèêàöèÿ Enhanced SDRAM (ESDRAM). Ýòî ïîçâîëèëî ïîäíÿòü ÷àñòîòó ðàáîòû ìîäóëÿ äî 200 ÌÃö! Íàçíà÷åíèå êýøà íà ìîäóëå òî÷íî òî æå, ÷òî è ó êýøà âòîðîãî óðîâíÿ ïðîöåññîðà: õðàíåíèå íàèáîëåå ÷àñòî èñïîëüçóåìûõ äàííûõ.
 
SDRAM II
 
Ñïåöèôèêàöèÿ SDRAM II (èëè DDR SDRAM) íå èìååò ïîëíîé ñîâìåñòèìîñòè ñ SDRAM. Ýòà ñïåöèôèêàöèÿ ïîçâîëÿåò óâåëè÷èòü ÷àñòîòó ðàáîòû SDRAM çà ñ÷åò ðàáîòû íà îáåèõ ãðàíèöàõ òàêòîâîãî ñèãíàëà, òî åñòü íà ïîäúåìå è ñïàäå. Îäíàêî SDRAM II èñïîëüçóåò òîò æå 168-êîíòàêòíûé ðàçúåì DIMM.
Êàê è SDRAM II, ñïåöèôèêàöèÿ SLDRAM èñïîëüçóåò îáå ãðàíèöû òàêòîâîãî ñèãíàëà è èìååò â ñåáå SRAM. Îäíàêî áëàãîäàðÿ ïðîòîêîëó SynchLink Interface ýòà ïàìÿòü ñïîñîáíà ðàáîòàòü íà ÷àñòîòå äî 400 ÌÃö. Ïðè÷åì, êàê ýòî íè óäèâèòåëüíî, öåíû íà DDR-ìîäóëè ïàìÿòè è DIMM ïðàêòè÷åñêè ñîâïàäàþò.
 
Ïàìÿòü îò Rambus (RDRAM, RIMM)
 
RDRAM ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñïåöèôèêàöèþ, ñîçäàííóþ è çàïàòåíòîâàííóþ ôèðìîé Rambus, Inc. Ðàáîòàÿ íà ÷àñòîòå 400 ÌÃö, çà ñ÷åò ïåðåäà÷è äàííûõ íà îáåèõ ãðàíèöàõ òàêòîâîãî ñèãíàëà, ýòîò òèï ïàìÿòè ïîçâîëÿåò ïåðåäàâàòü äàííûå íà 800 ÌÃö. Äâà êàíàëà äàííûõ (øèðèíîé â áàéò êàæäûé) ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü ïèêîâóþ ïðîïóñêíóþ ñïîñîáíîñòü â 1,6 Ãáàéò/ñ.
Ðàçúåì Direct Rambus - ýòî ðàçúåì ñî 168-þ êîíòàêòàìè. Êîíòàêòû ðàñïîëîæåíû íà äâóõ ñòîðîíàõ ìîäóëÿ, ïî 84 ñ êàæäîé ñòîðîíû. Ïî ñóùåñòâó, RIMM îáðàçóåò íåïðåðûâíûé êàíàë íà ïóòè îò îäíîãî ðàçúåìà ê äðóãîìó. Ïîýòîìó îñòàâëÿòü ñâîáîäíûå ðàçúåìû íåäîïóñòèìî. Ñóùåñòâóþò ñïåöèàëüíûå ìîäóëè íàçûâàåìûå continuity modules. Îíè íå ñîäåðæàò ÷èïîâ ïàìÿòè è ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ çàïîëíåíèÿ ñâîáîäíûõ ïîñàäî÷íûõ ìåñò. Èìè êîìïëåêòóþòñÿ ìàòåðèíñêèå ïëàòû, ðàáîòàþùèå ñ ýòèì òèïîì ïàìÿòè.
Ìîäóëè RIMM èìåþò ðàçìåðû, ñõîäíûå ñ ãåîìåòðè÷åñêèìè ðàçìåðàìè SDRAM DIMMs. Íî â îòëè÷èå îò SDRAM DIMM, Direct Rambus ìîæåò ñîäåðæàòü ëþáîå öåëîå ÷èñëî ÷èïîâ ïàìÿòè (äî ìàêñèìàëüíî âîçìîæíîãî).
 
Êîìïüþòåðíàÿ ïàìÿòü
Óñòàíàâëèâàåì ïàìÿòü RDRAM èëè RIMM
 
Îäèí êàíàë Direct Rambus ìàêñèìóì ìîæåò ïîääåðæèâàòü 32 ÷èïà DRDRAM. Íà ìàòåðèíñêîé ïëàòå ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äî òðåõ RIMM ìîäóëåé. Èñïîëüçóþòñÿ 64 Ìáèòíûå, 128 Ìáèòíûå è 256 Ìáèòíûå óñòðîéñòâà.
Ìîäóëü RIMM 256M PC800 ïðîèçâîäñòâà Samsung ìîæíî ïðèîáðåñòè çà ýêâèâàëåíò 85 ó.å., íî ìû âàì ýòîãî äåëàòü íå ñîâåòóåì, è âîò ïî÷åìó.
 äàííîå âðåìÿ âñå âåäóùèå ïðîèçâîäèòåëè ÷èïñåòîâ (êñòàòè, ñëîâî ÷èïñåò ïðîèñõîäèò íå îò ñëîâà ÷èïñû, à ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñëîâî ChipSet - êîìïëåêò áàçîâîé ëîãèêè ìàòåðèíñêîé ïëàòû) îòêàçàëèñü îò èñïîëüçîâàíèÿ ýòîãî òèïà ïàìÿòè, âñëåäñòâèå íåïîíÿòíîé ëèöåíçèîííîé ïîëèòèêè êîìïàíèè RAMBUS.  äàëüíåéøåé ñóäüáå ýòîé ïàìÿòè î÷åíü ìíîãî òóìàíà, è, ñêîðåå âñåãî, ìû å¸ óâèäèì â èãðîâûõ ïðèñòàâêàõ ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ îò SONY è ðàçëè÷íûõ êîììóíèêàöèîííûõ ïðîäóêòàõ.
 
Îïåðàòèâíàÿ êýø-ïàìÿòü
 
Êàê óæå îòìå÷àëîñü, äëÿ äèíàìè÷åñêîé îïåðàòèâíîé ïàìÿòè íåîáõîäèìà ïåðèîäè÷åñêàÿ åå ðåãåíåðàöèÿ.  êîìïüþòåðå ýòî îñóùåñòâëÿåòñÿ öåíòðàëèçîâàííî: îðãàíèçóåòñÿ öèêë ïðÿìîãî ÷òåíèÿ/çàïèñè ñîäåðæèìîãî äèíàìè÷åñêîãî ÎÇÓ. Ýòà îïåðàöèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíîé ìèêðîñõåìû.  ïðîöåññå ðåãåíåðàöèè ìèêðîïðîöåññîð ïåðåõîäèò â ðåæèì îæèäàíèÿ, ÷òî ñíèæàåò ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ñèñòåìû, íå ìåíåå, ÷åì íà 5%.
Ìèíèìàëüíûé öèêë îáðàùåíèÿ ìèêðîïðîöåññîðà ê îïåðàòèâíîé ïàìÿòè ñîñòîèò èç äâóõ ñîñòîÿíèé øèíû. Ïîäñ÷èòàíî, ÷òî îêîëî 70% âñåõ îáðàùåíèé ïðîöåññîðà ê øèíå êîìïüþòåðà ñîñòàâëÿåò ÷òåíèå êîìàíä, 20% - ÷òåíèå è çàïèñü äàííûõ, è òîëüêî îñòàâøèåñÿ 10% ñîñòàâëÿþò îáðàùåíèÿ ê óñòðîéñòâàì ââîäà-âûâîäà.
Äëÿ ñòàðûõ ïåðñîíàëüíûõ êîìïüþòåðîâ áûëà õàðàêòåðíà îäíîóðîâíåâàÿ ñèñòåìà îðãàíèçàöèè ïàìÿòè. Ïî ýòîé ñèñòåìå ðàçðàáîò÷èêè áûëè âûíóæäåíû óñòàíàâëèâàòü äåøåâûå DRAM ñ áûñòðîäåéñòâèåì 80-120 íñ, ëèáî ïðèìåíÿòü äîðîãîñòîÿùèå SRAM ñ áûñòðîäåéñòâèåì 40-60 íñ.
Íà ìíîãèõ ìàòåðèíñêèõ ïëàòàõ ìîæíî âûáèðàòü ìåæäó îäíîóðîâíåâîé èëè ìíîãîóðîâíåâîé ñèñòåìàìè îðãàíèçàöèè ïàìÿòè. Ïî óìîë÷àíèþ óñòàíàâëèâàåòñÿ ðåæèì ìíîãîóðîâíåâîé ïàìÿòè. Åñëè Âû óñòàíîâèòå ðåæèì îäíîóðîâíåâîé ïàìÿòè, òî êýø-ïàìÿòü SRAM ïðîñòî äîáàâëÿåòñÿ ê àäðåñíîìó ïðîñòðàíñòâó îñíîâíîé îïåðàòèâíîé ïàìÿòè. Îäíîóðîâíåâóþ ïàìÿòü ëó÷øå èñïîëüçîâàòü, êîãäà âíóòðåííèé êýø ïðîöåññîðà ïî îáúåìó ïðåâîñõîäèò åìêîñòü êýø-ïàìÿòè íà ìàòåðèíñêîé ïëàòå.
 
Êîìïüþòåðíàÿ ïàìÿòü
SDRAM
 
Ëîãè÷åñêèì ïðîäîëæåíèåì ÿâèëîñü ðàçìåùåíèå êýø-ïàìÿòè è åå êîíòðîëëåðà íå íà ìàòåðèíñêîé ïëàòå, à íà ñàìîì ïðîöåññîðå. Ïðè ýòîì ðåøàþòñÿ äâå çàäà÷è: óïðîùåíèå øèíû ïåðåäà÷è äàííûõ è âîçìîæíîñòü ðàáîòû êýø-ïàìÿòè íå íà ÷àñòîòå øèíû, à íà ÷àñòîòå ïðîöåññîðà. Ñîîòâåòñòâåííî ñêîðîñòü ðàáîòû êýø-ïàìÿòè óâåëè÷èâàåòñÿ.
 
Êîìïüþòåðíàÿ ïàìÿòü
 
Òàêàÿ ïàìÿòü, âñòðîåííàÿ â ìèêðîïðîöåññîðå Pentium, ñòàëà èñïîëüçîâàòüñÿ êýø-ïàìÿòüþ âòîðîãî óðîâíÿ. Áëàãîäàðÿ åé ñêîðîñòü ðàáîòû ïðîöåññîðà íà òåõ æå ñèñòåìíûõ ïëàòàõ âîçðîñëà. Íåîáõîäèìî, îäíàêî, îòìåòèòü, ÷òî èçãîòîâëåíèå êýø-ïàìÿòè âòîðîãî óðîâíÿ íà êðèñòàëëå ïðîöåññîðà íàìíîãî óâåëè÷èâàåò ñòîèìîñòü ñàìîãî ìèêðîïðîöåññîðà. Èìåííî äëÿ íåäîðîãèõ ìîäåëåé êîìïüþòåðîâ ôèðìà Intel ñòàëà èçãîòîâëÿòü ïðîöåññîðû áåç êýøà âòîðîãî óðîâíÿ èëè ñ êýø-ïàìÿòüþ ìåíüøåãî ðàçìåðà. Ïðèìåðîì òàêîãî ïðîöåññîðà ÿâëÿåòñÿ ïðîöåññîð Intel Celeron. Îí àíàëîãè÷åí ïðîöåññîðó Intel Pentium II, îäíàêî ëèáî íå ñîäåðæèò êýø âòîðîãî óðîâíÿ (â ïåðâûõ ìîäåëÿõ), ëèáî îí íåáîëüøîé (â ïîñëåäóþùèõ âåðñèÿõ ýòîãî ïðîöåññîðà.) Áëàãîäàðÿ ýòîìó óïàëà åãî öåíà è (óâû!) ïðîèçâîäèòåëüíîñòü.
Êîìïàíèÿ Intel è ïî ñåé äåíü ïðîäîëæàåò òðàäèöèþ âûïóñêà äâóõ ëèíååê ïðîöåññîðîâ îòëè÷àþùèõñÿ ëèøü òàêòîâîé ÷àñòîòîé è ðàçìåðîì êýøà.
 
Ïîñòîÿííîå çàïîìèíàþùåå óñòðîéñòâî
 
Êðîìå îïåðàòèâíîé ïàìÿòè, ïîä òåðìèíîì "ïàìÿòü" ìû áóäåì ïîäðàçóìåâàòü ïîñòîÿííóþ è CMOS- ïàìÿòü.
Ê ïîñòîÿííîé ïàìÿòè îòíîñÿò ïîñòîÿííîå çàïîìèíàþùåå óñòðîéñòâî, ÏÇÓ (â àíãëîÿçû÷íîé ëèòåðàòóðå - Read Only Memory, ROM, ÷òî äîñëîâíî ïåðåâîäèòñÿ êàê "ïàìÿòü òîëüêî äëÿ ÷òåíèÿ", çàïèñàòü â íåå ÷òî-ëèáî, èçìåíèòü èëè óäàëèòü íå óäàñòñÿ), ïåðåïðîãðàììèðóåìîå ÏÇÓ, ÏÏÇÓ (â àíãëîÿçû÷íîé ëèòåðàòóðå - Programmable Read Only Memory, PROM), è ôëýø-ïàìÿòü (flash memory). Íàçâàíèå ÏÇÓ ãîâîðèò ñàìî çà ñåáÿ. Èíôîðìàöèÿ â ÏÇÓ çàïèñûâàåòñÿ íà çàâîäå-èçãîòîâèòåëå ìèêðîñõåì ïàìÿòè, è â äàëüíåéøåì èçìåíèòü åå çíà÷åíèå íåëüçÿ.  ÏÇÓ õðàíèòñÿ êðèòè÷åñêè âàæíàÿ äëÿ êîìïüþòåðà èíôîðìàöèÿ, êîòîðàÿ íå çàâèñèò îò âûáîðà îïåðàöèîííîé ñèñòåìû. Ïðîãðàììèðóåìîå ÏÇÓ îòëè÷àåòñÿ îò îáû÷íîãî òåì, ÷òî èíôîðìàöèÿ íà ýòîé ìèêðîñõåìå ìîæåò ñòèðàòüñÿ ñïåöèàëüíûìè ìåòîäàìè (íàïðèìåð, ëó÷àìè óëüòðàôèîëåòà), ïîñëå ÷åãî ïîëüçîâàòåëü ìîæåò ïîâòîðíî çàïèñàòü íà íåå èíôîðìàöèþ ("ïåðåïðîøèòü" ÏÇÓ). Ýòó èíôîðìàöèþ áóäåò íåâîçìîæíî óäàëèòü äî ñëåäóþùåé îïåðàöèè ñòèðàíèÿ èíôîðìàöèè.
 
Ôëýø-ïàìÿòü
 
Îñîáî ñëåäóåò ðàññêàçàòü î ôëýø-ïàìÿòè. Flash ïî-àíãëèéñêè - ýòî "âñïûøêà, ïðîáëåñê". Òàêîå íàçâàíèå îíà ïîëó÷èëà âñëåäñòâèå òîãî, ÷òî âñå äàííûå ñòèðàëèñü çà ðàç.  äàëüíåéøåì ðàçðàáîò÷èêè ðåøèëè ýòîò âîïðîñ, è ñåé÷àñ äàííûå â ôëåø-ïàìÿòè ìîãóò ñòèðàòüñÿ êàê ïîáàéòíî, òàê è ïîñòðàíè÷íî. Ôëýø-ïàìÿòü ÿâëÿåòñÿ ýíåðãîíåçàâèñèìîé ïàìÿòüþ, (êàê è ÏÇÓ è ÏÏÇÓ). Ïðè âûêëþ÷åíèè êîìïüþòåðà åå ñîäåðæèìîå ñîõðàíÿåòñÿ. Îäíàêî ñîäåðæèìîå flash-ïàìÿòè ìîæíî ìíîãîêðàòíî ïåðåçàïèñûâàòü, íå âûíèìàÿ åå èç êîìïüþòåðà (â îòëè÷èå îò ÏÏÇÓ). Çàïèñü ïðîèñõîäèò ìåäëåííåå, ÷åì ñ÷èòûâàíèå, è îñóùåñòâëÿåòñÿ èìïóëüñàìè ïîâûøåííîãî íàïðÿæåíèÿ. Âñëåäcòâèå ýòîãî, à òàêæå èç-çà âûñîêîé ñòîèìîñòè, ôëýø-ïàìÿòü íå çàìåíèò ìèêðîñõåìû ÎÇÓ. Øèðîêàÿ ïîïóëÿðíîñòü ýòîãî òèïà ïàìÿòè âûçâàíà ïðåæäå âñåãî ïîÿâëåíèåì áîëüøîãî êîëè÷åñòâà êîìïàêòíûõ óñòðîéñòâ (òåëåôîíû/ñìàðòôîíû, ÊÏÊ, MP3-players, öèôðîâûå ôîòîàïïàðàòû, öèôðîâûå äèêòîôîíû….), ãäå íåîáõîäèìî èìåòü ýíåðãîíåçàâèñèìóþ ïàìÿòü.
Flash-ïàìÿòü ìîæíî êëàññèôèöèðîâàòü ïî òåõíîëîãèè èçãîòîâëåíèÿ (NAND, NOR, MLC) è ïðèìåíÿåìîìó èíòåðôåéñó (Compact Flash, Secure Digital, Smart Media, Memory Stick, Multi Media Card, xDPicture Card). Áîëüøóþ äîëþ ðûíêà çàíèìàåò Flash- ïàìÿòü Compact Flash áëàãîäàðÿ ñâîåìó âûñîêîìó áûñòðîäåéñòâèþ è áîëüøèì îáü¸ìàì.
 
Êîìïüþòåðíàÿ ïàìÿòü
Ëèíèÿ ìûøè Ðèñ. Î.Ëîêòåâ
 
CMOS-ïàìÿòü
 
CMOS-ïàìÿòü - ýíåðãîçàâèñèìàÿ, ïåðåçàïèñûâàåìàÿ ïàìÿòü, êîòîðàÿ ïðè ñâîåé ðàáîòå, îäíàêî, ïî÷òè íå ïîòðåáëÿåò ýíåðãèè. CMOS ÿâëÿåòñÿ àááðåâèàòóðîé complementary metal oxode semiconductor – êîìïëèìåíòàðíûé (äîïîëíÿþùèé) ìåòàëëî-îêñèäíûé ïîëóïðîâîäíèê. Äîñòîèíñòâà ýòîé ïàìÿòè - íèçêîå ïîòðåáëåíèå ýíåðãèè, âûñîêîå áûñòðîäåéñòâèå. Â CMOS-ïàìÿòè êîìïüþòåðà íàõîäÿòñÿ âàæíûå äëÿ åãî ðàáîòû íàñòðîéêè, êîòîðûå ïîëüçîâàòåëü ìîæåò ìåíÿòü äëÿ îïòèìèçàöèè ðàáîòû êîìïüþòåðà. Ïèòàåòñÿ ýòà ïàìÿòü îò íåáîëüøîãî àêêóìóëÿòîðà-òàáëåòêè, óñòàíîâëåííîãî íà ìàòåðèíñêîé ïëàòå.
 
Ëèêáåç
 
Êàê óñòðîåíà ïàìÿòü?
 
Ïàìÿòü êîìïüþòåðà ïîñòðîåíà èç äâîè÷íûõ çàïîìèíàþùèõ ýëåìåíòîâ - áèòîâ, îáúåäèíåííûõ â ãðóïïû ïî 8 áèòîâ, êîòîðûå íàçûâàþòñÿ áàéòàìè. (Åäèíèöû èçìåðåíèÿ ïàìÿòè ñîâïàäàþò ñ åäèíèöàìè èçìåðåíèÿ èíôîðìàöèè). Âñå áàéòû ïðîíóìåðîâàíû. Íîìåð áàéòà íàçûâàåòñÿ åãî àäðåñîì.
Ñîâðåìåííûå êîìïüþòåðû èìåþò ìíîãî ðàçíîîáðàçíûõ çàïîìèíàþùèõ óñòðîéñòâ, êîòîðûå ñèëüíî îòëè÷àþòñÿ ìåæäó ñîáîé ïî íàçíà÷åíèþ, âðåìåííûì õàðàêòåðèñòèêàì, îáú¸ìó õðàíèìîé èíôîðìàöèè è ñòîèìîñòè õðàíåíèÿ îäèíàêîâîãî îáú¸ìà èíôîðìàöèè.
Ðàçëè÷àþò äâà îñíîâíûõ âèäà ïàìÿòè - âíóòðåííþþ è âíåøíþþ.
 
Êàêèå óñòðîéñòâà îáðàçóþò âíóòðåííþþ ïàìÿòü?
 
 ñîñòàâ âíóòðåííåé ïàìÿòè âõîäÿò îïåðàòèâíàÿ ïàìÿòü, êýø-ïàìÿòü è ñïåöèàëüíàÿ ïàìÿòü.
Îïåðàòèâíàÿ ïàìÿòü
Îïåðàòèâíàÿ ïàìÿòü (ÎÇÓ, àíãë. RAM, Random Access Memory - ïàìÿòü ñ ïðîèçâîëüíûì äîñòóïîì) - ýòî áûñòðîå çàïîìèíàþùåå óñòðîéñòâî íå î÷åíü áîëüøîãî îáú¸ìà, íåïîñðåäñòâåííî ñâÿçàííîå ñ ïðîöåññîðîì è ïðåäíàçíà÷åííîå äëÿ çàïèñè, ñ÷èòûâàíèÿ è õðàíåíèÿ âûïîëíÿåìûõ ïðîãðàìì è äàííûõ, îáðàáàòûâàåìûõ ýòèìè ïðîãðàììàìè.
Îïåðàòèâíàÿ ïàìÿòü èñïîëüçóåòñÿ òîëüêî äëÿ âðåìåííîãî õðàíåíèÿ äàííûõ è ïðîãðàìì, òàê êàê, êîãäà ìàøèíà âûêëþ÷àåòñÿ, âñå, ÷òî íàõîäèëîñü â ÎÇÓ, ïðîïàäàåò. Äîñòóï ê ýëåìåíòàì îïåðàòèâíîé ïàìÿòè ïðÿìîé - ýòî îçíà÷àåò, ÷òî êàæäûé áàéò ïàìÿòè èìååò ñâîé èíäèâèäóàëüíûé àäðåñ.
Îáúåì ÎÇÓ îáû÷íî ñîñòàâëÿåò îò 128 Ìáàéò è âûøå, à äëÿ ýôôåêòèâíîé ðàáîòû ñîâðåìåííîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ æåëàòåëüíî èìåòü íå ìåíåå 256 Ìá ÎÇÓ. Îáû÷íî ÎÇÓ èñïîëíÿåòñÿ èç èíòåãðàëüíûõ ìèêðîñõåì ïàìÿòè DRAM (Dynamic RAM - äèíàìè÷åñêîå ÎÇÓ). Ìèêðîñõåìû DRAM ðàáîòàþò ìåäëåííåå, ÷åì äðóãèå ðàçíîâèäíîñòè ïàìÿòè, íî ñòîÿò äåøåâëå.
Êàæäûé èíôîðìàöèîííûé áèò â DRAM çàïîìèíàåòñÿ â âèäå ýëåêòðè÷åñêîãî çàðÿäà êðîõîòíîãî êîíäåíñàòîðà, îáðàçîâàííîãî â ñòðóêòóðå ïîëóïðîâîäíèêîâîãî êðèñòàëëà. Èç-çà òîêîâ óòå÷êè òàêèå êîíäåíñàòîðû áûñòðî ðàçðÿæàþòñÿ, è èõ ïåðèîäè÷åñêè (ïðèìåðíî êàæäûå 2 ìèëëèñåêóíäû) ïîäçàðÿæàþò ñïåöèàëüíûå óñòðîéñòâà. Ýòîò ïðîöåññ íàçûâàåòñÿ ðåãåíåðàöèåé ïàìÿòè (Refresh Memory).
Âàæíàÿ õàðàêòåðèñòèêà ìîäóëåé ïàìÿòè - âðåìÿ äîñòóïà ê äàííûì, êîòîðîå îáû÷íî ñîñòàâëÿåò 60 - 80 íàíîñåêóíä.
 
Êýø-ïàìÿòü
 
Êýø (àíãë. cache), èëè ñâåðõîïåðàòèâíàÿ ïàìÿòü - î÷åíü áûñòðîå ÇÓ íåáîëüøîãî îáú¸ìà, êîòîðîå èñïîëüçóåòñÿ ïðè îáìåíå äàííûìè ìåæäó ìèêðîïðîöåññîðîì è îïåðàòèâíîé ïàìÿòüþ äëÿ êîìïåíñàöèè ðàçíèöû â ñêîðîñòè îáðàáîòêè èíôîðìàöèè ïðîöåññîðîì è íåñêîëüêî ìåíåå áûñòðîäåéñòâóþùåé îïåðàòèâíîé ïàìÿòüþ.
Êýø-ïàìÿòüþ óïðàâëÿåò ñïåöèàëüíîå óñòðîéñòâî - êîíòðîëëåð, êîòîðûé, àíàëèçèðóÿ âûïîëíÿåìóþ ïðîãðàììó, ïûòàåòñÿ ïðåäâèäåòü, êàêèå äàííûå è êîìàíäû âåðîÿòíåå âñåãî ïîíàäîáÿòñÿ â áëèæàéøåå âðåìÿ ïðîöåññîðó, è ïîäêà÷èâàåò èõ â êýø-ïàìÿòü. Ïðè ýòîì âîçìîæíû êàê "ïîïàäàíèÿ", òàê è "ïðîìàõè".  ñëó÷àå ïîïàäàíèÿ, òî åñòü, åñëè â êýø ïîäêà÷àíû íóæíûå äàííûå, èçâëå÷åíèå èõ èç ïàìÿòè ïðîèñõîäèò áåç çàäåðæêè. Åñëè æå òðåáóåìàÿ èíôîðìàöèÿ â êýøå îòñóòñòâóåò, òî ïðîöåññîð ñ÷èòûâàåò å¸ íåïîñðåäñòâåííî èç îïåðàòèâíîé ïàìÿòè. Ñîîòíîøåíèå ÷èñëà ïîïàäàíèé è ïðîìàõîâ îïðåäåëÿåò ýôôåêòèâíîñòü êýøèðîâàíèÿ.
Êýø-ïàìÿòü ðåàëèçóåòñÿ íà ìèêðîñõåìàõ ñòàòè÷åñêîé ïàìÿòè SRAM (Static RAM), áîëåå áûñòðîäåéñòâóþùèõ, äîðîãèõ è ìàëî¸ìêèõ, ÷åì DRAM.
Ñîâðåìåííûå ìèêðîïðîöåññîðû èìåþò âñòðîåííóþ êýø-ïàìÿòü, òàê íàçûâàåìûé êýø ïåðâîãî óðîâíÿ ðàçìåðîì äî 512 Êáàéò. Êðîìå òîãî, íà ñèñòåìíîé ïëàòå êîìïüþòåðà ìîæåò áûòü óñòàíîâëåí êýø âòîðîãî óðîâíÿ ¸ìêîñòüþ îò 64 Êáàéò äî 512 Êáàéò è âûøå.
 
Ñïåöèàëüíàÿ ïàìÿòü
 
Ê óñòðîéñòâàì ñïåöèàëüíîé ïàìÿòè îòíîñÿòñÿ ïîñòîÿííàÿ ïàìÿòü (ROM), ïåðåïðîãðàììèðóåìàÿ ïîñòîÿííàÿ ïàìÿòü (Flash Memory), ïàìÿòü CMOS RAM, ïèòàåìàÿ îò áàòàðåéêè, âèäåîïàìÿòü è íåêîòîðûå äðóãèå âèäû ïàìÿòè.
Ïîñòîÿííàÿ ïàìÿòü (ÏÇÓ, àíãë. ROM, Read Only Memory - ïàìÿòü òîëüêî äëÿ ÷òåíèÿ) - ýíåðãîíåçàâèñèìàÿ ïàìÿòü, èñïîëüçóåòñÿ äëÿ õðàíåíèÿ äàííûõ, êîòîðûå íèêîãäà íå ïîòðåáóþò èçìåíåíèÿ. Ñîäåðæàíèå ïàìÿòè ñïåöèàëüíûì îáðàçîì "çàøèâàåòñÿ" â óñòðîéñòâå ïðè åãî èçãîòîâëåíèè äëÿ ïîñòîÿííîãî õðàíåíèÿ. Èç ÏÇÓ ìîæíî òîëüêî ÷èòàòü.
Ïåðåïðîãðàììèðóåìàÿ ïîñòîÿííàÿ ïàìÿòü (Flash Memory) - ýíåðãîíåçàâèñèìàÿ ïàìÿòü, äîïóñêàþùàÿ ìíîãîêðàòíóþ ïåðåçàïèñü ñâîåãî ñîäåðæèìîãî ñ äèñêåòû.
Ïðåæäå âñåãî â ïîñòîÿííóþ ïàìÿòü çàïèñûâàþò ïðîãðàììó óïðàâëåíèÿ ðàáîòîé ñàìîãî ïðîöåññîðà. Â ÏÇÓ íàõîäÿòñÿ ïðîãðàììû óïðàâëåíèÿ äèñïëååì, êëàâèàòóðîé, ïðèíòåðîì, âíåøíåé ïàìÿòüþ, ïðîãðàììû çàïóñêà è îñòàíîâêè êîìïüþòåðà, òåñòèðîâàíèÿ óñòðîéñòâ.
Âàæíåéøàÿ ìèêðîñõåìà ïîñòîÿííîé èëè Flash-ïàìÿòè - ìîäóëü BIOS.
BIOS (Basic Input/Output System - áàçîâàÿ ñèñòåìà ââîäà-âûâîäà) - ñîâîêóïíîñòü ïðîãðàìì, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ:
- àâòîìàòè÷åñêîãî òåñòèðîâàíèÿ óñòðîéñòâ ïîñëå âêëþ÷åíèÿ ïèòàíèÿ êîìïüþòåðà;
- çàãðóçêè îïåðàöèîííîé ñèñòåìû â îïåðàòèâíóþ ïàìÿòü.
Ðîëü BIOS äâîÿêàÿ: ñ îäíîé ñòîðîíû ýòî íåîòúåìëåìûé ýëåìåíò àïïàðàòóðû (Hardware), à ñ äðóãîé ñòîðîíû - âàæíûé ìîäóëü ëþáîé îïåðàöèîííîé ñèñòåìû (Software).
Ðàçíîâèäíîñòü ïîñòîÿííîãî ÇÓ - CMOS RAM.
CMOS RAM - ýòî ïàìÿòü ñ íåâûñîêèì áûñòðîäåéñòâèåì è ìèíèìàëüíûì ýíåðãîïîòðåáëåíèåì îò áàòàðåéêè. Èñïîëüçóåòñÿ äëÿ õðàíåíèÿ èíôîðìàöèè î êîíôèãóðàöèè è ñîñòàâå îáîðóäîâàíèÿ êîìïüþòåðà, à òàêæå î ðåæèìàõ åãî ðàáîòû.
Èíòåãðàëüíûå ñõåìû BIOS è CMOS
Ñîäåðæèìîå CMOS èçìåíÿåòñÿ ñïåöèàëüíîé ïðîãðàììîé Setup, íàõîäÿùåéñÿ â BIOS (àíãë. Set-up - óñòàíàâëèâàòü, ÷èòàåòñÿ "ñåòàï").
Äëÿ õðàíåíèÿ ãðàôè÷åñêîé èíôîðìàöèè èñïîëüçóåòñÿ âèäåîïàìÿòü.
Âèäåîïàìÿòü (VRAM) - ðàçíîâèäíîñòü îïåðàòèâíîãî ÇÓ, â êîòîðîì õðàíÿòñÿ çàêîäèðîâàííûå èçîáðàæåíèÿ. Óñòàíàâëèâàåòñÿ íà âèäåîêàðòó. Ýòî ÇÓ îðãàíèçîâàíî òàê, ÷òî åãî ñîäåðæèìîå äîñòóïíî ñðàçó äâóì óñòðîéñòâàì - ïðîöåññîðó è äèñïëåþ. Ïîýòîìó èçîáðàæåíèå íà ýêðàíå ìåíÿåòñÿ îäíîâðåìåííî ñ îáíîâëåíèåì âèäåîäàííûõ â ïàìÿòè.
 
 
 
 
 

 
 
 
 
2009 - 2024 © ..
.
"" .
Comput.com.ua, .
 @Mail.ru   YandeG