Основное понятие оперативной памяти
Оперативная память - это рабочая область для процессора компьютера. В ней во время работы хранятся программы и данные. Оперативная память часто рассматривается как временное хранилище, потому что данные и программы в ней сохраняются только при включенном компьютере или до нажатия кнопки сброса (reset). Перед выключением или нажатием кнопки сброса все данные, подвергнутые изменениям во время работы, необходимо сохранить на запоминающем устройстве, которое может хранить информа- цию постоянно (обычно это жесткий диск). При новом включении питания сохраненная информация вновь может быть загружена в память. По объему памяти подразделяют на 64мб, 128мб, 256мб, 512мб, 1024мб
Во время выполнения программы в оперативной памяти хранятся ее данные. Мик- росхемы оперативной памяти (RAM) иногда называют энергозависимой памятью: после выключения компьютера данные, хранимые в них, будут потеряны, если они предва- рительно не были сохранены на диске или другом устройстве внешней памяти. Чтобы избежать этого, некоторые приложения автоматически делают резервные копии данных.
В компьютерах используются запоминающие устройства основные типы памяти.
ROM (Read Only Memory). Постоянное запоминающее устройство . ПЗУ, не спо- собное выполнять операцию записи данных.
DIMM Dual Inline Memory Module (модуль памяти с двухрядным расположением выводов).
RIMM Rambus Inline Memory Module (модуль памяти стандарта Rambus).
SIMM Single Inline Memory Module (модуль памяти с однорядным расположением выводов)
DRAM (Dynamic Random Access Memory). Динамическое запоминающее устройство с произвольным порядком выборки.
SRAM (Static RAM). Статическая оперативная память.
DDR и DDR-II Double Data Rate (удвоенная скорость передачи данных)новое поколение о. пямяти
Для начала обсудим некоторые ОЗУ
Память типа ROM
В памяти типа ROM (Read Only Memory), или ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), данные можно только хранить, изменять их нельзя. Именно поэтому такая память используется только для чтения данных. ROM также часто называется энерго- независимой памятью, потому что любые данные, записанные в нее, сохраняются при выключении питания. Поэтому в ROM помещаются команды запуска персонального ком- пьютера, т. е. программное обеспечение, которое загружает систему.
Память типа DRAM
Динамическая оперативная память (Dynamic RAM . DRAM) используется в боль- шинстве систем оперативной памяти современных персональных компьютеров. Основное преимущество памяти этого типа состоит в том, что ее ячейки упакованы очень плотно, т. е. в небольшую микросхему можно упаковать много битов, а значит, на их основе можно построить память большой емкости.
Ячейки памяти в микросхеме DRAM - это крошечные конденсаторы, которые удер- живают заряды. Именно так (наличием или отсутствием зарядов) и кодируются биты. Проблемы, связанные с памятью этого типа, вызваны тем, что она динамическая, т. е. должна постоянно регенерироваться, так как в противном случае электрические заряды в конденсаторах памяти будут .стекать. и данные будут потеряны.
Кэш-память SRAM
Существует тип памяти, совершенно отличный от других, . статическая оперативная память (Static RAM . SRAM). Она названа так потому, что, в отличие от динамической оперативной памяти (DRAM), для сохранения ее содержимого не требуется периодиче- ской регенерации. Но это не единственное ее преимущество. SRAM имеет более высокое быстродействие, чем динамическая оперативная память, и может работать на той же частоте, что и современные процессоры. Время доступа SRAM не более 2 нс; это означает, что такая память может работать синхронно с процессорами на частоте 500 МГц или выше. Однако для хранения каждого бита в конструкции SRAM используется кластер из шести транзисторов. Использование транзисторов без каких-либо конденсаторов означает, что нет необходимости в регене- рации.
Модули DIMM и RIMM
Изначально оперативная системная память устанавливалась в виде отдельных микро- схем, которые благодаря своей конструкции получили название микросхем с двухрядным расположением выводов (Dual Inline Package . DIP). Системные платы оригинальных систем IBM XT и АТ содержали до 36 разъемов, предназначенных для подключения мик- росхем памяти. В дальнейшем микросхемы памяти устанавливались на отдельных платах, которые, в свою очередь, подключались в разъемы шины. Я
Быстродействие ОЗУ
Быстродействие процессора выражается в мегагерцах (МГц), а быстродействие запо- минающего устройства и его эффективность . в наносекундах (нс). Наносекунда . это одна миллиардная доля секунды, т. е. очень короткий промежуток времени. Заметьте, что скорость света в вакууме равна 299 792 км/с. За одну миллиардную долю секунды световой луч проходит расстояние, равное всего лишь 29,98 см, т. е. меньше длины обычной линейки!
Процессор и основная оперативная память разделены кэш-памятью первого и второго уровней, поэтому эффективность основной памяти зачастую ниже рабочей частоты про- цессора. Следует заметить, что в последнее время в системах, в которых используются модули памяти SDRAM, DDR SDRAM и RDRAM, тактовая частота шины памяти дости- гает рабочей частоты шины процессора. Если скорость шины памяти равняется частоте шины процессора, быстродействие памяти в такой системе будет оптимальным.
При замене неисправного модуля или микросхемы памяти новый элемент должен быть такого же типа, а его время доступа должно быть меньше или равно времени доступа заменяемого модуля. Таким образом, заменяющий элемент может иметь и более высокое быстродействие.
Контроль четности и коды коррекции ошибок (ECC)
Ошибки при хранении информации в памяти неизбежны. Они обычно классифициру- ются как отказы и нерегулярные ошибки (сбои).
Если нормально функционирующая микросхема вследствие, например, физического повреждения начинает работать неправильно, то все происходящее и называется посто- янным отказом. Чтобы устранить этот тип отказа, обычно требуется заменить некоторую часть аппаратных средств памяти, например неисправную микросхему SIMM или DIMM. Другой, более коварный тип отказа . нерегулярная ошибка (сбой). Это непостоянный отказ, который не происходит при повторении условий функционирования или через регулярные интервалы.
Стратегия модернизации Добавление памяти . сравнительно недорогая операция. Кроме того, даже незначи- тельное увеличение памяти может существенно повысить производительность компью- тера. Каким образом можно добавить память в ПК? Для этого существует три способа. Добавление памяти в свободные разъемы системной платы. Замена установленной памяти памятью большего объема. Приобретение платы расширения памяти. Добавление дополнительной памяти в устаревшие ПК будет весьма неэффективно. Лучше приобретите более мощный компьютер с б.ольшими возможностями модерниза- ции.
Обдумайте ваши будущие потребности в вычислительной мощности и многозадачно- сти операционной системы