Реферат
З дисципліни: В«Конструкція персонального комп'ютера В»
На тему: В«Оперативна пам'ять персонального комп'ютера В»
Введення
Оперативна пам'ять - в інформатиці - пам'ять, частина системи пам'яті ЕОМ, в яку процесор може звернутися за одну операцію. Призначена для тимчасового зберігання даних і команд, необхідних процесору для виконання ним операцій. Оперативна пам'ять передає процесору дані безпосередньо, або через кеш-пам'ять. Кожна комірка оперативної пам'яті має свій індивідуальний адресу.
Найпростіша схема взаємодії оперативної пам'яті з ЦП
Оперативна пам'ять персональних комп'ютерів сьогодні, як і десять років тому, будується на базі відносно недорогий динамічної пам'яті - DRAM (Dynamic Random Access Memory). Безліч поколінь інтерфейсної логіки, змінилося за цей час. Еволюція носила яскраво виражений спадкоємний характер - кожне нове покоління пам'яті практично повністю наслідувало архітектуру попереднього, включаючи, в тому числі, і властиві йому обмеження. Ядро ж пам'яті (за винятком вдосконалення проектних норм таких, наприклад, як ступінь інтеграції) і зовсім не зазнавало жодних принципових змін. Навіть "Революційний" Rambus Direct RDRAM нічого справжнього революційного в собі не містить і добре вписується в загальне "генеалогічне" древо розвитку пам'яті.
Тому, пристрій і принципи функціонування оперативної пам'яті найкраще вивчати від самих старих моделей пам'яті до найсучасніших розробок. <В
Пристрій і принципи функціонування оперативної пам'яті
В
Ядро мікросхеми динамічної пам'яті складається з безлічі осередків, кожна з яких зберігає всього один біт інформації. На фізичному рівні осередки об'єднуються в прямокутну матрицю, горизонтальні лінійки якої називаються рядками (ROW), а вертикальні - стовпцями (Column) або сторінками (Page).
Лінійки представляють собою звичайні провідники, на перетині яких знаходиться осередку - нескладний пристрій, що складається з одного транзистора і одного конденсатора.
конденсаторів відводиться роль безпосереднього зберігача інформації. Обсяг, якого складає - всього один біт. Відсутність заряду на обкладаннях відповідає логічному нулю, а його наявність - логічній одиниці. Транзистор же грає роль "ключа", який утримує конденсатор від розряду. У спокійному стані транзистор закритий, але, варто подати на відповідний рядок матриці електричний сигнал, він відкриється, з'єднуючи обкладку конденсатора з відповідним їй стовпцем.
Чутливий підсилювач (sense amp), підключений до кожному зі стовпців матриці, реагуючи на слабкий потік електронів, котрі рвонули через відкриті транзистори з обкладок конденсаторів, зчитує всю сторінку цілком. Саме сторінка є мінімальною порцією обміну з ядром динамічної пам'яті. Читання/запис окремо взятої осередку неможливо! Дійсно, відкриття одного рядка призводить до відкриття всіх, підключених до неї транзисторів, а, отже, - розряду закріплених за цими транзисторами конденсаторів.
Читання осередку деструктивно за своєю природою, оскільки sense amp (чутливий підсилювач) розряджає конденсатор в процесі зчитування його заряду. Завдяки цьому динамічна пам'ять являє собою пам'ять разової дії. Для боротьби з втрати пам'яті вдаються до її регенерації - періодичному прочитуванню осередків з подальшою перезаписом. Залежно від конструктивних особливостей регенератор може знаходитися як в контролері, так і в самій мікросхемі пам'яті. У сучасних модулях пам'яті регенератор частіше всього вбудовується всередину самої мікросхеми, причому перед регенерацією вміст оновлюваної рядки копіюється в спеціальний буфер, що запобігає блокування доступу до інформації.
В
Еволюція динамічної пам'яті
В
У мікросхемах пам'яті, що випускаються до середини дев'яностих, були суттєві недоліки (Великі затримки передачі даних, малий обсяг пам'яті і т.д.). З появою Intel Pentium 60 (1993 рік) і Intel 486DX4 100 (1994 рік) виникла потреба у вдосконаленні динамічної пам'яті.
FPM DRAM ( Fast Page Mode DRAM ) швидка сторінкова пам'ять
Першою моделлю стала FPM-DRAM - Fast-Page Mode DRAM (Пам'ять швидкого сторінкового режиму), розроблена в 1995 році. Основною відмінністю від пам'яті попереднього покоління стала підтримка скорочених адрес. Якщо чергова запитувана осередок знаходиться в тій же самій рядку, що і попередня, її адресу однозначно визначається одним лише номером шпальти і передача номера рядка вже не потрібно. При послідовному читанні осередків пам'яті, (так само як і обробці компактних одно-двох кілобайтових структур даних), час доступу скорочуєтьс...
