ром. Для современных процессоров этого совершенно недостаточно. Поэто­му центральный процессор снабжен своей собственной системой охлаждения — кулером (рис. 2.9). Он состоит из радиатора, закрепляемого непос- редственно на корпусе процессора, и вентилятора, охлаждающего ребра радиатора.

Радиатор — это металлическая пластина с ребристой поверхностью, sa счет которой существенно увеличивается теплообмен процессора с окру- кающей средой. Площадь поверхности кристалла процессора чрезвычайно мала и не превышает нескольких квадратных сантиметров. Этого совер- шенно недостаточно для эффективного отвода теплоты, рассеиваемой про­фессором. Благодаря своей ребристой поверхности, радиатор в сотни раз увеличивает площадь теплового контакта кристалла с окружающей средой.

Оперативная память

Функционирование любого компьютера немыслимо без специальных устройств, в которых хранится различная информация — данные, програм­мы, промежуточные результаты вычислений и др. Можно провести анало­гию с работой человеческого мозга — наше развитие и существование про- зто немыслимо без запоминания определенной информации.

Память компьютера устроена совсем не так, как у человека. Но ком­пьютеры конструируют люди и делают это тоже для людей. Поэтому не­удивительно, что эксплуатационные характеристики электронной памяти гак удивительно напоминают нашу память.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) хранит програм­мы тестирования основных узлов компьютера, инициирования загрузки операционной системы и обслуживания операций по вводу и выводу дан­ных. Эти программы как бы постоянно «зашиты» в ПЗУ. Такая память является энергонезависимой, т.е. при выключении компьютера данные со­храняются в такой памяти неопределенно долгое время.

В персональных компьютерах ПЗУ используется для сохранения ус­тановок, определяющих конфигурацию компьютера и основные параметры обмена между центральным процессором и периферийными устройствами — так называемый BIOS. BIOS современного ПК хранит несколько десятков такого рода установок. Эти параметры устанавливаются автоматически, «по умолчанию», но могут изменяться «вручную» по желанию пользователя. При выключении питания установки сохраняются за счет аккумулятора, установленного на системной плате. Примером может служить установка системных часов компьютера. Они продолжают работать и при выключен­ном компьютере. Некоторые программы обращаются к этим часам, чтобы определить время наступления определенного события — например, пре­-

дупредить о предстоящем дне рождения коллеги или проставить дату вы- лета самолета. Однако часы эти не отличаются высокой точностью хода, и пользователю время от времени приходится «вручную» корректировать их показания.

Основная функция оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) — это временное «хранилище» информации. Доступ в это хранили­ще очень быстрый — «оперативный». ОЗУ разбито на отдельные ячейки — помещенную туда информацию можно считывать сколько угодно раз. Для изменения содержания ячейки туда просто засылается другая информация, которая хранится там до следующего изменения или до выключения ПК, или до сбоя энергопитания. Таким образом, ОЗУ — это энергозависимая память. Каждая ячейка ОЗУ имеет свой уникальный адрес, и запись или считывание информации, содержащейся в ячейке, осуществляется именно по этому адресу.

Часть обычной стандартной области ОЗУ используется для хранения резидентного ядра операционной системы, драйверов периферийных уст­ройств. Но основное ее назначение — загрузка туда исполняемых программ и текущих данных при их исполнении. В случае если программы целиком не помещаются в оперативной памяти компьютера, используется так назы­ваемый «своппинг» — программы создают для себя временные файлы на жестком диске и размещают там необходимые данные. Обычно пользова­тель даже не догадывается об их существовании, поскольку при нормаль­ном завершении программы они уничтожаются.

Элементы оперативной или динамической памяти для персональных компьютеров реализуются в виде модулей. Модуль памяти конструктив­но представляет собой узкую текстолитовую плату с печатным монтажом и «ножевыми» контактными разъемами (рис. 2.10). На плате может раз­мещаться до 8 чипов ОЗУ. Девятый чип обычно используется для форми­рования контрольного разряда. На материнской плате устанавливаются не­сколько свободных разъемов, или слотов расширения, для установки в них модулей памяти. Каждый модуль имеет определенный объем памяти.

SD RAM

DDR

DDR2

Тип оперативной памяти определяет внутреннюю структуру и основные характеристики памяти. На сегодняшний день существует четы­ре основных типа оперативной памяти — SDRAM, DDR, DDR2, RIMM:

• SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) — синхронная динамическая память со случайным доступом. Преимуществом по сравнению с памятью предыдущих поколений является наличие син­хронизации с системным генератором, что позволяет контроллеру па­мяти точно знать время готовности данных, благодаря чему времен­ные задержки в процессе циклов ожидания уменьшаются, так как данные могут быть доступны во время каждого такта таймера. Ранее широко использовалась в компьютерах, но сейчас практически полно­стью вытеснена DDR и DDR2;

• DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) — синхронная динамическая память со случайным доступом и удвоенной скоростью передачи дан­ных. Основным преимуществом DDR SDRAM перед SDRAM является то, что за один такт системного генератора может осуществляться две операции с данными, что приводит к увеличению вдвое пиковой про­пускной способности при работе на той же частоте;

• DDR2— поколение памяти, следующее за DDR. Принцип функциони­рования аналогичен использующемуся в DDR. Отличие состоит в воз­можности выборки 4 бит данных за один такт (для DDR осуществля­ется 2-битная выборка), а также в более низком энергопотреблении модулей памяти, меньшем тепловыделении и увеличении рабочей ча­стоты;

• RIMM (RDRAM, Rambus DRAM) — синхронная динамическая память, разработанная компанией Rambus. Основными отличиями от DDR- памяти являются увеличение тактовой частоты за счет уменьшения разрядности шины и одновременная передача номера строки и столб­ца ячейки при обращении к памяти. При аналогичной производитель­ности RDRAM существенно дороже DDR, что привело к практически полному вытеснению этого типа памяти с рынка.

При выборе типа памяти в первую очередь следует ориентироваться на возможности материнской платы и ее совместимость с различными мо­дулями памяти.

Форм-фактор оперативной памяти — это стандарт, определяю­щий размеры модуля памяти, а также количество и расположение контак­тов. Существует несколько физически несовместимых форм-факторов памя­ти — SIMM, DIMM, FB-DIMM, SODIMM, MicroDIMM, RIMM:

• SIMM (Single in Line Memory Module) — на модулях памяти форм­фактора SIMM обычно располагаются 30 или 72 контакта, при этом каждый контакт имеет выход на обе стороны платы памяти;

« DIMM (Dual in Line Memory Module) — модули памяти форм-фактора DIMM, как правило, имеют 168, 184, 200 или 240 независимых кон­тактных площадок, которые расположены по обе стороны платы па­мяти. Модули памяти стандарта DDR2 FB-DIMM предназначены для