Тема 2.2 Оперативная память

Оперативная память, или оперативное запоминающие устройство, предназначена для приёма, хранения и выдачи информации и представляет собой самую быстродействующую запоминающую систему компьютера.

Процессор имеет возможность выполнять программы только после того, как они загружены в оперативную рабочую память, т. е. в память, доступную для программ пользователя. СРИ имеет непосредственный доступ к данным, находящимся в ОП, а к внешней памяти (на HDD или FDD) – через буфер, является также разновидностью ОП. Работа программ, загруженных с внешним носителем, возможна, только после того, как она будет скопирована в ОП.

Однако ОП имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что она временно, т. е. при отключении питания ОП полностью очищается. ОП относится к категории динамической памяти: её содержимое остаётся неизменным в течение короткого промежутка времени, что требует периодического обновления памяти.

Конструктивно ОП выполняется в виде модулей микросхем, что позволяет выполнять объём ОП, который используется не только в ПК, но и в самых разных периферийных устройствах от видеокарт до лазерных принтеров.

Характеристики микросхем памяти

Основными характеристиками микросхем памяти различных типов является:

- объём;

- разрядность;

- быстродействие;

- временная диаграмма (циклограмма)

Разрядность шины ввода-вывода микросхемы определяется числом её линий ввода-вывода.

Общий объём микросхемы памяти определяется произведением глубины адресного пространства на количество линий ввода-вывода (разрядов). Глубина адресного пространства – количество бит информации, которая хранится в ячейках памяти.

Быстродействие микросхемы динамической памяти определяется суммой времени последовательности выполнения элементарных действий между двумя операциями чтения, либо записи данных рабочим циклом. Он включает 4 последовательных операции считывания данных: выбор строки, выбор столбца, чтение или запись.

Временная диаграмма характеризует число тактов, которое необходимо СРИ для выполнения четырёх последовательных операций считывания данных. Между СРИ и элементами памяти недопустимо временное рассогласование, обусловленное различным быстродействием этих компонентов.

Как правило, на материнскую плату устанавливаются не отдельные микросхемы памяти, а модули памяти: SIMM-модули и DIMM-модули. Модули представляют собой микросхемы, объединённые на специальных печатных платах вместе с некоторыми дополнительными элементами. 72-контакт. SIMM-модули необходимо устанавливать только парами, поскольку каждый представляет собой половину стандартного банка памяти.

168-контакт. DIMM-модули можно устанавливать по одному, причём каждый из них может вмещать до 512 Мбайт ОП.

RIMM-модуль – высокоскоростной модуль ОП, разработанный компанией Rambus совместно с Intel. Отличается от DIMM-модуля тем, что имеет 184 контакта и металлический экран, обеспечивает защиту от наводок к взаимному влиянию высокочастотных модулей.

Распространённые типы памяти

FRM DRAM – широко распространённая память, появившаяся в моделях ПК с СРИ 80486 и позволяет обеспечивать время доступа 60 кс

FDO DRAM – основной тип памяти процессоров Pentium. Память этого типа работает на частоте системной шины не более 66 МГц со временем доступа от 50 до 70 кс

SDRAM – модули, установленные в ПК с процессором Pentium III, обеспечивает высокое быстродействие за счёт снижения времени доступа до 7-9 кс

Большинство модулей ОП, выпущенных в 1999-2000г.г., содержат 2 дополнительных микросхемы SPD и ECC.

SPD – микросхема, установленная на модуле памяти DIMM, содержит подробную информацию о типе установленной памяти и некоторые другие параметры.

ECC – тип модулей памяти с возможностью коррекции ошибок, что обеспечивает повышение возможности.

RDRAMM – разработана компанией Rambus Inc как память XXI в., обеспечивает время доступа 4 нс, скорость передачи данных до 6 Гбайт/с и поддерживающая рабочую частоту шины до 800 МГц.

DDR SDRAM – усовершенствованный вариант SDRAM-модулей, разработанных компанией Samsung и обеспечивает пропускную скорость 2,5 Гбайт/с при времени доступа 5-6 кс.

SLDRAM – стандарт модулей памяти, вышедший на компьютерный рынок в 1999г. и поддержанный фирмами Apple, Hewlett и IBM.