20 Дати загальну характеристику динамічної пам’яті

DRAM (dynamic random access memory) - тип енергозалежної напівпровідникової пам’яті з довільним доступом (RAM), також запам’ятовуючий пристрій, найбільш широко використовується в якості ОЗУ сучасних комп’ютерів.

Фізично пам’ять DRAM складається з комірок, створених у напівпровідниковому матеріалі, в кожній з яких можна зберігати певний об’єм даних, рядок від 1 до 4 біт. Сукупність осередків такої пам’яті утворюють умовний «прямокутник», що складається з певної кількості рядків і стовпців. Один такий «прямокутник» називається сторінкою, а сукупність сторінок називається банком. Весь набір осередків умовно ділиться на кілька областей.

Як запам’ятовуючий пристрій, DRAM-пам’ять являє собою модуль різних конструктивів, що складається з електричної плати, на якій розташовані мікросхеми пам’яті і роз’єм, необхідний для підключення модуля до материнської плати.

Фізично DRAM-пам’ять представляє собою набір запам’ятовуючих осередків, які складаються з конденсаторів і транзисторів, розташованих усередині напівпровідникових мікросхем пам’яті.

За відсутності подачі електроенергії до пам’яті цього типу відбувається розряд конденсаторів, і пам’ять спустошується (обнуляється). Для підтримки необхідного напруги на обкладинках конденсаторів осередків і збереження їх вмісту, їх необхідно періодично заряджати, докладаючи до них напруги через комутуючі транзисторні ключі. Таке динамічне підтримку заряду конденсатора є основоположним принципом роботи пам’яті типу DRAM. Конденсатори заряджають у випадку, коли в «клітинку» записується одиничний біт, і розряджають у разі, коли в «клітинку» необхідно записати нульовий біт.

Важливим елементом пам’яті цього типу є чутливий підсилювач-компаратор (англ. sense amp), підключений до кожного з стовпців «прямокутника». Він, реагуючи на слабкий потік електронів, і подався через відкриті транзистори з обкладок конденсаторів, зчитує всю весь рядок. Саме рядок є мінімальною порцією обміну з динамічною пам’яттю, тому обмін даними з окремо взятої осередком неможливий.

Основними характеристиками DRAM є робоча частота і таймінги.

При зверненні до осередку пам’яті контролер пам’яті задає номер банку, номер сторінки в ньому, номер рядка та номер стовпчика і на всі ці запити витрачається час, крім цього досить великий період йде на відкриття та закриття банку після самої операції. На кожну дію потрібен час,

Протягом довгого часу розробниками створювалися різні типи пам’яті. Вони володіли різними характеристиками, у них були використані різні технічні рішення. Основною рушійною силою розвитку пам’яті був розвиток комп’ютерів і центральних процесорів. Постійно потрібно збільшення швидкодії та об’єму оперативної пам’яті.

21 Дати загальну характеристику статичних запам’ятовуючих пристроїв

Статична пам'ять (Static RAM -- SRAM) отримала свою назву через те, що кожен занесений до неї біт інформації може знаходитись там необмежений час без будь-якого поновлення. Єдиною умовою збереження інформації у статичних ЗП є постійна наявність електроживлення мікросхем пам'яті, тому вони, як і усі інші типи оперативної пам'яті, відносяться до енергозалежних пристроїв. При зникненні напруги живлення, уся інформація, що знаходилась у комірці такого типу пам'яті буде стерта. Основою побудови статичних ЗП є простіші RS-тригери, реалізовані не у ТТЛ технології (яка є дуже енерговитратною) а у МОН. Наявність бістабільного елементу дозволяє приймати та видавати дані на відповідні шини комп'ютеру у будь-який момент часу майже без затримки, тобто швидкодія таких ЗП є достатньо високою. Додаткова перевага статичних ОЗП полягає в тому, що при читанні інформація не руйнується, тобто не потрібно втрачати час на її відновлення на відміну від динамічних ОЗП. Найбільш суттєвим недоліком таких ЗП є їх відносна складність у виготовленні, особливо коли мова йде про ЗП з великою інформаційною ємністю. Неважко підрахувати, що для виготовлення найпростішого тригеру потрібні принаймні два транзистори, декілька резисторів навантаження і хоча б два конденсатори (запам’ятовуючий елемент сучасної статичної пам’яті має принаймні шість транзисторів). Тому статичні ЗП у якості основного ОЗП не використовують. Але висока швидкодія цих ЗП дозволила використовувати їх у якості буферних пристроїв пам'яті. Головне завдання їх полягає у узгодженні між собою пристроїв ЕОМ, які мають суттєву різницю у швидкодії. До речі, пристрій пам'яті, які виконує таку функцію отримав назву кеш-пам'яті.