шпоргалка / шпорки / Шпор3 (3курс)

5. Оперативная память и кэш память.

Оперативная память – это часть компьютера, где хранятся программы и данные.

Память состоит из ячеек, каждая из которых может хранить некоторую порцию информации. Каждая ячейка имеет свой номер.

Производители оперативной памяти выпускают ячейки – 8 бит (1 байт).

Типы памяти.

1. SDRAM (Synchronous Dynamic Random-Access Memory): S - работает синхронно с системной шиной компьютера; D - динамическая память требует постоянной подачи энергии; RAM – память произвольного доступа.

Виды SDRAM:

• PC 66;

• PC 100;

• PC 133;

• PC 166;

• PC 200.

Цифры показывают тактовую частоту, на которой работает данная память, что влияет на пропускную скорость работы памяти.

ПС = 8  ТЧ.

где 8 – размер ячейки оперативной памяти, ТЧ – тактовая частота.

ПС_РС200= 8 байт * 200 * 10⁶= 1,6 Гб\с

PC 166, PC 200 – технология изготовления получилась уже достаточно дорогостоящей, и при этом с низкой пропускной способностью.

2. DDR SDRAM (DDR2, DDR3).

Для повышения производительности памяти, пришла новая технология передачи данных, одновременно по двум фронтам сигнала, когда за один такт передается не один, а два пакета данных.

Модули памяти, изготовленные по этой технологии, получили название DDR (Double Data Rate), от слова double – двойной.

Тактовые частоты DDR:

• PC2 100;

• PC2 156;

• PC2 166;

• PC2 200.

Пропускная способность:

ПС = 8  2  ТЧ,

где 8 – размер ячейки оперативной памяти, 2 – количество передаваемых пакетов за один такт, ТЧ – тактовая частота.

Оперативная память записывается, например

DDR PC2 - 3200 (ТЧ = 200; ПС = 82200 = 3200 Мб/с).

Накопители

(8 мс)

В итоге пропускная способность в четыре раза выше, чем у DDR.

Тактовые частоты DDR2:

• 100

• 136

• 166

• 200

Запись имеет вид:

DDR2 PC2 – 6400 (ТЧ = 200, количество передаваемых пакетов = 4, ПС = 8  4  200 = 6400).

Существует два типа исполнения модулей (банков) памяти:

1. SIMM (Single In-line Memory Module) - модуль памяти с односторонним расположением микросхем.

2. DIMM (Dual In-line Memory Module) - модуль памяти с двухсторонним расположением микросхем (168 контактов).

На современных материнских платах имеются два канала управления памяти, что в идеальном случае может увеличить производительность работы памяти. Для этого необходимо приобрести две абсолютно два абсолютно одинаковых модуля памяти и вставить их в слоты, управляемые различными контроллерами канала.

Основные производители оперативной памяти: Kingstone, Kingmax, Samsung (SES).

0. КЭШ – память.

За последние годы тактовая частота возросла на порядок, в то время как быстродействие памяти повысилось в 2-4 раза, и стало существенно ограничивать общую производительность компьютера.

Для того чтобы уменьшить эти издержки, в компьютерах принимают более быстродействующую КЭШ - память.

Увеличение производительности достигается за счет того, что Операционная Система хранит в КЭШ-памяти наиболее часто используемые данные.

КЭШ - память бывает трехуровневая:

1. L1 – располагается внутри кристалла процессора и работает на внутренней тактовой частоте процессора (больше или равна 64 кб.).

2. L2 и L3 – располагаются либо рядом с процессором, либо располагается на материнской плате и обычно работает на внешней тактовой частоте процессора (533, 800, 1066).

Время доступа:

Микропроцессор

(2000-4000 МГц.)

Мс – миллисекунды. Нс - наносекунды

6. Интерфейсы передачи данных и их характеристики.

Внешние шины служат для подключения различных устройств с помощью интерфейсов.

Интерфейс – соединяющая линия или другой способ связи между внешним устройством и портом компьютера.

Виды интерфейсов:

1. Последовательный порт (Com 1, Com 2), последовательный, потому что информация передается последовательно бит за битом.

Основные характеристики:

• ПС = 1,5 Мбит/с

• Длина кабеля – 30 м

• Тип кабеля – RS 232 C

Основное применение:

• Внешний модем

• Мышь

• Соединение двух компьютеров

2. Параллельный порт (LPT), информация передается параллельно несколько бит одновременно.

Основные характеристики:

• ПС = до 5 Мб/с

• Тип связи: полудуплекс

• Длина кабеля: до 3 м

• Тип кабеля – Centronics

• Тип связи: зависит от настройки режима параллельного порта (ECP, EPP, SPD)

• Тип исполнения – 9,25 контактный разъем типа «мама»

Область применения:

• Для подключения принтера

• Для подключения Сканеров

• Для соединения компьютеров между собой

3. Универсальная последовательная шина (USB - Universal Serial Bus), последовательный интерфейс передачи данных.

Был предложен в 1995 г. семи ведущих компьютерными и телекоммуникационными фирмами: Compaq, IBM, Intel, NEC, Microsoft, Digital, Northern Telecom, для обмена данными по недорогой шине между ПК и среднескоростными периферийными устройствами.

Состоит из центрального HUBа, который подключен к компьютеру и содержит разъем, к которому могут подключаться внешние устройства, рассчитан на подключение до 127 устройств. Когда подключается новое устройство, HUB распознает его и прерывает работу операционной системы. Затем Операционная система сама запрашивает новое устройство, что оно собой представляет, и какая пропускная способность для него требуется и присваивает устройству уникальный адрес от 1 до 127; загружает в этот адрес регистры конфигурации устройств. Поддерживает автоматическое определение устройств. Технология Plug & Play и горячее подключение устройств.

Основные характеристики:

USB 1.0:

• ПС = 12 Мбит/с

USB 2.0:

• ПС = 480 Мбит/с

• Тип кабеля: витая пара

• Максимальная длина: 5 м

4. FireWire – скоростной интерфейс изначально разработан для использования цифрового видео.

Можно подключать до 64 устройств. Поддерживает «горячие» включение.

Основные характеристики:

• ПС = 400 Мбит/с

• Максимальная длина: 5 м.

5. IrDA – инфракрасный порт. Поддерживает автоопределение.

Основные характеристики:

• Тип связи: полудуплекс

• ПС = 4 Мбит/с

6. игровой или midi-порт