17. Динамическая память. Принцип функционирования sdram, ddr sdram и rdram. Основные параметры.

В ОЗУ используется два типа запоминающих элементов: конденсатор и триггер. Конденсатор может быть в двух состояниях: заряженном и незаряженном. Записать информацию в один бит означает разрядить или зарядить конденсатор. Однако заряд из-за проводимости изоляции постепенно исчезает, и информация самопроизвольно теряется, поэтому ранее заряженные конденсаторы приходится через определенное время подзаряжать. Этот процесс называется регенерацией памяти и выполняется с цикличностью в несколько миллисекунд. Для регенерации ячейки достаточно обратиться к ней или выбрать ее строку, т.е. регенерация выполняется сразу по строкам. Из-за регенерации память на конденсаторах получила название динамической. В отличие от нее, память на триггерах называется статической. Для триггеров не требуется регенерации, к тому же они работают значительно быстрее, чем конденсаторы. Динамическая память более медленная, чем статическая.

SDRAM (Synchronous DRAM) – синхронная динамическая память. Она работает синхронно с шиной процессора. Это вид памяти, который имеет преимущества только при последовательной выборке данных из памяти. SDRAM выпускается сейчас только в 168-выводных 64-разрядных модулях DIMM (Dual In-line Memory Module) – двусторонний модуль памяти. Микросхемы SDRAM так же широко используются в качестве локальной памяти видеокарт.

DDR SDRAM – (Double Data Rate SDRAM) – SDRAM с удвоенной скоростью обмена данными – вид памяти. Пропускная способность DDR SDRAM в два раза выше обычной. Этот вид памяти иногда называют SDRAM II.

RDRAM (Rambus DRAM) – одна из разновидностей DRAM. Это возможный претендент на широкое распространение и принятие в качестве стандарта на память с высокой производительностью.

18. Понятие кэш-памяти. Принцип функционирования.

Кэш – сверхбыстрая память, хранящая наиболее часто используемые в ближайшее время команды процессора. Она частично устраняет несоответствие между высокой скоростью работы процессора и гораздо меньшей скоростью доступа к ОП ПК. Если процессор повторно должен выполнить какую-то цепочку команд, то он берет их уже из быстрого кэша, а не из медленной памяти. Это обеспечивает повышение скорости работы процессора. По характеру взаимодействия с ОЗУ кэш-память делится на два типа: - с обратной записью; - со сквозной записью. В кэш-памяти с обратной записью результаты операций вначале записываются в кэш-память, а затем уже контроллером памяти переносятся в ОЗУ. В кэш-памяти со сквозным доступом результаты операций заносятся одновременно в кэш-память и в ОЗУ.

19. Различие в назначении кэш-памяти 1 и 2 уровня.

В компьютере кэш-память имеет ряд уровней.

Кэш-память первого уровня L1 расположена на том же кристалле, что и сам процессор, а потому работает на частоте процессора. Это очень быстрая память. Она занимает много места на кристалле процессора, поэтому её объем ограничен – обычно 16, 32 или 64 кбайта. Лишь процессоры AMD Athlon имеют кэш-память уровня L1 на 128 кбайт.

Кэш-память второго уровня L2 может быть расположена либо в процессоре, либо на системной плате. Её объем лежит в пределах от 128 кбайт у дешевых процессоров до нескольких мегабайт у процессоров для серверов, обслуживающих локальные сети. У современных процессоров эта память располагается чаще всего в корпусе процессора и подключается к нему через отдельную высокоскоростную шину.

Кэш-память третьего уровня L3 обычно располагается на системной плате ПК. Она выполняется на высокоскоростных микросхемах статической памяти. К этой памяти, а иногда и кэш-памяти четвертого уровня L4 относят и кэш-память, располагаемую за пределами системной платы, например на платах дисковых накопителей. Назначение этой памяти заключается в уменьшении времени доступа к командам и данным, хранящимся на дисках.