Память в персональных компьютерах
При имеющемся в последние годы значительном повышении скорости процессоров быстродействие компьютерных систем может увеличиться не столь заметно. Это связано с тем, что мощность компьютера определяется его общей архитектурой и зависит не только от тактовой частоты процессора. Важную роль в повышении быстродействия систем играют скорость работы памяти и пропускная способность шины.
Для офисных приложений особенно критичным часто оказывается организация взаимодействия центрального процессора и оперативной памяти. Большую роль в связи с этим играют память и наборы микросхем, установленные на системной плате.
Запоминающие устройства ПК, или память, предназначены для хранения информации. Основные операции, выполняемые запоминающими устройствами, – запись и считывание информации, которые в совокупности называются обращением к памяти.
Наиболее важные характеристики памяти – ее емкость (объем хранимой информации) и время доступа.
В настоящее время в качестве запоминающих элементов оперативной памяти используются большие интегральные микросхемы (БИС).
При обработке информации процессором может произойти обращение к любой ячейке оперативной памяти, поэтому ее называют памятью с произвольным доступом, или RAM (Random Access Memory).
Существуют различные типы модулей памяти: SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) – самый распространенный на сегодня тип динамического ОЗУ; VC SDRAM (Virtual Channel SDRAM) – более производительный тип памяти, чем SDRAM; RDRAM (Rambus DRAM) – новая разновидность памяти, разработанная фирмой Rambus и предназначенная для функционирования на более высоких частотах, чем SDRAM.RDRAM является наиболее дорогой памятью.
Иногда используется принятая в фирме Intel спецификация PC-100, обозначающая микросхемы памяти SDRAM, поддерживающие системную шину с частотой 100 МГц и обеспечивающие скорость передачи данных 0,8 Гбайт/с. PC-600, PC-700, PC-800 – модули новой памяти RDRAM,обеспечивающие скорость передачи данных 1,2 Гбайт/с, 1,4 Гбайт/с и 1,6 Гбайт/с соответственно. Для разных системных плат предусмотрена возможность использования модулей памяти того или иного типа.
Интегральные микросхемы памяти – продукция высоких технологий. Они выпускаются небольшим количеством японских, корейских, американских и европейских фирм.
В современных ПК имеется, как правило, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), или ROM (Read Only Memory). Важнейшей функцией этой памяти является хранение BIOS (Basic Input Output System – базовая система ввода-вывода). BIOS обеспечивает инвариантность программных средств к архитектуре системной платы и содержит необходимый набор программ ввода-вывода, обеспечивающих работу периферийных устройств.
Обычно BIOS хранится в микросхемах так называемого масочного ПЗУ: информация в них записывается один раз при изготовлении микросхем. Отсюда название ROM BIOS, т.е. использование для BIOS памяти только для чтения. Однако в настоящее время после снижения цен на программируемые ПЗУ (ППЗУ) для хранения BIOS используются запоминающие элементы, информацию в которых можно стирать электрически или с помощью ультрафиолетового излучения. В настоящее время наиболее часто для этих целей применяют флэш-память (Flash Memory). Она позволяет вносить исправления в BIOS, т.е. дает возможность, не меняя микросхем, изменять или дополнять функции BIOS для взаимодействия с новыми устройствами, подключаемыми к ПК.
Кроме того, в ПК имеется память с независимым питанием (от батарейки), называемая CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), объемом 256 байт. Эта память не отображается в адресном пространстве микропроцессора, а служит для хранения данных о текущих параметрах (параметры жестких дисков, оперативной памяти, микропроцессора, показания часов и т.д.). При необходимости содержимое CMOS RAM можно корректировать.