Тема: Пристрої материнської плати
Оперативна пам'ять
Процесор
Кеш-пам'ять
Мікросхема ПЗУ й система BIOS
Енергонезалежна пам'ять CMOS
Функції мікропроцесорного комплекту (чипсета)
1. Оперативна пам'ять
Оперативна пам'ять (RAM—Random Access Memory) — це масив кристалічних осередків, здатних зберігати дані. Існує багато різних типів оперативної пам'яті, але з погляду фізичного принципу дії розрізняють динамічну пам'ять (DRAM) і статичну пам'ять (SRAM).
Ячейки динамічної пам'яті (DRAM) можна представити у вигляді мікроконденсаторів, здатних накопичувати заряд на своїх обкладках. Це найпоширеніший і економічно доступний тип пам'яті. Недоліки цього типу зв'язані, по-перше, з тим, що як при заряді, так і при розряді конденсаторів неминучі перехідні процеси, тобто запис даних відбувається порівняно повільно. Другий важливий недолік пов'язаний з тим, що заряди осередків мають властивість розсіюватися в просторі, причому досить швидко. Якщо оперативну пам'ять постійно не «подзаряжать», втрата даних відбувається через трохи сотих часток секунди. Для боротьби із цим явищем у комп'ютері відбувається постійна регенерація (освіження, підзарядка) осередків оперативної пам'яті. Регенерація здійснюється кілька десятків разів у секунду й викликає непродуктивну витрату ресурсів обчислювальної системи.
Ячейки статичної пам'яті (SRAM) можна представити як електронні мікроелементи — тригери, що складаються з декількох транзисторів. У тригері зберігається не заряд, а стан (включений/виключений), тому цей тип пам'яті забезпечує більше висока швидкодія, хоча технологічно він складніше й, відповідно, дорожче.
Мікросхеми динамічної пам'яті використають у якості основної оперативної пам'яті комп'ютера. Мікросхеми статичної пам'яті використають як допоміжна пам'ять (так називаної кеш-пам'яті), призначеної для оптимізації роботи процесора.
Каждая комірка пам'яті має свою адресу, що виражається числом. У цей час у процесорах Intel Pentium і деяких інших прийнята 32-розрядна адресація, а це означає, що всього незалежних адрес може бути 232. Таким чином, у сучасних комп'ютерах можлива безпосередня адресація до поля пам'яті розміром 232 = 4 294 967 296 байт (4,3 Гбайт). Однак це аж ніяк не означає, що саме стільки оперативної пам'яті неодмінно повинне бути в комп'ютері. Граничний розмір поля оперативної пам'яті, установленої в комп'ютері, визначається мікропроцесорним комплектом (чипсетом) материнської плати й звичайно становить кілька сотень Мбайт.
Один адресуємий осередок містить вісім двійкових осередків, у яких можна зберегти 8 біт, тобто один байт даних. Таким чином, адреса будь-якої комірки пам'яті можна виразити чотирма байтами.
Подання про те, скільки оперативної пам'яті повинне бути в типовому комп'ютері, безупинно міняється. У середині 80-х років поле пам'яті розміром 1 Мбайт здавалося величезним, на початку 90-х років достатнім уважався обсяг 4 Мбайт, до середини 90-х років він збільшився до 8 Мбайт, а потім і до 16 Мбайт. Сьогодні типовим уважається розмір оперативної пам'яті 32-64 Мбайт, але дуже незабаром ця величина буде перевищена в 2-4 рази навіть для моделей масового споживання.
Оперативна пам'ять у комп'ютері розміщається на стандартних панельках, називаних модулями. Модулі оперативної пам'яті вставляють у відповідні рознімання на материнській платі. Якщо до рознімань є зручний доступ, то операцію можна виконувати своїми руками. Якщо зручного доступу ні, може знадобитися неповне розбирання вузлів системного блоку, і в таких випадках операцію доручають фахівцям.
Конструктивно модулі пам'яті мають два виконання — однорядні (SIMM-модулі) і дворядні (DIMM-модулі). На комп'ютерах із процесорами Pentium однорядні модулі можна застосовувати тільки парами (кількість рознімань для їхньої установки на материнській платі завжди парне), а DIMM-модулі можна встановлювати по одному. Багато моделей материнських плат мають рознімання як того, так і іншого типу, але комбінувати на одній платі модулі різних типів не можна. Основними характеристиками модулів оперативної пам'яті є обсяг пам'яті й час доступу. DIMM-модулі поставляються обсягами 4,8,16,32 Мбайт, а SIMM -модулі — 16,32,64,128 Мбайт і більше. Час доступу показує, скільки часу необхідно для звертання до комірок пам'яті — чим воно менше, тим краще. Час доступу виміряється в мільярдних частках секунди (наносекундах, нс). Типовий час доступу до оперативної пам'яті для SIMM-модулів — 50-70 не. Для сучасних DIMM -модулів воно становить 7-10 нс.