2. Оперативная память: основные принципы функционирования.

Производительность компьютера на прямую зависит от объема установ­ленной на него оперативной памяти.

Оперативная память - Random Access Memory (RAM), что

переводится как «память с произвольным доступом».

Во время работы компьютера в ней хранятся текущие данные, которые необходимы процессору в тот или иной момент времени.

Оперативная память является энергозависимой (при выключении компа все данные исчезают).

Данные в оперативной памяти хранятся в ячейках. Каждая ячейка имеет индивидуальный адрес, который состоит из номеров строки и столбца, в которых расположена эта ячейка. Таких ячеек очень много, и вместе они составляют двумерную матрицу.

Чтобы каким – то образом знать, в какие ячейки памяти записывать информацию или из каких ячеек её брать, матрица делится на строки и столбцы.

Произвольный тип доступа оперативной памяти означает то, что если процессору понадобились данные из ячейки какого-нибудь столбца и

строки, поиск и обращение к нужной ячейке происходят непосредственно и очень быстро. Если обращения к ячейке не происходит в течение длительного времени, то со временем информация теряется.

2. Оперативная память: типы, технические характеристики, конструктивное исполнение.

Поскольку память работает с процессором, она называется оперативной памятью процессора или RAM ( Random Access Memory или память с произвольным доступом).

В компьютере память бывает двух видов: – постоянная, к ней относятся микросхему BIOSa и «винчестер»; – оперативная память ram, данные в ней находятся до тех пор, пока компьютер включен. Когда компьютер выключается, то данные из оперативной памяти записываются в постоянную, на «винчестер».

Соответственно, когда компьютер включается, происходит загрузка необходимых данных процессору из «винчестера» в оперативную память RAM.

Типы

• статическая RAM (SRAM)

• динамическая RAM (DRAM)

Первая намного быстрее и предоставляет ту же функциональность, но ее намного дороже производить и использовать, чем DRAM. Сохранять данные без перезаписи SRAM может только пока есть питание, то есть SRAM остается энергозависимым типом памяти. 

Эволюция оперативной памяти:

• DRAM - первые модули памяти;

• SDRAM - синхронная динамическая память;

• DDR SDRAM - удвоенная скорость передачи данных (266 МГц);

• DDR2 SDRAM - еще более производительная память (400 МГц);

• DDR3 - самая прогрессивная память, вышедшая в 2008 году (800-1133 МГц).

Характеристики оперативной памяти RAM.

Память имеет определённые характеристики, показывающие эффективность её работы.

К ним относятся

1. объём оперативной памяти 

V оперативной памяти измеряется в мегабайтах, планки памяти могут обладать размерами 32,64,128,512,256,1024,2048 мегабайт и т.д.

2) быстродействие.

• Быстродействие - характеризуется насколько быстро оперативная память выставляет на шину данных данные, необходимые для процессора и длительностью процесса передачи. Чем ниже эти цифры, тем память более быстрая.

• Производительность - насколько быстро, за единицу времени память передаёт данные процессору, или наоборот, от процессора.

Существуют и другие параметры, но они являются производными от последних. Чем выше эти характеристики, тем оперативная память быстрее, а следовательно, и тем производителен компьютер в целом.

Поскольку существуют определённые характеристики оперативной памяти RAM, то эти характеристики зависят от некоторых показателей. К ним относятся организация циклов обмена с процессором и разрядность шины памяти. Разрядность оперативной памяти RAM характеризуется количеством бит, с которыми операция чтения из памяти или запись может быть выполнена одновременно. Современные модули памяти имеют разрядность 8 байт или 64 бита.

Конструктивное исполнение :

Всё пространство RAM представлено в виде ячеек (прямоугольники), которые состоят из определённого количества строк и столбцов. Один такой "прямоугольник" называется страницей, а совокупность страниц называется банком.

Для обращения к ячейке, контроллер задаёт номер банка, номер страницы в нём, номер строки и номер столбца, на все запросы тратится время, помимо этого довольно большая затрата уходит на открытие и закрытие банка после самой операции чтения/записи. На каждое действие требуется время, оно и называется таймингом.

Тайминг - это задержка между отдельными операциями, производимыми контроллером при обращении к памяти.

Конструктивное исполнение

Оперативная память состоит из микросхем памяти, куска текстолита, разводки платы, группы контактов, обвязки микросхем и других мелких деталей, включая конденсаторы, сопротивления и smd-элементы.