Вопрос 12 Устройства внутренней памяти

В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и специальная память. Оперативная память

Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory — память с произвольным доступом) — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, связанное с процессором, которое предназначено для записи, считывания и хранения программ и данных.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ и когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой, что означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.

Объем ОЗУ современных компьютеров составляет от 256 Мбайт до 4 Гбайт. Обычно ОЗУ исполняется на интегральных микросхемах памяти DDR (динамическое ОЗУ), которые обладают высоким быстродействием. Современные микросхемы имеют ёмкость 16-32 Мбайт и более. Они устанавливаются в корпуса и собираются в модули памяти.

Время доступа к памяти обычно составляет 60 – 80 наносекунд.

Кэш-память

Кэш (англ. cache), или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и менее быстродействующей оперативной памятью.

Кэш-памятью управляет контроллер, который определяет, какие данные и команды нужны в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память. Кэш-память реализуется на микросхемах статической памяти, более быстродействующих и малоёмких, чем память DDR.

Современные микропроцессоры имеют кэш-память размером до 2Мбайт.

Специальная память

К устройствам специальной памяти относятся постоянная память (ROM), перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти.

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для постоянного хранения данных. Из ПЗУ данные можно только читать.

Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты.

В ПЗУ находятся программы управления процессором, дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программой запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти — модуль BIOS.

• BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера и затем загрузки операционной системы в оперативную память.

Роль BIOS двоякая: с одной стороны это элемент аппаратуры (Hardware), а с другой строны — важный модуль любой операционной системы (Software).

Разновидность постоянного ЗУ — память CMOS RAM.

CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.

Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Set-up ).

Для хранения графической информации используется видеопамять.

Видеопамять (VRAM) — разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. ЗУ видеопаяти организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею, так что изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

Вопрос13 Блоки питания и корпуса сокеты и слоты

Главное назначение блоков питания — преобразование электрической энергии, поступающей из сети переменного тока, в энергию, пригодную для питания узлов компьютера.

Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц (120 В, 60 Гц) в постоянные напряжения +3,3, +5 и +12 В. Как правило, для питания цифровых схем (системной платы, плат адаптеров и дисковых накопителей) используется напряжение +3,3 или +5 В, а для двигателей (дисководов и различных вентиляторов) — +12 В. Компьютер работает надежно только в том случае, если значения напряжения в этих цепях не выходят за установленные пределы.  Слоты и сокеты

Обычно контроллеры (адаптеры) внешних устройств находятся на отдельных платах, вставляемых в унифицированные разъемы на материнской плате. Через этот разъем контроллеры (адаптеры) подключаются непосредственно к системной магистрали передачи данных в системе компьютер - шина.

Существует два понятия характеризующих два вида разъемов для пpоцессоpа: сокет (Socket) и слот (Slot). Socket (сокет) - плоский разъем для установки микросхемы с выводами, пеpпендикуляpными корпусу. Slot (слот) - это щелевой разъем с контактами по краю. На данный момент существуют несколько типов разъемов для установки процессора в материнскую плату:

• Socket 1 (PGA-169) - пpоцессоpы типа 486SX/DX/DX2 (5 В).

• Socket 2 (PGA-238) - пpоцессоpы типа 486SX/DX/DX2/DX4 (5 В).

• Socket 3 (PGA-237) - пpоцессоpы типа 486SX/DX/DX2/DX4 (5/3.3 В).

• Socket 4 (PGA-273) - пpоцессоp ы Pentium-60/66 (5 В ).

• Socket 5 (SPGA-320) - пpоцессоpы Pentium-75..120 (3.3 В ).

• Socket 6 (PGA-235) - пpоцессоpы типа 486DX4 (3.3 В ).

• Socket 7 (SPGA-321) - пpоцессоpы типа Pentium-75..333 (2.2..3.3 В ).

• Socket 8 (PGA/SPGA-387) - пpоцессоpы Pentium Pro (P6).

• Slot 1 (SEC-242) - пpоцессоpы типа Pentium II.

• Slot 2 (SEC-330) - пpоцессоpы типа Pentium II Xeon.

 

Кулеры предназначены для отвода тепла от горячего участка (в данном случае процессора) и рассеивания его через большую площадь поверхности в окружающий воздух. Затем вентиляторы корпуса и блока питания будут выбрасывать нагретый воздух за пределы ПК. Чем больше площадь поверхности радиатора, тем легче он будет справляться с задачей рассеивания тепла. Самые мощные кулеры, как правило, имеют довольно внушительные габариты, чтобы как раз площадь была довольно большой.

Что касается материалов, то хотя серебро и медь обладают прекрасной теплопроводностью, стоят они тоже довольно дорого - алюминий является прекрасным компромиссом между стоимостью и теплопроводностью.