Оперативная память
Оперативная память (по-английски RAM - Random Access Memory, память с произвольным доступом, то есть, возможны и чтение, и запись данных в произвольные участки) также реализована на СБИС. Существуют два типа микросхем памяти: память статическая и динамическая. В первых элементарную ячейку образуют так называемые триггерные схемы. Будучи установлена входным импульсом в одно из двух возможных состояний («0» или «1»), такая схема сохраняет его до очередного импульса или до выключения питания. При считывании записанного в ячейку значения ее состояние также не изменяется. Иначе работает динамическая память: она состоит из микроскопических конденсаторов, каждый из которых может пребывать в состоянии «заряжен» (что означает двоичную единицу) или «не заряжен» (двоичный нуль). Чтобы сохранять данные в такой памяти, заряженные конденсаторы необходимо периодически «подпитывать». Поэтому динамическая ОП при прочих равных условиях существенно медленнее статического. Но зато оно менее энергоемко. Подчеркнем, что оба вида памяти хранят данные лишь при постоянном электропитании. Про такое запоминающее устройство говорят, что оно энергозависимо. Данные в этой памяти стираются после выключения или перезагрузки компьютера.
Рис. 8. Модуль оперативной памяти (ОП)
У современной ОП цикл обращения находится в диапазоне сотни пикосекунд – единицы наносекунд (1 наносекунда = 10-9с, 1 пикосекунда = 10-12 с.).
Системная шина
Системная магистраль (системная шина) – это группа электрических соединений (проводников) для передачи данных, адресов и сигналов между различными компонентами компьютера. Для обеспечения взаимозаменяемости устройств, изготавливаемых разными производителями, количество, назначение и размещение этих проводников стандартизовано.
В современных компьютерах системной называют магистраль, к которой подключен центральный процессор. Системная магистраль связывает микропроцессор с оперативной памятью и кэш-памятью и, как правило, является наиболее быстродействующей из магистралей. Связь микропроцессора с другими элементами ПК осуществляется посредством так называемых шин расширения через системную магистраль.
Одним из главных потребителей пропускной способности шины является графический адаптер. Для современных графических приложений, сильно загружающих шину, используют специальную шину AGP (Accelerated Graphic Port – ускоренный графический порт), разработанную фирмой Intel. Эта шина имеет архитектурные особенности, позволяющие полнее использовать преимущества современных микропроцессоров и ОП. Шина предназначена только для подключения видеоадаптера соответствующего стандарта.
Шины расширения на материнской плате представляются в виде разъемов (слотов), в которые вставляются платы расширения.
Конструктивно плата расширения представляет собой печатную плату стандартного типоразмера с установленными на ней соответствующими микросхемами (часто собственные микропроцессор, BIOS, ОП и т.п.).
В литературе иногда платами расширения называют не все платы, устанавливаемые в слоты расширения, а лишь дополнительные электронные устройства, которые не входят в комплект поставки ПК и приобретаются владельцем ПК позднее с целью расширения функциональных возможностей машины. Такими устройствами могут быть: модем, звуковая плата и др.
Следует отметить, что в структуре современного компьютера имеется так называемая универсальная последовательная шина USB.
USB - внешняя шина, поддерживающая установку самонастраивающихся устройств Plug and Play. Включение и выключение устройств USB проводится без завершения работы или перезапуска компьютера. К одному порту USB можно подключить до 127 периферийных устройств, включая динамики, телефоны, дисководы компакт-дисков, джойстики, магнитофоны, клавиатуры, сканеры и камеры. Порт USB обычно располагается сзади (редко – на передней панели базового корпуса) компьютера рядом с последовательным или параллельным портом.