2. Динамічне озп

Запам’ятовуючими елементами динамічного ОЗП є мікроскопічні конденсатори (0 - конденсатор розряджений, 1 - заряджений), що самовільно розряджаються і гарантовано зберігають інформацію на протязі 4-7 мс, після чого вони повинні оновлюватися (регенерація пам'яті). При читанні з пам'яті конденсатори теж розряджаються і потрібен додатковий час для їхньої перезарядки, що знижує швидкодію ОЗП. Але незважаючи на знижену в порівнянні зі статичним ОЗП швидкодію, більш складні в управлінні динамічні ОЗП мають більшу ємність, більш низьку вартість і використовуються практично в усіх ПК для організації оперативної пам'яті. Мікросхеми ОЗП мають бітову структуру об’ємом 64 Кбіт, 256 Кбіт або 1 Мбіт, запам’ятовуючі елементи яких організовані в вигляді матриці, що складається з рядків і стовпців.

Пам'ять типу DRAM – динамічна оперативна пам’ять (Dynamic RAM) використовується в більшості систем сучасних ПК. Цій пам’яті характерна невисока швидкодія, тому існує кілька типів організації DRAM, які покращують швидкодію: FРМ. ЕDО, BEDO, SDRАМ, RDRAM, DDR SDRAM та інші.

SDRАМ (Synchronous DRAM) – це тип динамічної оперативної пам'яті DRАМ. робота якої синхронізується з шиною пам'яті. SDRAM передає інформацію в високошвидкісних пакетах, що використовують високошвидкісний синхронізований інтерфейс. SDRAM дозволяє уникнути більшості циклів очікування, необхідних при роботі асинхронної SDRAM, оскільки сигнали, по яким працює пам'ять такого типу, синхронізовані з тактовим генератором системної плати. Схема синхронізації пакетного доступу SDRAM виглядає як: 5-1-1-1, тобто чотири операції зчитування виконується за вісім тактів. Крім того, пам'ять SDRAM може працювати на частоті 100 МГц (10 нc). Останні оновлення SDRAM підтримують робочу частоту 133 МГц.

Схема: сканер, плоттер, НЖМД, системний таймер, RTC

Варіант №9

1. Призначення та характеристики чіпсетів

Чипсет (англ. chipset, буквально набір чипів) — це набір мікросхем у складі персонального комп'ютера, управляючих його центральним мікропроцесором, оперативною пам'яттю і постійним запам'ятовуючим пристроєм, кеш-пам'яттю, системними шинами й інтерфейсами передачі даних, а також низкою периферійних пристроїв. Розміщується на материнській платі персонального комп'ютера. Чіпсет конструктивно прив'язаний до типу використовуваного процесора, він зазвичай складається з декількох спеціалізованих інтегральних мікросхем. До появи чіпсетів їх функції виконували набори мікросхем, що складалися з багатьох контролерів середнього ступеня інтеграції. Використання чіпсета дозволяє спростити конструкцію і зменшити вартість материнських плат.

Чипсет материнської плати визначає всі основні характеристики настільних комп'ютерів: від списку сумісних процесорів і типів пам'яті до кількості USB-інтерфейсів.

Чипсет складається з 2-х основних мікросхем:

MCH — контролер-концентратор пам'яті — Північний міст (Northbridge) — забезпечує взаємодію ЦП з пам'яттю і відеоадаптером. У нових чипсетах часто є інтегрована відеопідсистема.

ICH — контролер-концентратор вводу-виводу — Південний міст (Southbridge) — забезпечує взаємодію між ЦП і порівняно повільною периферією: жорстким диском, слотами PCI, USB тощо.

Також іноді до чипсетів відносять мікросхему Super I/O, яка підключається до південного моста і відповідає за низькошвидкісні порти RS-232, LPT, PS/2.

На сайті фірми Intel приведені блок-схеми всіх її чипсетів і їх докладний опис

В даний час основними виробниками чипсетів для настільних комп'ютерів є фірми Intel, nVidia, AMD (яка придбала фірму ATi і зараз випускає чипсети під своїм ім'ям), VIA, SiS, Broadcom Broadcom, ServerWorks, Uli.

2. Типи динамічної пам’яті

Пам'ять типу DRAM – динамічна оперативна пам’ять (Dynamic RAM) використовується в більшості систем сучасних ПК. Цій пам’яті характерна невисока швидкодія, тому існує кілька типів організації DRAM, які покращують швидкодію: FРМ. ЕDО, BEDO, SDRАМ, RDRAM, DDR SDRAM та інші.

FРМ (Fast Page Mode) – швидкий сторінковий режим динамічної оперативної пам’яті. Щоб скоротити час очікування, стандартна пам'ять DRAM розбивається на сторінки. Як правило для доступу до даних в пам'яті необхідно вибрати рядок та стовпець адреси, що забирає певний час. Розбиття на сторінки забезпечує швидший доступ до всіх даних в межах даного рядка пам'яті, тобто якщо змінюється не номер рядка, а тільки номер стовпця.

Оперативна пам'ять ЕDО (Extended Data Out) це вдосконалений тип FРМ. Пам'ять збирається із спеціально виготовлених мікросхем, які враховують перекриття синхронізації між черговими операціями доступу. Драйвери виведення даних на мікросхемі, на відміну від FРМ, не вимикаються, коли контролер пам'яті знищує стовпець адреси на початку наступного циклу. Це дозволяє сумістити по часу наступний цикл з попереднім, економлячи приблизно 10 нc в кожному циклі. Таким чином, контролер пам'яті ЕDО може починати виконання нової команди вибірки стовпця адреси, а дані будуть зчитуватися по поточній адресі. Це майже ідентично використанню різних банків для чергування пам'яті, але на відміну від чергування, не потрібно одночасно використовувати два ідентичних банка пам'яті в системі. Для оперативної пам'яті EDO схема синхронізації в пакетному режимі має вигляд 5-2-2-2. Це означає, що чотири передачі даних займають 11 повних системних циклів (проти 14 циклів в пам'яті FРМ).

Оперативна пам'ять ВЕDO (Burst Extended Data Out) - є різновидом пам'яті EDO. В основному це таж сама пам'ять, що і ЕDО, але з швидшою передачею даних. На жаль, тільки набір системної логіки Intel 440FX підтримує її.

Мікросхеми FРМ, ЕDО і ВЕDО встановлюються в модулі пам'яті SІММ. В комп'ютерах застосовується два типа модулів SІММ: 30-контактні (9 розрядів) і 72-контакті (36 розрядів). Мікросхеми в модулях SIММ можуть встановлюватися як на одній, так і на обох сторонах плати. Використання 30-контактних модулів в системах неефективно, оскільки для заповнення одного банку пам'яті 64-розрядних систем необхідно вісім таких модулів. Для заповнення одного банку пам'яті в 64-розрядних системах 72-контактні SІММ необхідно встановлювати парами. Контакти нумеруються зліва направо і розміщуються з обох сторін плати модуля.

Ємності модулів бувають різні.. Модулі з різною ємністю можуть мати різну швидкодію – від 50 до 120 нс.

SDRАМ (Synchronous DRAM) – це тип динамічної оперативної пам'яті DRАМ. робота якої синхронізується з шиною пам'яті.

SDRAM передає інформацію в високошвидкісних пакетах, що використовують високошвидкісний синхронізований інтерфейс. SDRAM дозволяє уникнути більшості циклів очікування, необхідних при роботі асинхронної SDRAM, оскільки сигнали, по яким працює пам'ять такого типу, синхронізовані з тактовим генератором системної плати.

RDRAM (Rambus DRАМ) - Мікросхеми RDRAM передбачають подвоєну (16-розрядну) шину передачі даних, а частота збільшена до 800 МГц (пропускна здатність мікросхеми дорівнює 1,6 Гбайт/с). Для збільшення продуктивності можна використовувати дво- і чотириканальні RDRAM, які дозволяють збільшувати швидкість передачі даних до 3,2 або 6,4 Гбайт/с. Один канал пам'яті Rambus може підтримувати до 32 мікросхем RDRAM, які встановлюються в модулі RІММ. Модуль RІММ зображений на рис. 4.4.

Пам'ять DDR SDRAM (Double Data Rate - подвійна швидкість передачі даних) – вдосконалений стандарт SDRAM, при використанні якого швидкість передачі даних збільшується вдвічі Це досягається не за рахунок збільшення тактової частоти, а за рахунок передачі даних два рази за один цикл, перший раз на початку циклу, а другий - в кінці. Саме завдяки цьому і збільшується швидкість передачі вдвічі (при цьому використовуються тіж самі частоти і синхронізуючі сигнали). Модулі пам'яті DDR виготовляються на основі мікросхем RDRAM, але набагато дешевші за модулі RІММ.

Схема: CD-ROM, відеокамера, відео карта, системний таймер, кеш-пам’ять 2 рівня

Варіант №10