Як ви напевно, знаєте, будь-який комп'ютер складається з трьох основних компонентів - процесора. пам'яті і пристроїв введення-виведення. При цьому оперативна пам'ять комп'ютера у багатьох користувачів є першим поняттям, яке приходить на розум, коли мова заходить про пам'ять взагалі.
Строго кажучи, існує два різновиди пам'яті - постійна і тимчасова. І тимчасова пам'ять комп'ютера - це і є оперативна пам'ять плюс кеш-пам'ять CPU. про яку ми вже розповідали в окремій статті.
функції ОЗУ
Інформація, яку містить тимчасова пам'ять, як можна здогадатися, не зберігається постійно і після вимкнення живлення комп'ютера безслідно зникає, якщо, зрозуміло, користувач не встиг зберегти її в постійній, тобто, на жорсткому диску або будь-якому змінному носії. Однак тимчасова пам'ять має одну велику перевагу перед постійною - це висока швидкодія. Зокрема, оперативна пам'ять працює в кілька сот тисяч (!) Разів швидше, ніж жорсткий диск. Саме тому в тимчасовій пам'яті зберігаються динамічно мінливі дані і програми, які запускаються протягом сесії роботи операційної системи.
Оперативна пам'ять (яку також іноді називають ОЗУ, що означає «оперативний пристрій») є найбільшим тимчасовим сховищем даних в комп'ютері. У порівнянні з кеш-пам'яттю ОЗУ має набагато більший об'єм, але в той же час, і меншим швидкодією. Однак швидкодія ОЗУ, проте, цілком достатньо для виконання поточних завдань прикладних програм і операційної системи.
Принцип роботи оперативної пам'яті
В даний час мікросхеми ОЗУ виготовляються на основі технології динамічної пам'яті (DRAM, або Dynamic Random Access Memory). Динамічна пам'ять, на відміну від статичної, яка використовується в кеш-пам'яті, має більш простий пристрій, і, відповідно її ціна на одиницю об'єму набагато нижче. Для зберігання однієї одиниці інформації (одного біта) в DRAM використовується всього лише один транзистор і один конденсатор.
Крім цього, особливістю динамічної пам'яті є її постійна потреба в періодичній регенерації вмісту. Ця особливість обумовлена тим, що конденсатори, які обслуговують осередок пам'яті, дуже швидко розряджаються, і тому через певний час їх вміст необхідно прочитати і записати заново. Дана операція в сучасних мікросхемах здійснюється автоматично через певний проміжок часу, за допомогою контролера мікросхеми пам'яті.
Як і в випадку процесора, швидкість роботи ОЗУ багато в чому визначається її тактовою частотою. Тактова частота сучасних мікросхем пам'яті типу DDR3 в середньому становить приблизно 1600 МГц.
Фізично оперативна пам'ять є довгою і невисоку плату, до якої припаяні безпосередньо мікросхеми пам'яті. Ця плата вставляється в спеціальні слоти на материнській платі. В даний час найбільш поширені модулі пам'яті форм-фактора DIMM (Dual In-line Memory Module або двосторонній модуль пам'яті).
Історія розвитку мікросхем
В епоху панування комп'ютерів сімейства XT / AT панували мікросхеми пам'яті форм-фактора DIP. Ця пам'ять представляла собою окрему мікросхему, яку потрібно було вставляти в горизонтальному положенні в спеціальний роз'єм на материнській платі. Оперативна пам'ять формату DIP, однак, мала кілька істотних недоліків. По-перше, мікросхема не надто міцно трималася в своєму гнізді, і тому частина її контактів могла не діяти, що призводило до помилок пам'яті. Крім того, подібні мікросхеми мали невелику ємність і неефективно використовували вільний простір материнської плати.
Недоліки технології DIP спонукали конструкторів до розробки модулів пам'яті форм-фактора SIMM (Single-in-line Memory Module). Перші SIMM з'явилися ще в системах AT. На відміну від DIP модулі SIMM, як і сучасні DIMM, представляли собою довгі модульні плати, до яких були в один ряд прикріплені мікросхеми пам'яті, і які можна було вставляти в спеціальний роз'єм на материнській платі в вертикальному положенні.
У різні роки випускалося два типу SIMM - 8-розрядні SIMM c 30 контактами і більш пізній варіант, що вперше з'явився в системах на базі 486-х процесорів - 32 розрядні модулі c 72-роз'ємами.
Модулі типу SIMM стали виходити з ужитку вже в системах на базі першого Pentium. Замість них конструкторами був розроблений модуль DIMM. Як можна здогадатися з назви ( «двосторонній модуль пам'яті»), цей модуль має два ряди контактів з обох сторін, в той час, як в SIMM фактично був всього один ряд контактів.
Крім цього, модуль DIMM відрізняється технологією виготовлення самих мікросхем встановлюються на ньому. Якщо до появи DIMM використовувалися мікросхеми типу EDO або FPM, то в DIMM використовується більш нова технологія Synchronous DRAM. Крім того, модулі DIMM мають вбудовану мікросхему контролю парності пам'яті.
Модуль DIMM першого покоління, на відміну від SIMM, мав 168 контактів, а також спеціальний ключ в роз'ємі, що виключає неправильну установку модуля.
Друге покоління DIMM, засноване на технології DDR SDRAM, мало вже 184 контакту. Наступні покоління - сучасні DDR2 і DDR3 можуть похвалитися наявністю 240 контактів.
Технологія Double Data Rate Synchronous DRAM
Принципи роботи сучасних мікросхем пам'яті.
пам'ять Rambus
Також варто розповісти трохи про одну цікаву технології ОЗУ, яка наробила свого часу багато шуму, проте так і не стала масовою. Йдеться про модулях пам'яті типу RIMM (Rambus in-line memory module), які були розроблені компанією Rambus спільно з Intel в кінці 90-х рр.
Проте, модулі пам'яті типу RIMM, виявилися не позбавлені і декількох недоліків. По-перше, модулі RIMM були досить великі за розміром. Крім того модулі RIMM виділяли занадто багато тепла і потребували коштів охолодження. Ну і найголовніше, пам'ять типу RIMM була аж ніяк не дешева.
Тому на сьогоднішній день ОЗУ, засноване на модулях пам'яті форм-фактора RIMM, можна зустріти лише в деяких серверах, а не в персональних комп'ютерах.
висновок
Оперативна пам'ять, або оперативний пристрій персонального комп'ютера - один з найважливіших його компонентів. Основне призначення оперативної пам'яті - тимчасове зберігання поточних даних. Оперативна пам'ять надає необхідний простір для роботи прикладних програм і операційної системи. Від обсягу і швидкості роботи модулів оперативної пам'яті багато в чому залежить швидкість роботи і продуктивність всього комп'ютера.
Запропонуйте Друзям статтю: