Transcript Paměť RAM

PREZENTACE
Microsoft
Power Point
prezentační program
VNITŘNÍ PAMĚTI
paměť RAM
Kateřina Sklenářová, 4. I
OBSAH:










vnitřní paměti - rozdělení
operační paměť RAM
paměti DRAM a SDRAM - zkratky
přehled dostupných pamětí na trhu
SDRAM
moduly SDRAM - zkratky
princip paměti SDRAM
DDR SDRAM, DDR-II
RDRAM - společnost Rambus
QBM?
Vnitřní paměti je možné rozdělit do
následujících základních skupin:






· ROM
· PROM
· EPROM
· EEPROM
· Flash
· RAM
 DRAM

SRAM
Paměť (Operační paměť, RAM)
Zařízení, které slouží pro uchování informací (konkrétně binárně kódovaných dat).
Množství informací, které je možné do paměti uložit, se nazývá kapacita paměti a udává
se v bytech (bajtech). Protože byte je poměrně malá jednotka, používá se často kB, MB,
GB.
Operační paměť je paměťový prostor, který umožňuje běh programů a zpřístupňuje data
uložená na pevném disku. Do operační paměti se ukládají právě zpracovávaná data, značná
část operačního systému a jiné informace. Operační paměť se po vypnutí počítače
vymaže. Průměrná kapacita dnešních operačních pamětí se pohybuje mezi 32 MB - 512
MB.
Zkratka RAM (Random Access Memory) znamená v překladu paměť s náhodným
přístupem. Operační paměť je tvořena integrovanými obvody.
DRAM (Dynamic Random Access Memory) je druh polovodičové paměti, který má
zabudovaný systém obnovy paměťových buněk. Při této obnově nelze s pamětí
pracovat, což ji zpomaluje.
SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) je paměť se synchronním
dynamickým přístupem, která umožňuje přenosy dat po větších skupinkách. Dnešní
standardy rozdělují SDRAM moduly ještě podle rychlosti základní desky počítače.
U paměťových modulů se setkáte ještě se zkratkami SIMM a DIMM.
Přehled dostupných pamětí na trhu
V dnešní době vedle sebe existuje nespočet různých typů pamětí,
ale v osobních počítačích se v poslední době prosazují
celkem tři. Všechny tři druhy operační paměti jsou založeny na
dynamické RAM (tak zvané DRAM). Paměťovou buňku zde netvoří
miniaturní kondenzátory, které se rychle vybíjejí, jako je tomu u
SRAM (Static RAM), ale parazitní kapacity na tranzistorech, které
jsou opravdu minimální a proto se musí pravidelně (po několika
milisekundách) obnovovat.
Proto dynamic.
SDRAM
Prvním a zároveň nejstarším dnes používaným typem je známý
SDRAM (Synchronous DRAM). Ten se vyvinul ze starších pamětí EDO.
SDRAM se používá s rychlostí systémové sběrnice 66, 100, 133, 150 a
166 MHz a je možno zakoupit tyto paměti i se samoopravným kódem,
tzv. ECC, což je Error Correction (nebo Correcting) Code, někdy také
uváděno jako Error Checking and Correcting, používaným převážně u
serverů.
168 pinové paměťové moduly se standardně vyrábějí v rozmezí 8 MB
až 512 MB. Firma Transcend v únoru tuto hranici posunula až za 1 GB.
Tato paměťová technologie si prožila své a v současnosti je spíše na
ústupu. U nových počítačů se vytrácí a nahrazuje ji o něco dražší
varianta s DDR SDRAM paměťmi.
Moduly SDRAM
SIMM je zkratka pro Single Inline Memory Module. Toto označení znamená, že
kontakty na obou dvou stranách modulu jsou stejné - stejně rozmístěné.
DIMM je zkratka Double Inline Memory Module. Toto označení znamená, že rozmístění
kontaktů na obou dvou stranách modulu je odlišné.
Výhoda DIMMu ve srovnání se SIMMem je v tom, že díky uspořádání kontaktů může
být fyzicky na jedné desce více paměťových čipů a z toho důvodu má modul DIMM
zpravidla vyšší kapacitu než SIMM.
Princip paměti SDRAM
Paměti SRAM uchovávají informaci v sobě uloženou po celou dobu, kdy jsou připojeny ke
zdroji elektrického napájení. Paměťová buňka SRAM je realizována jako bistabilní klopný
obvod, tj. obvod, který se může nacházet vždy v jednom ze dvou stavů, které určují, zda v
paměti je uložena 1 nebo 0.
U SRAM pamětí se používá dvou datových vodičů. Vodič Data je určený k zápisu do paměti.
Vodič označený jako \Data se používá ke čtení. Hodnota na tomto vodiči je vždy opačná než
hodnota uložená v paměti. Takže na konci je nutno ji ještě negovat. Při zápisu se na adresový
vodič umístí hodnota logická 1. Tranzistory T1 a T2 se otevřou. Na vodič Data se přivede
zapisovaná hodnota (např. 1). Tranzistor T1 je otevřen, takže jednička na vodiči Data otevře
tranzistor T4 a tímto dojde k uzavření tranzistoru T3. Tento stav obvodu představuje uložení
hodnoty 0 do paměti. Zcela analogicky tato buňka pracuje i při zápisu hodnoty 1. Rozdíl je
pouze v tom, že tranzistor T4 zůstane uzavřen a to způsobí otevření tranzistoru T 3.
Při čtení je opět na adresový vodič přivedena hodnota logická 1, což opět způsobí
otevření tranzistorů T1 a T2. Jestliže byla v paměti zapsána hodnota 1, je
tranzistor T4 otevřen (tj. na jeho výstupu je hodnota 0). Tuto hodnotu
obdržíme na vodiči \DATA. Opět zcela analogicky v případě
uložené hodnoty 0, kdy tranzistor T4 je uzavřen (tj. na jeho
výstupu je hodnota 1).
Poznámka: Tranzistory T5 a T6 plní pouze funkcí rezistorů.
DDR SDRAM, DDR-II
Double Data Rate, zkráceně DDR, představuje poměrně levné i výkonné řešení a proto
je momentálně velice oblíbenou volbou. Technologicky se podobá výše uvedeným
SDRAM pamětem, ze kterých se také DDR vyvinulo.
A co vlastně kromě vyšší ceny přináší?
Především je to větší datová propustnost při stejném taktu. To proto, že se v jednom
taktu přenesou hned dva bity najednou. Jeden na vzestupné a druhý na sestupné hraně
signálu. Používá se pro rychlosti sběrnice 100, 133 a 166MHz - označení
PC1600, PC2100 a PC2700. Dnešním standardem je rychlost 266MHz (v režimu DDR),
rychlejší 333MHz verze je zatím příliš drahá na to, aby se prosadila. S větším podílem
na trhu se počítá během roku 2003.
Aby byla zachována plná kompatibilita mezi jednotlivými výrobci, sdružení
JEDEC vytvořilo přesnou specifikaci pro všechny výše uvedené DDR
paměti a označilo ji jako DDR-II. (O nástupci DDR-I,
specifikaci DDR-II. Od předchozí generace
by se měla lišit jednak velikostí modulů,množstvím
pinů (dle typu 200, 220 nebo 240) a přenosovou rychlostí.
RDRAM - společnost Rambus
Společnost Rambus se svými RDRAMy představuje nejdražší (nebereme-li v úvahu DDR
SDRAM PC2700), ale i nejvýkonnější řešení. Architektura pamětí Rambus je dvojího typu.
Zaprvé jsou to levnější RSL (Rambus Signaling Level). Hihger-performence QRSL (Quad
Rambus Signaling Level) je druhé řešení, které je sice dražší, ale skoro dvakrát rychlejší
než RSL. Oba paměťové typy jsou označovány jako signálová technologie.
Budoucnost RDRAM se točí okolo architektury Yellowstone, anoncované minulý rok na
Rambus Developer Forum. Yellowstone přinese DRSL (Differential RSL) řešení se sníženým
napětím, postupné rozšíření datové šířky z dnešních 16 bitů až na 64 bitů a paměti s
frekvencí nejprve 3.2 GHz, později dokonce 6.4 GHz (pro srovnání, dnešní RIMM pracují
na 800 MHz). Díky tomu 64-bitové RIMM moduly nabídnou datovou propustnost až 9.6
GB/s. Vyzkoušet si je na vlastní kůži budeme moci bohužel až v roce 2005.
V blízké době se však počítá především s RDRAM moduly pracujícími zprvu na 1066MHz a
později i na 1200MHz. První zmiňované paměti se na trhu objeví
zároveň s novým procesorem Pentium 4, který bude
podporovat rychlejší 533MHz systémovou sběrnici.
Jiným řešením, které bude Rambus časem
nabízet, by se mohly stát 232pinové
moduly IMM4200, využívající integrace dvou
paměťových kanálů ke zvýšení rychlosti na 4,2GB/s.
QBM?
Doposud jsme se zabývali pouze existujícími paměťovými typy. QBM je řešení, které
se rozhodně chystá také říci své, a to koncem letošního roku.
Quad Band Memory je technologie vyvíjená společností Kentron ve spolupráci s další
skupinou firem. QBM využívá standardních DDR pamětí, které jsou umístěny společně
s FET přepínači na modulu E-BUS. Tím se dosáhne dvojnásobné propustnosti DDR
pamětí. V podstatě to znamená čtyřnásobek rychlosti FSB. Pokud bychom např. použili
obyčejnou 100MHz FSB, paměti s QBM architekturou budou pracovat na 400MHz
(3,2GB/s). Budoucnost QBM se však nejeví moc slibně, protože žádný výrobce čipových
sad se zatím nechystá zahrnout podporu těchto pamětí do svých čipsetů.
Jelikož jednotlivé společnosti oznamují nové výrobky a technologie a stahují se
válečná mračna, koncoví uživatelé si mohou mnout ruce. Soupeření firem o přízeň
zákazníků vede vždy ke snížení cen. Navíc po příchodu např. právě nových pamětí ty
staré většinou zlevňují.
Vypadá to, že se blýská na lepší časy.
Pro náročné uživatele také, protože výkon poletí rapidně nahoru.
Určitě se máme na co těšit.
Obchodní akademie a VOŠ obchodní
Pionýrská 23
612 00 BRNO
KONEC