Pamięć komputera

Komputerowa pamięć
1b (bit) - to najmniejsza jednostka informacji w której można zapamiętać 0 lub 1
1B (bajt) - to 8 bitów tzw. słowo binarne (zapamiętuje jeden znak lub liczbę z
zakresu od 0 - 255)
10
1KB (kilobajt) = 1024 B = 2 B
1MB (megabajt) = 1024 KB = 220 B = 1048576 B
1GB (gigabajt) = 1024 MB = 230 B = 1073741824 B
Rodzaje pamięci wewnętrznej:
System
System
System
2
0010
2
3
0011
3
4
0100
4
5
0101
5
6
0110
6
7
0111
7
8
1000
8
9
1001
9
10
1010
A
11
1011
B
12
1100
C
13
1101
D
14
1110
E
15
1111
F
ROM (Read Only Memory)– pamięć dziesiątkowego dwójkowy szesnastkowy
tylko do odczytu, stała; zapisane są w
(decymalny)
(binarny) (hexadecymalny)
niej przez producenta informacje
0
0000
0
dotyczące sprzętu.
1
0001
1
RAM – (Random Access Memory)
pamięć operacyjna, nietrwała, do
zapisu i odczytu. W tej pamięci
komputer wykonuje programy.
Obecnie komputer PC powinien mieć
minimum 128MB RAM.
CACHE – podręczna pamięć
procesora, przyśpieszająca jego pracę
(128KB-1MB)
CMOS – pamięć pamięci RAM
podtrzymywanej przez baterię w
której komputer zapisuje ustawienia
BIOSu.
Pamięć karty grafiki (1MB-64MB).
Nośniki pamięci zewnętrznej:
FD – dyskietka – 1,44 MB
ZIP – dysk magneto-optyczny – 100-250MB
HD – dysk twardy – 5MB – 80 GB
CD-ROM/CD-RW – płyta CD jedno/wielokrotnego zapisu – 650, 700, 800MB
DVD-ROM – płyta DVD – 4,7 / 8,5 / 9,4 / 17 GB
Karty pamięci do aparatów cyfrowych – 8 - 64MB
Jak komputer zapamiętuje?
Obraz: Obraz składa się z punktów (pikseli), którym można przypisać parametry
liczbowe: jasność, nr koloru itd. Ilość punktów na ekranie to tzw. rozdzielczość
(np.800x600x16)
Dźwięki: Każdy prosty dźwięk można opisać parametrami liczbowymi: wysokość
tonu, czas trwania.
Znaki: Każdy znak posiada swój kod (numer) wg tabeli kodów ASCII (American
Standard Code for Information Interchange . Komputer zapamiętuje nr znaku
(liczba).
PAMIĘĆ
Każdy komputer potrzebuje pamięci RAM (Random Acces Memory) do której ładuje
aktualnie używane dane, tak aby były one błyskawicznie dostępne dla procesora. RAM
jest dużo szybsza od pamięci masowych, takich jak dyski twarde, napędy CD-ROM.
Jednak
w przeciwieństwie do tych typów pamięci dane zawarte w RAM giną po wyłączeniu
komputera – a więc RAM do pracy wymaga stałego źródła zasilania. RAM to układy
scalone osadzone
na niewielkich plastikowych płytkach, zwanych modułami pamięci. Przez lata parametry
jak
i ich wygląd znacznie się zmienił. Poniżej przedstawiona została charakterystyka
modułów pamięci zaczynając od najstarszych a kończąc na obecnie dostępnych w
sprzedaży.
SIMM FPM
30-pinowe SIMM typu FPM
Używane były w komputerach z procesorem klasy 486. W układach tych poszczególne
komórki tworzyły matryce pogrupowane na tzw. strony. W chwili gdy potrzebne
systemowi dane znajdowały się na tej samej stronie, część adresu wskazującą na nią
wystarczyło podać raz, a później przekazywać jedynie numery potrzebnych komórek.
Niestety przy czasie dostępu rzędu 60–70 nanosekund układy te już dawno osiągnęły kres
swoich możliwości.
SIMM PS/2 EDO
72-pinowe SIMM PS/2 typu EDO
Rozwiązaniem, które na pewien czas zagościło w naszych komputerach, stały się kości
EDO. Dzięki prostej sztuce, polegającej na zastosowaniu dodatkowego buforowania,
uzyskano możliwość podtrzymywania informacji na wyjściu danych, gdy w tym czasie na
wejściu adresowym mógł się już pojawić adres nowej komórki pamięci. W efekcie dostęp
do następnej porcji informacji był realizowany w trakcie odczytu poprzedniej, czyli –
szybciej. Uzyskany w ten sposób 10–20 procentowy wzrost wydajności wystarczył na
jakiś czas, jednak nie na długo. Potrzebna była nowa jakość, nowa technologia, którą
zapewniły dopiero pamięci SDRAM.
DIMM SDRAM
168-pinowy DIMM typu SDRAM
Pamięci typu FPM oraz EDO pracowały asynchronicznie, co oznacza, że nie były
taktowane zewnętrznym zegarem, a informacja ukazywała się "po jakimś czasie".
Natomiast pamięć SDRAM pracuje synchronicznie, czyli udostępnia informacje zgodnie
z taktem zewnętrznego zegara. Dzięki tej metodzie oraz wewnętrznej dwubankowej
konstrukcji kości uzyskały czas dostępu rzędu 15 nanosekund – wystarczający do pracy z
częstotliwością 66MHz. Z czasem pojawiły się SDRAM-y 12 nanosekundowe, a później –
w chwili wprowadzenia na rynek pierwszych procesorów współpracujących z szyną 100
MHz – 10 nanosekundowe, zgodnie
ze specyfikacją PC–100.
DDR SDRAM
184-pinowy DDR typu SDRAM
Rozwinięciem konstrukcji SDRAM-ów są pamięci DDR SDRAM, w których dane
przesyłane są na obydwu zboczach sygnału zegarowego. Oznacza to, że przy ustawionej
częstotliwości pracy płyty głównej np. 133MHz pamięć ta pracuje efektywnie z
podwojoną częstotliwością czyli 266MHz.
RIMM RDRAM
Opracowane przez kalifornijską firmę RAMBUS. Odczyt danych realizowany jest
częściowo sekwencyjnie, co wynika z podzielenia matrycy DRAM na osiem jednakowych
części.
W jednym takcie zegarowym zostaje odczytana informacja tylko z pojedynczego bloku
pamięci. Kolejne dane z następnego banku pobierane są przy późniejszych cyklach
zegarowych. Po odczytaniu wszystkich ośmiu bitów dane są "wysyłane" na zewnątrz
pamięci w postaci pojedynczego pakietu. Przy stosowanym obecnie 400MHZ zegarze
płyty głównej (efektywne 800Mhz) i 16 bitowej szynie danych przepustowość Rambusów
wynosi 1,6 GB/s (3,2GB/s.). Olbrzymia szybkość pamięci zostaje jednak okupiona
przedłużonym czasem dostępu do danych.