История ОЗУ. ПЗ5 Харасов ИСо-21. Технические характеристики оперативной памяти
 Скачать 1.41 Mb.
|
|
Практическое занятие-5 Тема: Технические характеристики оперативной памяти. Выполнил: Харасов Шамил ИСо-21 Цель работы Изучить понятия, виды и технические составляющие Оперативной памяти. Понятие ОП Оперативная память компьютера или ОЗУ — это энергозависимая память ПК, обладающая высокой скоростью чтения/записи по сравнению с ПЗУ (HDD, SSD). Именно в оперативную память загружается код программы перед непосредственным её исполнением центральным процессором (CPU). Основные характеристики оперативной памяти тип памяти форм-фактор ключ модуля памяти объём модуля ОЗУ тактовая частота тайминг тип памяти Скорость чтения/записи важный показатель оперативной памяти, именно поэтому идёт постоянная борьба за производительность ОЗУ. Технологии не стоят на месте, периодически появляются новые стандарты оперативной памяти, как правило, превосходящие своих предшественников по скорости в 2 раза. Наибольшее распространение получила синхронная динамическая память с произвольным доступом (SDRAM), эволюционная линейка которой выглядит следующим образом: DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5. форм-фактор Планки оперативной памяти имеют различный форм-фактор исполнения в зависимости от того, где будет эксплуатировать ОЗУ в ноутбуке или компьютере. Форм-фактор оперативной памяти для стационарных компьютеров именуется DIMM, а для ноутбуков — SO-DIMM. ключ модуля памяти Печатная плата (модуль/планка), на которой размещены чипы памяти, имеет специальный ключ (прорезь), в зависимости от типа SDRAM-памяти: DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5. Связано это с тем, что типы памяти не совместимы между собой. объём модуля ОЗУ Объём оперативной памяти, на ряду с характеристиками прочих комплектующих ПК, непосредственно влияет на производительность системы в целом. При достаточном объёме ОЗУ, операционная система реже задействует файл подкачки, что исключает лишние операции чтения/записи, которые проходят на более низких скоростях. тактовая частота Параметр зависит от типа оперативной памяти: DDR, DDR 2, DDR 3, DDR 4, DDR 5. Чем выше тактовая частота, тем лучше. Обязательно стоит учитывать характеристики процессора, который должен поддерживать соответствующую тактовую частоту ОЗУ. Обязательно стоит учитывать режим работы — одно- или двухканальный. Если процессор способен работать с максимальной частотой определённого типа памяти в одноканальном режиме, он может не поддерживать данную частоту в двухканальном режиме. При этом, система запустится и будет работать, но на более низкой частоте. Стоит отметить тот факт, что оперативная память, независимо от типа, в процессе своей работы поддерживает весь диапазон тактовых частот, расположенных ниже своей максимальной частоты. К примеру, максимальная тактовая частота модуля памяти DDR 4 2400 МГц — ОЗУ может работать на следующих частотах: 2400, 2133, 1866, 1600. Частота, на которой запустится оперативная память (без учёта разгона) зависит от характеристик процессора, чипсета материнской платы и установленной видеокарты. Если, какой-то из компонентов системы будет «тормозить», то память не запустится на пределе своих возможностей. тайминг Тайминг или латентность — время задержки доступа к ячейкам памяти между операциями чтения/записи. Важный параметр оперативной памяти. CAS Latency (CL) — Один из самых значимых показателей: именно он говорит, сколько времени в целом уходит на поиск необходимых данных после того, как ЦП попросит доступ на считывание. Чем меньше показатель CAS Latency, тем лучше. RAS to CAS Delay (tRCD) — показатель демонстрирует время полного доступа к данным, то есть задержку, вызванную поиском нужного столбца и строки в двухмерной таблице. Чем меньше значение, тем выше быстродействие ОЗУ. Row Precharge Delay (tRP) — ОЗУ — динамическая память, ее ячейки время от времени разряжаются и нуждаются в периодической перезарядке. По этой причине данные, которые содержатся в ней, обновляются. Это называется регенерацией ОЗУ. Таким образом, данный показатель в тактах отображает временной отрезок, проходящий между сигналом на зарядку — регенерацию ОЗУ — и разрешением на доступ к следующей строчке информации. Чем меньше этот параметр, тем быстрее работает память. Activate to Precharge Delay (tRAS) — минимальное время активности строки, то есть минимальное время между активацией строки (ее открытием) и подачей команды на предзаряд (начало закрытия строки). Строка не может быть закрыта раньше этого времени. Высокий показатель данного параметра заметно сокращает производительность памяти, из-за того, что закрытие ячейки требует дополнительного времени, поэтому чем ниже значение tRAS, тем лучше. В 1833 году Чарльз Бэббидж начал разработку аналитической машины; одну из её частей он называл «складом» (store), эта часть предназначалась для хранения промежуточных результатов вычислений. Информация в «складе» запоминалась в чисто механическом устройстве в виде поворотов валов и шестерней. В ЭВМ первого поколения использовалось множество разновидностей и конструкций запоминающих устройств, основанных на различных физических принципах:
Начиная с третьего поколения большинство электронных узлов компьютеров стали выполнять на микросхемах, в том числе и ОЗУ. Наибольшее распространение получили два вида ОЗУ: статическая память (SRAM) в виде массива триггеров; динамическая память (DRAM) в виде массива конденсаторов. SRAM хранит бит данных в виде состояния триггера. Этот вид памяти является более дорогим в расчёте на хранение 1 бита, но, как правило, имеет меньшее время доступа, но и большее энергопотребление, чем DRAM. В современных компьютерах SRAM часто используется в качестве кэш-памяти процессора. DRAM хранит бит данных в виде заряда конденсатора. Однобитовая ячейка памяти содержит конденсатор и транзистор. Конденсатор заряжается до высокого или низкого напряжения (логические 1 или 0). Транзистор выполняет функцию ключа, подключающего конденсатор к схеме управления, расположенной на том же чипе. Схема управления позволяет считывать состояние заряда конденсатора или изменять его. Так как хранение 1 бита информации в этом виде памяти дешевле, DRAM преобладает в компьютерах третьего поколения. Статические и динамические ОЗУ являются энергозависимыми, так как информация в них теряется при отключении питания. Энергонезависимые устройства (постоянная память, ПЗУ) сохраняют информацию вне зависимости от наличия питания. К ним относятся флэш-накопители, карты памяти для фотоаппаратов и портативных устройств и так далее. Во второй половине 2010-х годов получили распространение модули энергонезависимой памяти, близкие по свойствам к DRAM. В устройствах управления энергозависимой памяти (SRAM или DRAM) часто включают специальные схемы для обнаружения и исправления ошибок. Это достигается введением избыточных битов в хранимые машинные слова, используемые для проверки (например, биты чётности) или коррекции ошибок. Термин «RAM» относится только к устройствам твердотельной памяти SRAM или DRAM — основной памяти большинства современных компьютеров. Для оптических дисков термин «DVD-RAM» не совсем корректен, так как, в отличие от дисков типа CD-RW или DVD-RW, старые данные не должны стираться перед записью новых. Тем не менее, информационно DVD-RAM больше похож на жёсткий диск, хотя время обращения к нему намного больше. Типы оп SIMM — настоящее ископаемое. Была двух поколений на 30 и 72 контактов. На 72 контакта, в свою очередь, делилась на два вида FPM (Fast Page Mode) и EDO (Extended Data Out). FPM использовался до первого пентиума включительно, это было в 1995 году. Потом появился EDO, который оказался быстрее и круче. И кстати, компьютеры, которые поддерживали EDO, могли работать с FPM, но не наоборот. DIMM. Так назывался SDRam (Synchronous RAM), он увидел свет в 1996 году и продержался до 2001-го. Большинство Intel-ов и Celeron-ов использовали именно этот тип памяти. А потом настала эпоха DDR (Double Data Rate). Эта технология, по сути, стала развитием SDRam. Появилась она в 2001-ом, а ключевое её преимущество заключалось в том, что ускорение работы достигалось не удвоением тактовой частоты, а передачей данных дважды за один такт. DDR2 — более новый вариант DDR. Теоретически, работал в 2 раза быстрее, учитывая, что контактов на плате у него 240, а у предшественника — 184. DDR3 — ещё более новый тип памяти, работает ещё быстрее и ещё круче. Число контактов у него совпадает с таковым у DDR2, но из-за ключа они не совместимы. RIMM — ещё один тип памяти, который не очень прижился на ПК. Появился он в 1999 году и использовался в PlayStation 2 и Nintendo 64. Работа ОЗУ зависит, прежде всего, от процессора и внешних накопителей – в оперативную память стекается вся информация. Перед тем, как считанные с жесткого диска данные будет обработаны процессором, они прежде загрузятся в оперативную память. За правильную работу оперативной памяти отвечает контроллер, находящийся в разделе «Северный мост» (North Brifge) материнской платы. Этот элемент отвечает за различные подключения центрального процессора к блокам, связанным с графическим контролером и оперативной памятью. Следует также понимать, что процесс и записи данных в ОЗУ происходит таким образом, что предыдущее содержимое ячеек памяти безвозвратно стирается. Спасибо за внимание |