Pamięć wewnętrzna
Pamięć wewnętrzna
ROM
Read-Only Memory - pamięć tylko do odczytu
Rodzaj pamięci operacyjnej urządzenia elektronicznego, w
szczególności komputera. Zawiera ona stałe dane potrzebne
w pracy urządzenia - np. procedury startowe komputera,
czy próbki przebiegu w cyfrowym generatorze funkcyjnym
.
Rodzaje pamięci ROM
• ROM - pamięci tylko do odczytu. Ten typ pamięci
programowany jest przez producenta w trakcie
procesu produkcyjnego. Czasami ROM określana
jako MROM (Mask programmable ROM).
• PROM (Programmable ROM) - programowalna
pamięć tylko do odczytu. Jest to pamięć
jednokrotnego zapisu. Pierwsze pamięci tego typu
były programowane przez przepalenie cieniutkich
drucików wbudowanych w strukturę (tzw
"przepalanie połączeń").
• EPROM (Erasable Programmable ROM) -
kasowalna pamięć tylko do odczytu. Pamięć do której
zaprogramowania potrzebne jest specjalne
urządzenie, zwane programatorem PROM (PROM
Programmer albo PROM Burner). Pamięci tego typu
montowane są zazwyczaj w obudowie ceramicznej ze
szklanym "okienkiem" umożliwiającym skasowanie
poprzez naświetlanie ultrafioletem.
• EEPROM (Electrically Erasable Programmable
ROM) - pamięć kasowalna i programowalna
elektrycznie. Wykonywana w różnych postaciach (np.
jako FLASH), różniących się sposobem organizacji
kasowania i zapisu.
• Flash EEPROM - kasowanie, a co za tym idzie także
zapisywanie odbywa się tylko dla określonej dla
danego typu liczby komórek pamięci jednocześnie
podczas jednej operacji programowania.
RAM
RAM (Random Access Memory) jest to podstawowy rodzaj
pamięci cyfrowej zwany też pamięcią operacyjną lub
pamięcią o dostępie swobodnym.
W pamięci RAM
przechowywane są aktualnie wykonywane programy i dane
dla tych programów oraz wyniki ich pracy. Zawartość
większości pamięci RAM jest tracona w momencie zaniku
napięcia zasilania, dlatego wyniki pracy programów muszą
być zapisane na jakimś nośniku danych.
Rozróżnia się pamięci:
• statyczne SRAM - komórką pamiętającą jest
przerzutnik bistabilny (najczęściej asynchroniczny
typu RS). Zapisana informacja utrzymuje się w nich
dopóki nie zostanie zastąpiona inną albo nie zaniknie
napięcie zasilające. Cechuje ją bardzo krótki czas
dostępu do poszczególnej komórki i nieulotność.
Niestety, pamięci SRAM są drogie, dlatego też
wykorzystuje się je głównie jako pamięci cache.
• dynamiczne DRAM – funkcje elementów
pamiętających pełnią pojemności wejściowe
tranzystorów MOS gromadzące ładunek lub
odprowadzające go. Pamięć ta jest wolniejsza niż pamięć
SRAM a w dodatku jest ona ulotna. Aby pamięć ta nie
utraciła danych trzeba ją odświeżać z częstotliwością co
najmniej kilkaset Hz. Odświeżanie polega na zwykłym
odczycie zawartości komórki.
• SDRAM - (Synchronous Dynamic RAM) pamięć
dynamiczna, synchroniczna. Pamięć ta jest podobna do
pamięci DRAM, z tym że dostęp do komórek pamięci
jest zsynchronizowany z zewnętrznym zegarem
taktującym procesor.
Podział ze względu na dostęp
• FPM RAM - (Fast Page Mode RAM), pamięć ta
zorganizowana jest w strony, przy czym najszybciej
realizowany jest dostęp do kolejnych komórek w
obrębie strony.
• EDO RAM - (Extended Data Output RAM), jest to
pamięć w przypadku której w czasie odczytu danej
komórki, może zostać pobrany adres następnej.
• BEDO RAM - (Burst EDO RAM), w przypadku tej
pamięci zamiast jednego adresu pobierane są cztery,
przy czym na magistralę wystawiany jest tylko pierwszy
co znacznie zwiększa szybkość dostępu.
Moduły pamięci
SIPP (Single Inline Pin Package)
Jest drugą generacją pamięci DRAM, która powstała w
wyniku zapotrzebowania na rynku na łatwy w montażu
na płycie głównej rodzaj pamięci RAM. Układ SIPP
używał 30 pinów wzdłuż obrzeża i wyeliminował
potrzebę, aby każdy chip DRAM był montowany
indywidualnie. SIPP zrewolucjonizował sposób, w jaki
komputery osobiste (PC) używały pamięci RAM,
ponieważ znacznie szybciej można go było zmienić na
inny model.
SIMM (Single Inline Memory Module)
Pojedyńczy moduł pamięci liniowej.
Istotną innowacją w układzie SIMM było to, że nie
posiadał od wystających elementów tzw. pinów tak jak w
poprzedniej wersji DRAM, którą był SIPP, ponieważ były
one umieszczone na powierzchni płytki montażowej. Inną
ważną zmianą było też takie fizyczne ukształtowanie płytki
pamięci SIMM, aby nie było można zainstalować jej
niewłaściwie. Technicznie pomogło to wyeliminować
możliwość potencjalnych uszkodzeń w trakcie montażu
układu pamięci na płycie głównej.
Moduły SIMM można podzielić na:
• starsze 30-pinowe (8 bitowe): 256KB, 1MB, 4MB, 16MB
• nowsze 72-pinowe (32 lub 64 bitowe): 1 MB, 2 MB,
4 MB, 8 MB, 16 MB, 32 MB, 64 MB, 128 MB
DIMM (Dual In-Line Memory Module)
Złącza na płycie głównej w których można montować
pamięci 168 pin SDRAM DIMMS, 184 pin DDR
DIMMS, 240 pin DDR2 DIMMS.
Najpopularniejsze typy DIMM to:
• 72-pinowe, stosowane w SO DIMM (32 bitowe)
• 144-pinowe, stosowane w SO DIMM (64 bitowe)
• 168-pinowe, stosowane w SDR SDRAM
• 184-pinowe, stosowane w DDR SDRAM
• 240-pinowe, stosowane w DDR-II SDRAM
SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous
Dynamic Random Access Memory)
Pamięć dynamiczna, (dawniej nazywana po prostu
SDRAM, po wprowadzeniu techologii DDR SDRAM został
dodany przedrostek SDR) synchroniczna, zbudowana na
kondensatorach i tranzystorach. Synchroniczna, ponieważ
działa ona zgodnie z przebiegiem taktu zegara procesora
(współpraca z magistralą systemową).
Pamięć SDR SDRAM jest taktowana częstotliwościami 66,
100 i 133 MHz. Produkowane były kości 32, 64, 128, 256 i
512 MB. Produkcja została zaprzestana z powodu
pojawienia się DDR - szybszych i wydajniejszych pamięci,
których wielkość dochodzi już do 2 GB.
DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous
Dynamic Random Access Memory)
Pamięci typu RAM stosowana w komputerach jako pamięć
operacyjna oraz jako pamięć kart graficznych. Kości
przeznaczone dla płyt głównych zawierające moduły DDR
SDRAM posiadają 184 styki kontaktowe i jeden przedział.
W pamięci typu DDR SDRAM dane przesyłane są w czasie
trwania zarówno rosnącego jak i opadającego zbocza
zegara, przez co uzyskana została dwa razy większa
przepustowość niż w przypadku konwencjonalnej SDRAM.
Stosowane są dwa rodzaje oznaczeń pamięci DDR
SDRAM. Mniejszy (np. PC-200) mówi o częstotliwości, z
jaką działają kości. Natomiast większy (np. PC1600) mówi
o teoretycznej przepustowości jaką mogą osiągnąć.
Szerokość magistrali pamięci wynosi 64 bity.
DDR2 SDRAM (Double Data Rate 2
Synchronous Dynamic Random Access Memory)
Pamięć DDR2 charakteryzuje się wyższą efektywną
częstotliwością taktowania (533, 667, 800, 1066 MHz) oraz
niższym poborem prądu. Moduły zasilane są napięciem 1,8
V.
Pamięć DDR2 wykorzystuje do przesyłania danych
wznoszące i opadające zbocze sygnału zegarowego. DDR2
przesyła 4 bity w ciągu jednego taktu zegara.
Moduły
pamięci DDR2 nie są kompatybilne z modułami DDR.
Liczba styków została zwiększona ze 184 do 240.
Wycięcia
w płytce pamięci umieszczone są w różnych miejscach, w
celu zapobiegnięcia podłączenia niewłaściwych kości.
DDR3 SDRAM (Double Data Rate Synchronous
Dynamic Random Access Memory (ver. 3))
Pamięć DDR3 wykonana jest w technologii 90 nm, która
umożliwia zastosowanie niższego napięcia (1,5 V ).
Dzięki temu pamięć DDR3 charakteryzuje się
zmniejszonym poborem mocy o około 40% w stosunku
do pamięci DDR2 oraz większą przepustowością w
porównaniu do DDR2 i DDR. Pamięci DDR3 nie będą
kompatybilne wstecz, tzn. nie będą współpracowały z
chipsetami obsługującymi DDR i DDR2. Posiadają także
przesunięte wcięcie w prawą stronę w stosunku do DDR2.
Moduły DDR3
• PC3-6400 o przepustowości 6,4 GB/s, pracujące z
częstotliwością 800 MHz.
• PC3-8500 o przepustowości 8,5 GB/s, pracujące z
częstotliwością 1066 MHz.
• PC3-10600 o przepustowości 10,6 GB/s, pracujące z
częstotliwością 1333 MHz
• PC3-12700 o przepustowności 12,7 GB/s, pracujące
z częstotliwością 1600 MHz
• PC3-15000 o przepustowności 15 GB/s, pracujące z
częstotliwością 1866 MHz
RIMM (
Rambus Inline Memory Module)
Rodzaj kości pamięci komputerowej, na którym umieszczone
są układy scalone z pamięcią Rambus DRAM (RDRAM).
Najpopularniejsze kości typu RIMM:
• 160-pinowe, stosowane SO-RIMM
• 184-pinowe, stosowane RIMM 16-bitowe
• 232-pinowa, stosowane RIMM 32-bitowe
• 326-pinowa, stosowane RIMM 64-bitowe
Kości 16-bitowe pamięci RIMM na płytach głównych muszą
być montowane w parach, kości 32-bitowe mogą być
instalowane pojedynczo. Każde niewykorzystane gniazdo
pamięci na płycie głównej musi być zamknięte specjalną
zaślepką. Kości pamięci RIMM wyposażone są w radiator,
konieczny do odprowadzania nadmiaru ciepła.
Najważniejsze parametry pamięci
Pojemność pamięci (wielkość) oznacza ilość informacji
jaką można w niej przechowywać. Mierzy się ją w
jednostkach informacji takich jak: bity, bajty lub słowa.
Szybkość pracy pamięci jest parametrem wskazującym
na to, jak często procesor lub inne urządzenie może
korzystać z niej. Jest ona określana kilkoma parametrami.
Są to:
• czas dostępu (ang. access time),
• czas cyklu (ang. cycle time),
• szybkość transmisji (ang. transfer speed).
Czas dostępu jest to czas jaki upływa od momentu
zażądania informacji z pamięci do momentu, w którym ta
informacja ukaże się na wyjściu pamięci. Dla pamięci
operacyjnych czas ten wynosi od 20 ns do 200 ns.
Czas cyklu jest to najkrótszy czas jaki musi upłynąć
pomiędzy dwoma żądaniami dostępu do pamięci. Zwykle
czas ten jest nieco dłuższy od czasu dostępu, a wynika to z
fizycznej realizacji pamięci, tj. opóźnień wnoszonych przez
układy elektroniczne.
Szybkość transmisji mierzy się liczbą bitów (bajtów) jaką
można przesłać w jednostce czasu pomiędzy pamięcią a
innym urządzeniem.
Pobór mocy jest też ważnym parametrem, którego
znaczenie uwypukla się przy budowaniu pamięci
operacyjnych o bardzo dużych pojemnościach, gdzie
istnieje problem połączenia dużej liczby układów scalonych
i odprowadzenie wydzielanego ciepła.
DRAM-Timing - parametr określający czas (w cyklach
zegarowych), potrzebny chipom pamięci na dostarczenie
danych. Jego wartość składa się z czterech cyfr, na przykład
3-2-2-2. Pierwsza z nich podaje, ile cykli taktowania
niezbędnych jest do uzyskania pierwszych danych. Kolejne
cyfry określają liczbę cykli dla trzech kolejnych słów.