Typy pamięci ram

1. Pamięć RAM-jest to podstawowy rodzaj pamięci cyfrowej zwany też pamięcią użytkownika 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. Pamięć RAM jest stosowana głównie jako pamięć operacyjna komputera, jako pamięć niektórych komponentów (procesorów specjalizowanych) komputera (np. kart graficznych, dźwiękowych, itp.), jako pamięć danych sterowników mikroprocesorowych.

2. W zależności od budowy, wyróżniamy dwa typy pamięci RAM:

1. DRAM

2. SRAM

3. Pamięć DRAM

PAMIĘCI DYNAMICZNE RAM są proste w konstrukcji, lecz pobierają dość dużo prądu. Zbudowane są w oparciu o półprzewodnikowe kondensatory i tranzystory . "Urodą" kondensatora jest tendencja do rozładowywania się, więc takie pamięci należy odświeżać (ang. refresh), czyli doładowywać kondensator w rytmie milisekundowym. Jeśli odczyt lub zapis dokonywany jest w podobnym czasie - ciągle, wtedy nie jest wymagany refresh (np. w kartach graficznych pamięć obrazu).

Pojedyncza komórka pamięci składa się z kondensatora i tranzystora sterującego procesem kondensacji.. Jeśli kondensator jest naładowany, przechowuje bitową jedynkę, jeśli jest rozładowany, mamy bitowe zero.

Pojedyncza komórka pamięci

T - tranzystor MOS,

C - kondensator MOS,

X - linia danych,

BL, #BL - linie zapisu/odczytu

Zalety pamięci DRAM:

• Proste komórki pozwalają na budowanie pamięci o dużej gęstości(512 MB do512 milionów)

• duża pojemność i niska cena

Wady

Potrzeba odświeżania ( w trakcie odświeżania nie można zapisywać ani dokonywać zapisu danych).

4. Typy pamięci DRAM(dostosowanie jej wydajności do wymogów stawianych przez magistralę pamięci). W pamięciach DRAM stosowano przesyłanie adresu komórki w dwóch częściach zwanych wierszem i kolumną

a. FPM; zastosowano technikę stronicowania(Pamięć stronicowana (ang. paged memory) — pamięć operacyjna fizycznie podzielona na jednakowej długości obszary nazywane ramkami. Zawartość każdej z ramek nosi nazwę strony. Adresowanie odbywa się za pomocą tablicy stron (również przechowywanej na stronach), której adres jest pamiętany w rejestrze bazowym tablicy stron. Dzięki zmianom zawartości tego rejestru przy przełączaniu kontekstu procesu możliwe jest wydzielenie każdemu procesowi odrębnej przestrzeni adresowej i uniemożliwienie dostępu do stron pamięci należących do innych procesów.

Umożliwiającą szybsze odwołanie się do danych zapisanych w jednym wierszu( podaje się adres tylko kolumny) Odczyt danych w trybie seryjnym 5-3-3-3. Oznacza to, że na dostęp do pierwszej komórki potrzeba 5 cykli zegarowych, a na dostęp do pozostałych trzech komórek-tylko 3 cykle.

Stosowana w procesorach 486, pierwszych Pentium, była instalowana w modułach SIMM.

2. EDO- jest podobna do pamięci FPM z tą różnicą, iż nowy cykl dostępu (odczytu lub zapisu) może zostać rozpoczęty jeszcze w trakcie trwania poprzedniego. Pozwala to na usunięcie "dziur" między operacjami spowodowanych głównie koniecznością odczekania kilku cykli zegarowych na zakończenie operacji wyboru kolumny.

Odczyt w trybie seryjnym 5-2-2-2( PAMIĘĆ ASYNCHRONICZNA)

3. Bedo- skrócono odczyt w trybie seryjnym do 5-1-1-1, przez dodanie do kontrolera

pamięci specjalnego licznika adresów. Dodatkowo wprowadzono funkcję przeplatania dwóch banków pamięci. Po przyznaniu dostępu do jednego banku koncentrator może przystąpić do określenia adresu w drugim banku. ( PAMIĘĆ ASYNCHRONICZNA)

4. SDRAM- wyposażona w interfejs synchroniczny, dzięki któremu wewnętrzne sygnały taktujące generowane są na podstawie zegara szyny pamięci, co pozwala na przyspieszenia transmisji danych.(zsynchronizowano pamięć z magistralą systemową, co wpłynęło na zmniejszenie strat czasowych podczas przesyłu rozkazów i danych do/z procesora) Tryb seryjny 5-1-1-1.

• PC-66-pracuje z częstotliwością 66MHz

• PC-100- pracuje z częstotliwością 100MHz

• PC-133- pracuje z częstotliwością 133MHz
  

DDR SDRAM- zastosowano technikę przesyłu danych na narastającym i opadającym zboczu sygnału zegarowego. Dzięki temu uzyskano podwójne tempo przesyłu danych bez potrzeby zwiększnia częstotliwości zegara magistrali.

DDR2 SDRAM:

-podwójny przesył danych,

-zastosowano 4-bitowy bufor, który umożliwia w ciągu jednego cyklu.

wysłanie większej ilości danych oraz podwojono mnożnik zegarowy.

5. DDR3 SDRAM-Pamięć DDR3 wykonana jest w technologii 90 nm, która umożliwia zastosowanie niższego napięcia (1,5 V w porównaniu z 1,8 V dla DDR2 i 2,5 V dla DDR). 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 są kompatybilne wstecz, tzn. nie współpracują z chipsetami obsługującymi DDR i DDR2,

6. RDRAM- szerokość magistrali 16 bitów, pracuje z dużą szybkością, przesyłając dane na rosnącym i opadającym cyklu zegara,

7. XDR RDRAM- częstotliwość magistrali to 1066MHZ i przepustowość 29 GB/s,

8. DDR2 RDRAM- transfer do 38,4 GB/s.

Pamięć SRAM

PAMIĘCI STATYCZNE RAM (tzw. CMOS RAM) również są proste w konstrukcji, lecz nie można ich układać w matryce. Każdy bit przechowywany jest w pamięci SRAM w układzie zbudowanym z czterech tranzystorów, które tworzą przerzutnik, oraz z dwóch tranzystorów sterujących. Taka struktura umożliwia znacznie szybsze odczytanie bitu niż w pamięci typu DRAM, oraz w przeciwieństwie do pamięci DRAM nie wymaga odświeżenia. Pobierają bardzo mało prądu, gdyż nie posiadają kondensatorów MOS i nie potrzebują odświeżania.. Są bardzo szybkie. Mogą "trzymać" dane przy śladowym poborze prądu (nA)
i minimalnym napięciu 2V. Stosuje się je jako pamięć ustawień BIOS na płycie głównej.

Pamięci SRAM wykorzystywane są w szybkich pamięciach podręcznych cache, gdyż nie wymagają one dużych pojemności (gęstość danych w SRAM jest 4 razy mniejsza niż w DRAM), ale prędkość dostępu jest około 10 razy większa od DRAM (1 cykl SRAM wynosi około 10 ns, natomiast w DRAM około 70 ns).

Pojedyncza komórka pamięci SRAM

T - tranzystor MOS,

X - linia danych,

BL, #BL - linie zapisu/odczytu.

Pamięć SRAM wykorzystuje się najczęściej jako pamięć podręczną Cache, gdzie istotniejsza jest wydajność niż pojemność.

W komputerach PC stosuje się takie chipy pamięci połączone w moduły, dające się łatwo wymieniać czy też uzupełniać.

Moduły pamięci RAM(drukowane płytki z przylutowanymi na stałe chipami pamięci DRAM, które montowane są w specjalnych gniazdach na płycie głównej).

Moduły SIMM powstały dla pamięci asynchronicznej DRAM, FMP, EDO DRAM:

-SIMM 30-końcówkowy-8 bitowa magistrala pamięci,

-SIMM 72-końcówkowy-32 bitowa magistrala pamięci.

(Single Inline Memory Module) jest to następna po SIPP generacja pamięci DRAM. (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.

Moduł SIMM firmy Simens 30 pin

• Moduły DIMM (ang. Dual In-Line Memory Module) - jeden z rodzajów kości pamięci komputerowej wykorzystywany w pamięci RAM. Moduły DIMM stosowano w pamięciach typu SDRAM, DDR SDRAM

• 
  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

 Moduł pamięci DIMM

 Moduł RIMM (ang. Rambus Inline Memory Module) - jeden z rodzajów 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 (ang. slot) musi być zamknięte specjalną zaślepką. Kości pamięci RIMM wyposażone są w radiator, konieczny do odprowadzania nadmiaru ciepła.

---