Obudowy DIL

Pierwsze układy pamięci montowane w komputerach osobistych miały postać pojedynczych kostek DIL. Były one często wlutowane w płytę głównš - nie istniała możliwoœć rozbudowy.

FPM RAM (Fast Page Mode RAM)

Pierwszym rodzajem pamięci ze stronicowym dostępem do danych był FPM. Proces odczytu z pamięci FPM rozpoczyna się od wybrania odpowiedniego wiersza sygnałem RAS, po czym w celu zaadresowania kolumny następuje uaktywnienie sygnału CAS. Każdy cykl sygnału sygnału CAS zawiera wybranie adresu kolumny, oczekiwanie na dane, przekazanie danych do systemu i przygotowanie do następnego cyklu. W czasie tego cyklu, gdy sygnał CAS przyjmuje poziom wysoki, wyjœcia danych sš zablokowane. Jest to istotne z tego względu, że zmiana sygnału na wysoki może nastšpić tylko po zakończeniu przesyłania danych.
Często jest tak, że przesyłamy w jeden region pamięci, dane w większych porcjach, dlatego przesylane sš one w porcjach po cztery słowa. Czasu dostępu do pierwszej porcji nie da się zmienić. W pamięciach FPM wynosił on zwykle 100ns, a w póŸniejszy latach minimalnie 60ns. FPM RAM potrafi jadnak skrócić czas potrzebny na dostęp do następnych trzech kolumn pamięci.

30-sto pinowe SIMM-y

Były wykorzystywane z liniš procesorów 386 i 486. Ich magistrala danych miała szerokoœć 8 bitów/moduł. To pierwszy rodzaj pamięci, który pojawił się w formie modułów o krawędziowych złšczach, dajšcych się z łatwoœciš wkładać i wyjmować ze slotów na płycie głównej.

EDO RAM (Extended Data Out RAM)

Pamięci EDO były w œwiecie PC uznawane za standard jeszcze pod koniec 1997 roku. Czas dostępu wynosił tutaj 70, 60 lub 50 ns. EDO DRAM zasadniczo nie różni się od FPM DRAM za wyjštkiem jednej właœciwoœci: drugi adres kolumny może zostać umieszczony na pinach adresowych zanim całkowicie zniknie pierwsze słowo danych, umożliwiajšc nałożenie się na siebie dostępowi do danych i dostępowi do następnego adresu kolumny, co prowadzi do krótszego czasu dostępu (opóŸnienia 5-2-2-2 lub 5-1-1-1 w odmianie Burst EDO). Najszybsza magistrala z jakš dało się wykorzystać EDO bez wprowadzania stanów oczekiwania procesora miała szybkoœć 66MHz. Spotykane sš zarówno moduły SIMM jak i DIMM tej pamięci.

72-u pinowe SIMM-y

Pojawiły wraz z szynš PCI i procesorami Pentium Intela. Oferowały cztery razy większš szerokoœć magistrali niż ich poprzednicy - 32 bity danych. Były wykonywane w technologiach Fast Page Mode DRAM oraz Extended Data Out DRAM.

SDRAM (Sychronic DRAM)

Synchroniczny DRAM, różni się całkowicie pod względem konstrukcji i metod kontroli od poprzednio omawianych technologii pamięci. Wszystkie dotychczas używane pamięci DRAM pracowały w trybie asynchronicznym, co ograniczało szybkoœć wymiany danych. Stworzono więc synchroniczne pamięci DRAM, czyli SDRAM, zdolne do pracy według schematu 5-1-1-1. Czas dostępu do pierwszej porcji danych jest taki sam, jak w przypadku FPM czy EDO DRAM, jednak kolejne trzy porcje otrzymujemy zdecydowanie szybciej! Pamięci SDRAM wyposażono również w inne udoskonalenia, np. gotowoœć dostępu do dwóch jednoczeœnie otwartych stron pamięci, przyspieszajšcy pracę przeplot czy możliwoœć "samoodœwieżania się" pamięci (jeden z banków może być przeładowywany w czasie, gdy pozostałe sš odczytywane lub zapisywane i vice versa).
Pamięci SDRAM występujš w trzech wersjach zegarowych: PC66, PC100 oraz PC133.

168-mio pinowy DIMM (Dual In-line Memory Module)

DIMM-y wysłajš 64 i 32 bitowe partie danych za jednym razem. DIMM-y różniš się od SIMM-ów pod względem fizycznym tym, że styki po obu stronach płytki drukowanej DIMM nie sš ze sobš powišzane. Moduły te sš zasilane napięciem 3,3V (w przeszłoœci również 5V).
Standard PC100 definiuje dodatkowo protokół SPD (Serial Presence Detect). Moduł DIMM oprócz kostek RAM zawiera maleńki układ szeregowej pamięci stałej EEPROM, z którego BIOS może odczytać parametry modułu.

Virtual Chanel Memory - kanały wirtualne w SDRAM

Podniesienie częstotliwoœci taktowania nie jest jedynš drogš do zwiększenia wydajnoœci modułów SDRAM. Firma NEC zaproponowała w 1998 roku koncepcję Virtual Chanel Memory (VCM). Dostęp do pamięci systemowej może mieć wiele urzšdzeń (procesor, kontroler AGP, PCI, pamięć podręczna procesora itd.). W trakcie obsługi jednego urzšdzenia inne muszš czekać na zwolnienie magistrali pamięci. W nowych pamięciach zastosowano złożony system buforowania danych (16 niezależnych rejestrów). Każde urzšdzenie może korzystać z dowolnej liczby przydzielonych mu tzw. wirtualnych kanałów. Eliminuje to przestoje powstajšce w sytuacji, gdy chce się jednoczeœnie uzyskać dostęp do różnych obszarów pamięci.

ESDRAM (Enhanced SDRAM)

Enhanced SDRAM zaopatrzono w wewnętrzne bufory SRAM (działajšce podobnie jak pamięci cache), które dzięki równoległemu przeprowadzeniu operacji wewnštrz układów pamięci znacznie zwiększajš płynnoœć przepływu danych. Co ciekawe, esdram jest całkowicie zgodny z SDRAM (specyfikacja PC100) i może współpracować np. z chipsetami Intel 440BX czy VIA Apollo Pro. Zastosowanie ESDRAM pozwala na podwojenie wydajnoœci pamięci przy dostępie do tego samego banku (i wzrost szybkoœci komputera o 10 - 25 proc.).

DDR (Double Data Rate)

Kolejnym rozwinięciem SDRAM sš układy DDR, w których do transmisji używa się nie tylko rosnšcego zbocza sygnału zegarowego, ale także zbocza opadajšcego. Oznacza to, że wewnętrznie koœci pracujš z podwojonš częstotliwoœciš, czyli w efekcie pozwalajš na uzyskanie dwukrotnie wyższych transferów. Nie jest to jedyna nowa cecha tej pamięci. Wprowadzono tu wiele innowacji, m.in. ulepszono mechanizm synchronizacji oraz buforowania. Obniżono także napięcie zasilajšce.

Wydajnoœć pamięci DDR SDRAM

Pierwszymi chipsetami umożliwiacym wykożystanie pamięci DDR był VIA KT266 (platforma Athlon/Duron) oraz VIA Apollo Pro 266 (dla procesorów Pentium III). Opublikowane w Internecie wyniki pierwszych testów napawały umiarkowanym optymizmem. Uzyskane rezultaty przy zastosowaniu pamięci DDR były o kilka procent (3 – 7%) lepsze niż dla płyt skonstruowanych na bazie koœci VIA Apollo Pro 133A działajšcych z modułami PC-133 oraz nieco lepsze (ok.1%) aniżeli przy wykorzystaniu intelowskiego chipsetu i820 i pamięci typu Rambus PC-800.
Wynikało to z konstrukcyjnych "niedocišgnięć" piewszych chipsetów obsługujšcych DDR. Obecnie ten typ pamięci jest faktycznie dwukrotnie wydajniejszy od klasycznego SDRAMu.

RDRAM (Rambus Direct RAM)

Technologiš wzbudzajšcš najwięcej kontrowersji jest popierana przez Intela architektura opracowana przez firmę Rambus - Direct Rambus DRAM. Opiera się ona na idei prostych, ale bardzo szybkich magistrali pamięci. Direct RDRAM zakłada obecnoœć jednego lub wielu szesnastobitowych "kanałów", do których podłšczone sš pojedyncze układy RDRAM. Kanałami przesyłana sš zarówno dane, jak i informacje sterujšce ujęte sš w pakiety, co zapewnia łatwš skalowalnoœć standardu.
Starannie opracowane, wšskie magistrale mogš pracujš z efektywnymi częstotliwoœciami 800 MHz (400 MHz z transmisjš na obu zboczach sygnału zegarowego).

Taktowanie RDRAM

RDRAM stosuje taktowanie różnicowe - kontroler pamięci wysyła po jednej linii sygnał zegarowy, a po drugiej jego zanegowanš postać, co pozwala zmniejszyć wpływ zakłóceń. Sygnał ten "podróżuje" od sterownika przez wszystkie moduły i z powrotem. Idšc do układów, taktuje sygnały wysyłane przez kontroler, w drodze powrotnej taktuje sygnały wysyłane przez moduły.

Quad Band Memory (QBM)

Firma Kentron Technologies opracowała nowy typ pamięci, charakteryzujęcy się dwukrotnie większš przepustowoœciš niż moduły DDR. QBM zbudowane sš z dwóch standardowych modułów DDR, pracujšcych z częstotliwoœciš 100~133 MHz w oddzielnych bankach, z których jeden zsynchronizowany jest z magistralš głównš FSB, a drugi otrzymuje sygnał zegarowy przesunięty o 90 stopni. Dziękii takiemu rozwišzaniu, nazwanemu PLL (Phase Locked Loop), możliwe jest przesłanie podczas jednego cyklu zegara czterech pakietów danych (a nie dwóch, jak w przypadku DDR).
Budowa modułów QBM nie różni się od modułów DDR, jednak nie będš one działać w starszych płytach głównych, obsługujšcych DDR. Pierwszym chipsetem obsługujšcym nowe pamięci będzie zapowiadany układ VIA P4X333, jak sugeruje nazwa, współpracujšcy także z pamięciami DDR333 (PC2700) oraz z procesorami Pentium 4.

Moduły współczesnych pamięci

184 pinowy DIMM
Moduł pamięci DDR, o niższym napięciu zasilajšcym (2,5 zamiast 3,3 V).

RIMM (Rambus In-line Memory Module)
Moduł pamięci RDRAM. Cecha charakterystyczna systemów z "Rambusami": wszystkie złšcza RIMM muszš być zajęte, jeœli nawet tylko jedno zawiera moduł pamięci, pozostałe gniazda muszš być wypełnione specjalnymi modułami-zworami.

232 pinowy DIMM
Moduł pamięci DDR-II, zasilany jeszcze niższym napięciem: 1,8 V. Pierwsze egzemplarze tej pamięci pojawiš się prawdopodobnie jeszcze w tym roku (2002).

DDR-II - następna generacja

Moduły pamięci DDR-II majš pracować z częstotliwoœciami do 533 MHz. Przygotowywane sš dwie wersje tych pamięci - pracujšce z różnymi częstotliwoœciami (tj. 400 lub 533 MHz), co powinno zapewnić przepustowoœć na poziomie odpowiednio 3,2 GB/s i 4,3 GB/s. Pamięci DDR-II majš charakteryzować się niskimi kosztami wytwarzania, obniżonym poborem mocy, zmniejszonymi opóŸnieniami na skutek zrównoleglenia logiki sterujšcej a jednoczeœnie majš zapewniać lepsze wykorzystanie magistrali. Ponadto pamięci te majš być wstecznie zgodne z modułami DDR pierwszej generacji, co umożliwi wykorzystanie tych samych sterowników pamięci, jakie sš stosowane obecnie. Pamięci DDR II będš składały się z czterech banków. Koœci DRAM będš pracowały z 1/4 częstotliwoœci magistrali. Ponadto majš wykorzystywać rozwišzania zastosowane w pamięciach typu Virtual Channel SDRAM oraz ESDRAM Lite.
Masowa produkcja pamięci DDR-II spodziewana jest w 2003 roku.

DDR SDRAM

Typowy moduł pamięci DDR SDRAM

DDR SDRAM (ang. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) - rodzaj pamięci typu RAM stosowana w komputerach jako pamięć operacyjna oraz jako pamięć kart graficznych.

Produkcję pamięci DDR SDRAM rozpoczęto w 1999 roku. Jest ona modyfikacją dotychczas stosowanej pamięci SDRAM (ang. Synchronous DRAM). 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 typu PC-100 i PC-133. Kości zasilane są napięciem 2,5 V a nie 3,3 V co, wraz ze zmniejszeniem pojemności wewnątrz układów pamięci, powoduje znaczące ograniczenie poboru mocy.

Pamięci te budowane są w obudowach TSOP jak i BGA i mogą wytrzymać temperaturę do 70°C. Kości przeznaczone dla płyt głównych zawierające moduły DDR SDRAM posiadają 184 styki kontaktowe i jeden przedział (w odróżnieniu do SDRAM, który ma ich 168 oraz dwa przedziały).

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. Przepustowość obliczana jest metodą:

• PC-200 (PC-1600) - 64 bity * 2 * 100 MHz = 1600 MB/s

• PC-266 (PC-2100) - 64 bity * 2 * 133 MHz = 2133 MB/s

• PC-333 (PC-2700) - 64 bity * 2 * 166 MHz = 2700 MB/s

• PC-400 (PC-3200) - 64 bity * 2 * 200 MHz = 3200 MB/s

DDR3

DDR3 SDRAM (ang. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory (ver. 3)) - nowy standard pamięci RAM typu SDRAM, będący rozwinięciem pamięci DDR i DDR2, stosowanych w komputerach jako pamięć operacyjna.

Pamięć DDR3 wykonana jest w technologii 90 nm. Technologia ta 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.

Obsługa pamięci DDR3 przez procesory zostanie wprowadzona prawdopodobnie w 2007 roku w procesorach firmy Intel oraz w 2008 roku w procesorach firmy AMD.

Tryby modułów DDR3

• PC3-6400 o przepustowości 6,4 Gb/s, pracujące z prędkością 800 MHz.

• PC3-8500 o przepustowości 8,53 Gb/s, pracujące z prędkością 1066 MHz.

DRAM

DRAM (ang. Dynamic Random Access Memory) - rodzaj pamięci o dostępie swobodnym stosowanej w komputerach jako pamięć operacyjną, która przechowuje każdy bit danych w oddzielnym kondensatorze. Ponieważ kondensatory mają tendencję do rozładowywania się, są one okresowo odświeżane przez wyspecjalizowany układ odświeżania. Z tego powodu układy pamięci DRAM są bardziej skomplikowane, ale ich zaletą jest niski koszt i małe rozmiary. Umożliwia to budowanie gęsto upakowanych i wymagających małej mocy, układów scalonych.

Alternatywnym do pamięci DRAM rozwiązaniem jest pamięć typu SRAM.

Odmiany DRAM

• EDO - Extended Data Out DRAM

• FPM - Fast Page Mode DRAM

• SDRAM - Synchronous DRAM

• RAMBUS (RDRAM)

• DDR - Dual Data Rate Synchronous DRAM

• DDR2 - Dual Data Rate Synchronous DRAM wersja druga

• DDR3 - Dual Data Rate Synchronous DRAM wersja trzecia

EDO DRAM

EDO RAM (ang. Extended Data Output RAM - pamięć RAM z rozszerzonym wyprowadzaniem sekwencji danych EDO) - odmiana pamięci RAM, stosowana głównie w płytach głównych działających z szybkościami do 66 MHz, choć może pracować na procesorach do ok. 200 MHz. Na szybszych płytach głównych stosuje się inne rodzaje pamięci, np. SDRAM.

FPM DRAM

FPM DRAM - (Fast Page Mode DRAM), najpopularniejszy w czasach procesorów 486 i wczesnych wersji procesorów Pentium rodzaj pamięci, zdolny do pracy przy częstotliwościach magistrali do 66 MHz.

MRAM

Skocz do: nawigacji, szukaj

MRAM (ang. Magnetoresistive Random Access Memory) - rodzaj pamięci nieulotnej RAM wykorzystującej tunelowy efekt magnetorezystancyjny lub zjawisko gigantycznego magnetooporu. Element pamięciowy zbudowany jest z trzech warstw: miękkiej warstwy ferromagnetycznej, niemagnetycznej bariery tunelowej i twardej warstwy ferromagnetycznej oraz z oplotu przewodnika. Zapis polega na przemagnesowaniu miękkiego materiału magnetycznego przez płynący prąd, co powoduje zmianę rezystancji złącza. Odczyt dokonywany jest przez pomiar rezystancji.

Pierwsze prace nad pamięciami MRAM dokonał IBM. Obecnie najbardziej zaawansowani w tej technologii są Altis Semiconductor i Freescale Semiconductor (dawniej dział półprzewodników firmy Motorola).

Zalety

• praktycznie nieograniczony czas przechowywania informacji bez zasilania

• praktycznie nieograniczona liczba cykli zapis / odczyt

• duża szybkość działania - czas zapisu ok. 30 ns (porównywalny z DRAM)

Wady

• niezgodność z technologią CMOS

• stosunkowo wysokie koszty produkcji

• stosunkowo duże rozmiary elementarnej komórki pamięci

RIMM

Moduł pamięci RIMM

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.

SIPP

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 idywidualnie. SIPP zrewolucjonizował sposób w jaki komputery osobiste (PC) używały pamięci RAM ponieważ znacznie szybciej można go było zmienić na inny model.

VRAM

VRAM (ang. Video RAM) - odmiana kości pamięci RAM stosowana w kartach graficznych, przeznaczona wyłącznie do przetwarzania i wyświetlania bitmap. Z reguły VRAM i RAM są fizycznie rozdzielne, ale nie jest to regułą - istnieją systemy, w których obydwa te rodzaje pamięci dzielą jedną fizyczną jednostkę.

VRAM to dwuportowa pamięć umożliwiająca jednoczesną komunikację z magistralą komputera i z układem wyświetlającym. Dzięki temu, że jednocześnie przygotowuje dane do wyświetlenia na ekranie i pozwala na ich płynną modyfikację przez system, VRAM jest wykorzystywana w systemach wysokiej wydajności, np. w akceleratorach grafiki.

Pamięć CAM

Pamięć CAM (ang. Content-addressable memory) - to pamięć asocjacyjna, występująca w przełącznikach, wykorzystywana do przechowywania tablicy przełączania. Jest to rodzaj pamięci o krótkim czasie dostępu.

Pamięć CAM jest wykorzystywana w przełącznikach do realizacji następujących funkcji:

• Wydobywania i przetwarzania informacji o adresie z przychodzących pakietów z danymi.

• Porównania adresu odbiorcy z zapamiętaną tablicą adresów.

Pamięć CAM przechowuje adresy MAC hostów i powiązane z nimi numery portów. Pamięć CAM porównuje odebrane adresy MAC odbiorców z zawartością tablicy. Jeśli zostanie znaleziony pasujący adres, pamięć CAM podaje numer portu, a mechanizm routingu przesyła pakiet do odpowiedniego portu i adresu.

Pamięć bębnowa

Pamięć konstrukcji IMM ze stałymi głowicami i zdjętą osłoną bębna... ^[1]

Pamięć bębnowa to historyczny typ pamięci operacyjnej i masowej, wykorzystujący do przechowywania danych cienką warstwę magnetyczną naniesioną na powierzchnię wirującego walca. Działa podobnie jak magnetofon, zapisując dane na powierzchni wirującego bębna magnetycznego zamiast na taśmie magnetofonowej.

Stosowana była w polskich komputerach rodzin ZAM, Odra, UMC i prototypach BINUZ, EMAL-2, JAGA i XYZ.

Spis treści [ukryj] 1 Historia 1.1 Początki 1.2 Bęben B-3 1.3 Głowice latające 2 Organizacja logiczna 3 Przykładowe dane (polska pamięć PB-7 maszyn serii Odra 1300) 4 Zachowane 5 Literatura 6 Przypisy

Historia

Początki

Pierwszą pamięć bębnową skonstruował austriacki inżynier Gustaw Tauschek w 1932 r. Służyła do zapisu szybkich sygnałów analogowych, gdzie nie wystarczał rejestrator mechaniczny ani magnetofon. W 1951 roku pamięć bębnową po raz pierwszy zastosowano w komputerze.

Zbudowana w Polsce pamięć bębnowa po raz pierwszy została użyta do praktycznych obliczeń w zbudowanym w latach 1957-58 komputerze EMAL-2. Bęben posiadał pojemność 1024 słów rozmieszczonych na 32 ścieżkach.

Prace nad pamięcią bębnową rozpoczęte w 1958 r. w Zakładzie Aparatów Matematycznych PAN doprowadziły do zamontowania jej w 1960 r. do komputera XYZ. Bęben posiadł pojemność ok. 300 tys. bitów, pionową oś obrotu i silnik nad bębnem. Pamięć była bardzo czuła na zmiany wymiarów wywołane wahaniami temperatury. Do poprawnej pracy wymagała umieszczenia w termostacie.

W następnym modelu PB-2, przewidzianym dla komputera ZAM-2, podwojono liczbę głowic i pojemność. Zastosowano taki dobór materiałów, aby zmiany wymiarów współpracujących ze sobą elementów pod wpływem temperatury kompensowały się nawzajem, dzięki czemu wyeliminowano termostat.

Bęben B-3

Bęben B-3 z głowicami ^[1]

W latach 1961-66 zbudowano kilkadziesiąt urządzeń PB-2 w kilku wersjach. Przy zachowaniu parametrów, organizacji logicznej i interfejsu, lampy zastąpiono tranzystorami oraz wprowadzono nowy bęben typu B-3.

Wynikiem tych prac była pamięć PB-3 z roku 1963 o pojemności 32 ksłów (ok. 1 mln bitów). Osiągnięto to przez zastosowanie bębna B-3 o zmniejszonej do 12 μm grubości warstwy magnetycznej i zbliżeniu głowic na odległość 16 μm do bębna. Dzięki temu zwiększono gęstość zapisu z 6 do 9 bitów/mm.

Do 1965 r. pamięć ta została przystosowana do współpracy z komputerem ZAM-41 jako moduł PB-5. Zmiany polegały głównie na ujednoliceniu podzespołów pamięci i komputera. Do roku 1969 Zakład Doświadczalny IMM wyprodukował ok. 40 pamięci PB-5.

Produkcję seryjną bębna B-3 podjęły zakłady Elwro dla potrzeb własnych do maszyn Odra i na eksport dla maszyn Robotron 300 produkowanych w NRD.

W modelu PB-204 przeznaczonym dla maszyn Odra 1204 przez zmianę sposobu dekodowania sygnałów (sposobu zapisu) zwiększono gęstość zapisu do 16 bitów/mm i pojemność do 1,7 mln bitów (ok. 64 ksłów). Była to największa pojemność pamięci ze stałymi głowicami (nielatającymi) produkowana w Polsce.

Głowice latające

Bęben B-3 wyznaczył kres możliwości pamięci bębnowej ze stałymi głowicami. Dokładność wykonania nie pozwoliła na dalsze zbliżenie głowic do bębna wymagane dla wzrostu gęstości zapisu.

Problem rozwiązano stosując głowice latające w czasie pracy unoszące się nad powierzchnią bębna na poduszce powietrznej zmniejszając odległość głowicy od bębna do ok. 2,5μm i uzyskując gęstość zapisu 33 bitów na milimetr. Równocześnie zwiększono gęstość ścieżek z 2/3 do 2 ścieżek na milimetr i nieznacznie zwiększono wymiary bębna.

Ponieważ najdroższym elementem pamięci był zestaw głowic w pamięci PB-6 wprowadzono 20 ruchomych głowic przesuwanych hydraulicznie. Każda obsługiwała 32 ścieżki. Pozwoliło to zwiększyć pojemność do 20 mln bitów przy obniżeniu kosztów. Prawdopodobnie wykonano tylko prototyp. Pamięć ta była wolniejsza od pamięci z nieruchomymi głowicami i droższa, w przeliczeniu na bit przechowywanej informacji, od pamięci dyskowych o podobnej szybkości.

Aby zachować podstawowe zalety pamięci bębnowej: niską cenę i szybkość większą od pamięci dyskowej w pamięci PB-7 zrezygnowano z przesuwnych głowic zwiększając ich ilość do 480 szt. Skróciło to średni czas dostępu do 20 ms przy zmniejszeniu to pojemność do 16 mln bitów.

W pamięciach PB-6 i PB-7 w maksymalnym stopniu ograniczono elektronikę przenosząc ją do jednostki sterującej wspólnej dla kilku jednostek pamięci. W elektronice PB-6 zastosowano tranzystory krzemowe a w elektronice PB-7 i jednostce sterującej układy scalone.

Prototyp PB-6 pracował z komputerem ZAM-41, a pamięci PB-7 z komputerami serii Odra 1300, oraz przewidziane były dla serii RIAD.

Organizacja logiczna

Pierwsze pamięci posiadały organizację pamięci operacyjnej. Mogły adresować, zapisywać i odczytywać pojedyncze słowo. Aby przy zapisie nie zostały zamazane sąsiednie słowa, pomiędzy nimi pozostawała niewykorzystana przestrzeń. Dla wykorzystania tej przestrzeni i zwiększenia szybkości przesyłania danych wprowadzono organizację blokową, odpowiednik sektora na dysku sztywnym. Dane przed zapisem były w pamięci operacyjnej łączone w kilkuset słowowe bloki i zapisywane w całości. Upodobniło to ich organizację do dysków.

Niektóre bębny np. komputera EMAL-2 posiadały możliwość sprzętowego wyłączenia zapisu z pierwszych ścieżek. Mieścił się tam program ładujący, lub system operacyjny.

Przykładowe dane (polska pamięć PB-7 maszyn serii Odra 1300)

• pojemność: 16 mln bitów

• wymiary bębna:

• średnica: 320 mm

• wysokość 440 mm

• liczba ścieżek i głowic: 480

• głowice stałe, latające

• gęstość zapisu: 33 bity/mm

• gęstość ścieżek: 1,5 ścieżek/mm

• szybkość przesyłania informacji: 0,8 mln bitów/s

• prędkość obrotowa: 1500 obr/min

• minimalna żywotność łożysk: 5 lat ciągłej pracy.

Zachowane

• Muzeum Techniki w Warszawie

• komputery z pamięcią bębnową:

• prototyp komputera Odra 1002

• Odra 1013

Literatura

• Eugeniusz Nowak, Zygmunt Sawicki "Pamięci maszyn cyfrowych konstrukcja i technologia" Wydawnictwo Naukowo - Techniczne, Warszawa 1972 r.

---