Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Výrok "Nikdo nebude nikdy potřebovat více než 640KB RAM!" (Bill Gates, Microsoft, 1981)

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Výrok "Nikdo nebude nikdy potřebovat více než 640KB RAM!" (Bill Gates, Microsoft, 1981)"— Transkript prezentace:

1

2 Výrok "Nikdo nebude nikdy potřebovat více než 640KB RAM!" (Bill Gates, Microsoft, 1981)

3 Základní pojmy  paměť – úložiště informací  složená z paměťových buněk (1 buňka = 1 bit)  kapacita paměti – množství informace, které lze uložit do paměti  rychlost paměti – 1) vybavovací doba (střední, maximální) 2) doba zápisu 3) frekvence (závislá na desce, FSB)

4 Druhy pamětí  podle vzdálenosti od procesoru – vnitřní x vnější  vnitřní jsou energeticky závislé, vnější nikoliv  podle čtení a zápisu – RAM x ROM  RAM – Random Access Memory (s náhodným přístupem)  ROM – Read Only Memory (pouze pro čtení)  podle technologie – statická x dynamická  podle výběru buňky – 1) adresovatelná (přímý výběr) 2) sekvenční 3) LIFO (zásobník) 4) FIFO (fronta) 5) asociativní (cache)

5 Požadavky na paměti  vysoká kapacita  vysoká rychlost  stálost a energetická nezávislost  jednoduchá skladovatelnost a manipulace  mazatelnost a opakované použití  vysoká spolehlivost  nízká cena

6  kapacita a rychlost mají rozhodující vliv na užitné vlastnosti výpočetního systému  tyto vlastnosti jsou v rozporu, protože :  1) rychlé paměti jsou drahé a nelze je tedy libovolně zvětšovat  2) velkokapacitní jsou relativně levné, avšak vybavovací doba je dlouhá  nehodí se pro spolupráci s procesorem  proto se užívá hierarchický systém Paměťové systémy

7 Hierarchický systém  Cena za 1 bit paměti klesá směrem od procesoru  Rychlost paměti klesá směrem od procesoru  Kapacita paměti roste směrem od procesoru Procesor M1M2MnMn Paměťový systém

8 Hierarchický systém

9 Vnitřní paměťi  1) registry - přímo na čipu procesoru  2) vyrovnávací paměť (cache, buffer)  3) hlavní paměť (main memory, operační paměť)

10 Hlavní paměť-realizace  RAM = Random Access memory  provedení – polovodičové (unipolární tranzistor, kondenzátor)  energeticky závislá (vymaže se při vypnutí)  paměť DRAM ( Dynamic RAM)  informaci nese stav kondenzátoru (nabitý x vybitý)  samovolné vybíjení – nutno obnovovat informaci (refresh)  výhoda - menší počet tranzistorů na 1 paměť buňku  nižší cena  paměť SRAM ( Static RAM)  informaci nese bistabilní klopný obvod (několik tranzistorů)  výhoda - nemusí se refreshovat  rychlejší

11 Hlavní paměť- realizace PC  DIP  SIPP  SIMM (30-pin)  SIMM (72-pin)  DIMM (SDRAM)  DIMM (DDR)

12 SDR => DDR  Single Data Rate  využívá synchronní signál s kmitočtem mainboardu  Double Data Rate  data jsou během jednoho cyklu přenášena dvakrát

13 Další vnitřní paměti  ROM – Read Only Memory  energeticky nezávislá, pevně daný obsah  použití – BIOS – základní programové vybavení PC (Basic Input Output System)  druhy – 1) PROM (Programable ROM) – lze 1*zapsat 2) EPROM (Electrically PROM) – lze smazat UV zářením 3) EEPROM (Electrically Erasable PROM) – lze smazat el. impulsy

14 EPROM paměť

15 EEPROM paměť

16 Asociativní paměť - cache  rychlá vyrovnávací paměť  blízko procesoru  vlastní řízení  výrazně nižší kapacita než hlavní paměť  strategie přesunu dat do cache – statisticky ověřeno  1) časová lokalita – je velká pravděpodobnost, že aktuálně čtenou informaci budu chtít číst znovu  2) místní lokalita – je veliká pravděpodobnost, že volám-li adresu a, budu brzy volat i a+1

17 Asociativní paměť - cache  strategie uvolňování paměťových míst v cache  1) FIFO – „nejstarší“ položka  2) LRU – nejdéle nepoužitá položka (nutnost čítače použití)  3) náhodný výběr – nejjednodušší  4) a další.....

18 Vnější paměti  magnetický záznam – pevné disky, diskety, atd.  optický záznam (laser) – CD, DVD, WORM, atd.  nutnost kódování – bezpečnost  1) NRZI – Non Return Zero Inverted – změna vždy při jedničce  2) FM (frekvenční modulace) – při jedničce impulz navíc – staré  nutnost ochrany proti chybám – spolehlivost  1) CRC (Cyclic Redundancy Check) – jen detekce  2) ECC (Error Corecting Code) – i oprava  více ve druhém ročníku

19 Časování a nastavení pamětí u Dalším podstatným faktorem při výběru pamětí je i jejich časování. To spolu s rychlostí určuje výkon paměťového subsystému. Tedy laicky řečeno, časování pamětí značí jak rychle (respektive s jakým vnitřním zpožděním) budou paměti schopny reagovat na požadavky.

20 Časování a nastavení pamětí u Jedná se o několik nastavení, jež určují, jakých čekacích cyklů při čtení či zápisu se má použít, jaké mají být doby aktivací, vystavení, zotavení a další. Je jasné, že čím jsou tyto „čekací“ doby kratší, tím rychleji bude paměť požadované informace dodávat.

21

22 u Zde jeden malý příklad, jak se uvádí časování pamětí: T1. Za těmito čísly se skrývá CL-tRAS -tRCD-tRP a command rate. u 1. tRP - Čas potřebný ke změně vnitřní buňky. (RAS Precharge) 2. tRCD - Čas potřebný mezi RAS (Row Address Select) a CAS (Column Address Select) přístupy do paměti. 3. tAC - Objem času potřebný k "přípravě" pro další výstup dat při použití Burst mode. 4. tCAC - Column Access Time. 5. CL - známé také jako CL nebo CAS Latency (Column Acces Strobe Latency), tedy odezva - je to počet cyklů, které jsou potřebné k získání dat z paměťové buňky. Možné hodnoty jsou od 1 (v praxi skoro nepoužitelné), přes 2 a 2,5 (nejfrekventovanější nastavení) a konče hodnotou 3 (která se pro svoji „pomalost“ také normálně nepoužívá). 6. tCLK - Délka cyklu. 7. RAS - Row Address Select nebo Row Address Strobe. 8. RCT - Read Cycle Time 9. tRP (Precharge to Active) 10. tRCD (Active to CMD) 11. tRAS (Active to Precharge )

23

24 Vlastnosti SSD disků u V této části si povíme něco málo o tom, jak to vypadá uvnitř SSD disku, tedy trocha té teorie je potřeba. Jak již bylo zmíněno, SSD je jakýmsi opakem hlučných a vibrujících disků, které jsou dnes používány. Nejčastěji se setkáme s SSD disky postavenými za využití flash pamětí. Možné jsou i jiné typy pamětí, jako je DDRAM. Zahlédnout můžete i takzvané hybridní SSD disky, které v sobě kombinují 2 druhy NAND pamětí, které se liší podle programovatelných buněk uvnitř na MLC (multi level cell) a SLC (single level cell).

25 u Klasické SSD jsou vybudovány na jedné z výše zmíněných technologií. SLC i MLC mají své výhody i nevýhody. SLC umožňuje pojmout v jedné buňce jeden bit, tedy 2 stavy (0,1). Oproti tomu MLC nabízí místo nejčastěji pro 2 bity, tedy 4 stavy (možné jsou i 3 bity na buňku, tedy 8 stavů). Díky tomuto nabízejí SLC disky vyšší rychlost, ale zároveň menší kapacitu ve srovnání s MLC.

26 Vnější paměti  disketa VelikostNejčastější kapacity 8“160kB512kB1024kB 5,25“360kB720kB1,2MB 3,5“720kB1,44MB2,88MB

27 Vnější paměti  záznamová média typu flash  USB flash disk  paměťové karty

28 Vnější paměti  více ve druhém ročníku


Stáhnout ppt "Výrok "Nikdo nebude nikdy potřebovat více než 640KB RAM!" (Bill Gates, Microsoft, 1981)"

Podobné prezentace


Reklamy Google