Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

Rozdělení pamětí z technologického hlediska OB21-OP-EL-CT-JANC-M-3-008

 Paměť je nezbytnou součástí jakéhokoli počítače.  Rozdělení pamětí  Paměti lze dělit podle následujících kritérií, která se ovšem velmi často překrývají:  Podle fyzikálního principu uložení informace:  reléové  feritové  polovodičové  magnetické bublinkové

Rozdělení pamětí z technologického hlediska  Podle způsobu uchování informace:  statické  dynamické  Podle úlohy při výpočetním procesu:  vnitřní  vnější  vyrovnávací  zásobníkové  paměti typu fronta

Rozdělení pamětí z technologického hlediska  Podle způsobu vyhledání a výběru informace:  adresovatelné  asociativní

Rozdělení pamětí z technologického hlediska  Podle způsobu konstrukce:  RAM (Random Access Memory)  ROM (Read Only Memory)  PROM  EPROM  EEPROM  FLASHPROM

Rozdělení pamětí z technologického hlediska  RAM (Random Access Memory)  EDORAM  VRAM, WRAM a 3D RAM  CMOS  RDRAM (Rambus)  SDRAM (133 Mhz)  DDR SDRAM (266 Mhz) (Double Data Rate)

Rozdělení pamětí z technologického hlediska  Podle technického provedení pouzdra:  DIL  SIP  SIMM (Single Inline Memory Modul)  DIMM (Dual Inline Memory Modul)  RIMM

Moduly DIP, SIPP, SIMM 30-pin, SIMM 72-pin

Moduly DIMM 168 pin, DDR DIMM 184 pinů

Srovnání DDR2 SDRAM a prototypu DDR3 SDRAM DIMMů

Rozdělení pamětí z technologického hlediska Rambus DRAM RIMM

Vnitřní paměti a jejich rozdělení  Vnitřní paměti jsou ty, které jsou umístěny na základní desce počítače. Polovodičové paměti lze dělit z mnoha různých hledisek, z nichž nejužívanější jsou kritéria:  přístup k buňkám paměti,  možnost změny dat (zápisu),  princip realizace paměťové buňky,  technologie,  organizace paměti.

Vnitřní paměti a jejich rozdělení  Přístup k buňkám paměti. Z hlediska přístupu k buňkám paměti při čtení nebo zápisu se paměti dělí na:  Paměti s libovolným přístupem (RAM).  Paměti se sériovým přístupem (Serial Access Memory).  Paměti se speciálním přístupem k paměťové buňce, které se realizují z paměti RAM doplněných speciální logikou. Jsou to zejména: - paměti adresované obsahem - CAM (Content Addressable Memory), - paměti typu zásobník nebo sklípková paměť nebo LIFO (Last In First Out).

Vnitřní paměti a jejich rozdělení  Změna dat. Paměti lze rozdělit na dva základní typy:  Změna dat. Paměti lze rozdělit na dva základní typy: - Paměti RAM (Read/Write Memory), které lze používat pro čtení i záznam dat za běžného provozu v počítači. Jak záznam tak i čtení trvají většinou řádově stejně dlouho při stejných podmínkách paměti. Jejich nevýhodou je, že při vypnutí napájení jejich obsah mizí, jsou "volatilní" (volatile). - Paměti RAM (Read/Write Memory), které lze používat pro čtení i záznam dat za běžného provozu v počítači. Jak záznam tak i čtení trvají většinou řádově stejně dlouho při stejných podmínkách paměti. Jejich nevýhodou je, že při vypnutí napájení jejich obsah mizí, jsou "volatilní" (volatile). - Pevné paměti typu ROM (Read Only Memory), ze kterých lze za provozu jen číst data do nich dříve uložená. Bývají většinou typu RAM. Data v nich uložená při výpadku napájení z nich nemizí, jsou "nevolativní" (unvolative). - Pevné paměti typu ROM (Read Only Memory), ze kterých lze za provozu jen číst data do nich dříve uložená. Bývají většinou typu RAM. Data v nich uložená při výpadku napájení z nich nemizí, jsou "nevolativní" (unvolative).

Vnitřní paměti a jejich rozdělení  Princip realizace paměťové buňky. Možnosti rozdělení jsou rozsáhlé, proto se omezíme na:  Paměti statické, ve kterých je paměťová buňka tvořena bistabilním klopným obvodem  Paměti dynamické, u kterých je hlavním nositelem paměťové vlastnosti parazitní kapacita. Touto kapacitou je obvykle kapacita řídící elektrody tranzistoru MOSFET, ale vzhledem ke svodům je třeba periodicky obnovovat elektrický náboj speciálními obvody - tzv. refresh.

Vnitřní paměti a jejich rozdělení  Technologie. Paměti se dělí podle technologie na paměti feritové a polovodičové. Technologie používané pro polovodičové paměti se dělí na:  bipolární,  unipolární. Bipolární technologie. Dělí se dále na technologii:  TTL,  ECL.

Vnitřní paměti a jejich rozdělení  Technologie TTL. Jsou to technologie TTL, STTL, LSTTL, ALSTTL. Technologie TTL je nejstarší a požívala se díky jedinému napájení, vysokému logickému zisku a rychlosti. Touto technologií byly realizovány paměti s integrací MSI (16 a 64 bitů). Další uvedené varianty jsou též technologie TTL a s nimi se podařilo dosáhnout příznivějšího poměru mezi rychlostí a potřebným příkonem pamětí. Stalo se tak použitím tranzistorů a antisaturačních Schottkyho diod a lepších technologických postupů.

Vnitřní paměti a jejich rozdělení  Technologie ECL. Rychlé paměti malé integrace lze realizovat technologií ECL (Emitor Coupled Logic). U těchto obvodů je zpoždění signálu jen 1 až 3 ns, protože emitorově vázáné tranzistory pracují výhradně v aktivní oblasti. Přístupová doba je 5 až 10 ns. Jsou ale potřebná dvě napájecí napětí. Navíc tyto obvody nejsou slučitelné s obvody TTL.

Vnitřní paměti a jejich rozdělení  Unipolární technologie. Základem všech unipolárních paměťových obvodů je tranzistor řízený polem typu MOS a jednotlivé unipolární technologie se odlišují typem kanálu tranzistoru, obvodovým řešením, výrobními postupy atd.

Vnitřní paměti a jejich rozdělení  Organizace paměti. Údaj, že paměť má například 16Kbit, nám zcela nic neříká. Paměti se totiž vyrábějí s různou organizací. Například paměť 16Kbit může být vyrobena jako:  1 bit x 16 K adres - 1 x 16 K,  4 bity x 4 K adres - 4 x 4 K,  8 bitů x 2 K adres - 8 x 2 K. Proto je nutné znát organizaci paměti, abychom mohli sestavit paměť s potřebnou délkou slova (8, 16, 32, 64 bitů atd.).

 Děkuji za pozornost  Ing. Ladislav Jančařík

Literatura  M. Antošová, V. Davídek: Číslicová technika, Kopp České Budějovice, 2008  J. Bernard, J. Hugon, R. Le Corvec: Od logických obvodů k mikroprocesorům I  53D8F ECFBC DA285.html