Počítače IX - paměti Centrum pro virtuální a moderní metody a formy vzdělávání na Obchodní akademii T.G. Masaryka, Kostelec nad Orlicí.

Prezentace na téma: "Počítače IX - paměti Centrum pro virtuální a moderní metody a formy vzdělávání na Obchodní akademii T.G. Masaryka, Kostelec nad Orlicí."— Transkript prezentace:

1 Počítače IX - paměti Centrum pro virtuální a moderní metody a formy vzdělávání na Obchodní akademii T.G. Masaryka, Kostelec nad Orlicí

2 Počítače IX - paměti Kapitola 2 Paměti ROM a RAM detailně

3 Počítače IX - paměti ROM - zkratka Read-Only Memory Je to typ paměti, jejíž obsah nelze přepsat běžným způsobem. Používá se především v počítačích a pro uložení firmware v elektronických přístrojích. Polovodičové paměti ROM jsou stejně rychlé jako paměti RWM (RAM), na rozdíl od nich je jejich obsah nezávislý na napájecím napětí. Informační obsah ROM je do paměti uložen při výrobním procesu. Zvláštní skupinou je přepisovatelná (programovatelná) ROM paměť, označovaná jako EPROM nebo PROM. Umožňuje buď jednorázový, nebo i opakovaný přepis informace, ale ve zvláštním režimu (např. zvýšené napětí, zvláštní přístroj - programátor). Modernější elektricky programovatelné paměti typu Flash umožňují přepis bez větších nároků na programovací režim a jsou často používány u zařízení, kde je zapotřebí snadno přepsat jejich obsah novější verzí bez nutnosti vložit paměť do programátoru. Polovodičová ROM paměť je obvykle používána při startu počítače a zavádění operačního systému, viz BIOS. Zvláštním případem paměti ROM jsou disky typu CD ROM nebo DVD, existují i jejich přepisovatelné varianty. Popis jednotlivých pamětí:

4 Flash paměť (nebo jen flash) – používána a nahradila u dnešních PC paměť ROM je nevolatilní (semipermanentní) elektricky programovatelná paměť typu RAM (s libovolným přístupem). Paměť je vnitřně organizována po blocích a na rozdíl od pamětí typu EEPROM, lze programovat každý blok samostatně (obsah ostatních bloků je zachován). Paměť se používá jako paměť typu ROM např. pro uložení firmware (např. ve vestavěných zařízeních). Výhodou této paměti je, že ji lze znovu naprogramovat (např. přeprogramování novější verzí firmware) bez vyjmutí ze zařízení s použitím minima pomocných obvodů. Flash paměť s naprogramovaným Biosem Počítače IX - paměti

5 RAM (zkratka z random-access memory) je paměť s libovolným (náhodným) přístupem, používaná v počítačích a dalších elektronických přístrojích. Označením RAM je většinou míněna paměť s možností opakovaného zápisu a čtení informace (tzv. RWM), která je tzv. volatilní, takže při vypnutí napájení je její obsah ztracen. K pamětem označovaným pojmem ROM (Read Only Memory - paměť jen pro čtení) lze také přistupovat v libovolném pořadí, avšak lze je pouze číst, nelze do nich zapisovat (u dnešních Flash EEPROM to již jde, když jsou nutné změny v BIOSu) V současnosti (2011) se jako RAM používají výlučně polovodičové paměti, dříve se používaly paměti například feritové, paměti na tenkých vrstvách nebo bubnové paměti. Polovodičové paměti RAM jsou velmi rychlé, ale jsou dražší než jiné typy při přepočtu ceny za jeden bit. Používají se především jako operační paměti počítačů. Slouží tedy k ukládání údajů, které počítač potřebuje pro zpracovávání právě prováděné úlohy. Údaje, které je potřeba uchovat i po vypnutí počítače, musí být uloženy do interní nebo externí nevolatilní paměťi – to je např. na pevný disk, CD-ROM, disketu aj. Tyto paměti jsou podstatně pomalejší, ale jsou nezávislé na napájení (tj. nevolatilní), jsou levnější a mohou mít podstatně vyšší kapacity. Dnešní rychlé paměti (DDR – GDDR4) pracují v jednotkách nanosekund, proto jejich čtení/zápis vyžaduje speciální časování.

6 Počítače IX - paměti Dělení podle technologie Rozlišujeme dvě základní technologie výroby pamětí, zvané SRAM (Static RAM) a DRAM (Dynamic RAM). SRAM je od toho, že v ní informaci uchovávají dva vhodně spojené tranzistory jako bistabilní klopný obvod. Tato paměť si informaci uchovává, dokud jí nevypneme napájení, při použití technologie CMOS má minimální příkon a má krátkou přístupovou dobu. Podstatou DRAM je kondenzátor (nabitý / nenabitý). Základní paměťová buňka je založena na parazitní (Müllerově) kapacitě řídícího tranzistoru. Je levnější, snadnější na výrobu, ale má nevýhody: musí se čas od času obnovovat (zajišťuje řadič paměti), po přečtení se vymaže, musí se tedy obnovit po každém čtení (proto je 1,5x delší než zápis).

7 Počítače IX - paměti Dělení DRAM modulů do počítače ··DIPP, ··DILL, SIPP ··SIMM - (72pin, 30pin) - (Single Inline Memory Module) ··DIMM - 3,3 V a 5 V - (Dual Inline Memory Module) - Jedná se de facto o dva moduly SIMM integrované na jedné desce. Důvodem je obsazení celé šířky sběrnice. ··SDR – (Single Data Rate), spíše označovány jako ··SDRAM (Synchronous Dynamic RAM), starší typ pamětí typu ··DIMM (3,3, nebo 5 V), 168 pinů, kapacity od 16 ··MB do 512 ··MB, rychlost od 66 ··MHz do 133 ··MHz, dva zářezy jako pojistka. ··DDR – (Double Data Rate) novější typ pamětí typu SDR, 3,3 V, 184pinů (ale jiné umístění zářezů, místo dvou jen jeden), kapacity od 64 do 2048 MB. Vylepšení je v tom, že přenáší data na náběžné i koncové hraně taktovacího impulsu. DDR2 – podobné jako DDR, mají vyšší frekvence. Nevýhodou DDR2 jsou vyšší časy latence než u DDR. DDR3 - double-data-rate 3 SDRAM je evoluční nástupce operační paměti DDR2. Tato technologie se používá pro vysokorychlostní ukládání pracovních dat. Hlavní rozdíl mezi DDR2 a DDR3 je v rychlosti pamětí. Počáteční 400 MHz proti 1,066 GHz a nejvyšší 1,2 GHz proti 2,133 GHz (už jsou ohlášeny přes 2,4 GHz). Standardní napětí určené standardem JEDEC bylo sníženo z 1,8 na 1,5 V. Bohužel ve skutečnosti většina pamětí potřebuje napětí mezi 1,65 a 1,8 V ··SO-DIMM – paměti používané pro notebooky, 72pin, nebo 144 a 200 pin, Jaké paměti použijeme se vždy řídí použitou čipovou sadou na základní desce a základní deskou samotnou. Disponují rozměry 67,6×30mm. Micro-DIMM jsou určeny pro mini notebooky a subnotebooky. 214 pinové moduly 54×30mm, které jsou asi o 20% menší než 200 pinové paměti SO-DIMM používané v klasických noteboocích. Ty disponují rozměry 67,6×30mm. Oboje však pracují s napětím 1,8V. To je velké pozitivum proti pamětem DDR. Ty obyčejně nemají takovou propustnost (DDR2-533 má 4,3GB/s) a běží při vyšším napětí, což znamená i vyšší spotřebu, která je u notebooků nežádoucí. Existují i ve verzi DDR3 ··RIMM – ··Rambus DRAM. Oproti DDR DIMMu má jen 16 bitů přenosové šířky, ale zato je výrazně rychleji taktován, oproti DDR3 již pomalejší. Bohužel byly předraženy a používali se jen pro servery.

8 Počítače IX - paměti Označení Když výrobci pamětí přestali s výrobou SDRAM označovaných jako PC100 a PC133, změnili současně i způsob označování rychlosti pamětí. SDRAM měli v označení typu i rychlost. Např. PC100 má 100 MHz vnitřní i vnější frekvenci. Paměti DDR jsou označovány odlišně, takže PC2100 má přenosovou rychlost 2100 MB/s na frekvenci 133 MHz, má ale „double data transfer rate“, což znamená, že se chová jako 266MHz. PC2700 má 166 MHz frekvenci (333 MHz Front Side Bus) a PC3200 má frekvenci 200 MHz (400 MHz FSB). Někteří výrobci RAM: A-Data Corsair Geil Kingmax Kingston

9 Počítače IX - paměti Různé typy pamětí RAM. Odshora: DIP 16-pin, SIPP, SIMM 30-pin, SIMM 72-pin, DIMM, DDR DIMM.

10 Použity materiály, obrázky a parametry o PC komponentách z www stránek: „svethardware.cz“ „pctuning.cz“ „mironet.cz“ „alza.cz“ „czechcomputer.cz“ „cs.wikipedia.org“ Centrum pro virtuální a moderní metody a formy vzdělávání na Obchodní akademii T.G. Masaryka, Kostelec nad Orlicí Počítače IX - paměti