1.3 Память

  • Внутренняя память компьютера:
    1. Оперативная память компьютера.
    2. КЭШ память.
    3. Постоянная память (ROM)
  • Внешняя память компьютера


• Внутренняя память компьютера

     1) Оперативная память (RAM – Random Access Memory, ОЗУ) - устройство для временного хранения информациию, т.е данные из ОЗУ стираются при отключении питания ПК(энергозависимая память).

     От оперативной памяти напрямую зависит производительность всего компьютера (смотри рисунок 1.3.1) . Особенно важен объём и быстродействие памяти в компьютерных играх и при работе с графикой или видео. Чем больше объём RAM – тем больше данных в неё может поместиться, а, следовательно, тем выше быстродействие компьютера.

     Часто неопытные пользователи ошибочно считают памятью объём жёсткого диска. Это совсем разные вещи.

 

Рисунок 1.3.1 Оперативная память компьютера

Характеристики оперативной памяти:

    а) Объём. Наиболее распространены модули памяти объёмом 1024 и 2048 Мегабайт. Если использовать компьютер в офисных или «мультимедийных» целях (Интернет, работа с офисными приложениями, прослушивание музыки и др.) - хватит 1024 Мб памяти. Также для «лёгких» компьютерных игр, работы с графикой или звуком достаточно 1024 Мб (1 Гб). Для требовательных компьютерных игр, работы с видео, звукозаписи и сведения музыкальных композиций в домаших условиях – минимум 2 Гб (2048 Мб) ОЗУ. Желательно - 3 гигабайта. Следует также отметить, что 32-битные версии (x86) Windows не поддерживают объём оперативной памяти свыше 3 гигабайт. Также отметим, что операционные системы Windows Vista и Windows 7 для комфортной работы с ними требуют как минимум 1 Гб оперативной памяти, а при включении всех графических эффектов - до 1.5 гигабайт.

     б) Тип памяти. Память типа DDR((Double Data Rate) - тип оперативной памяти, используемой в персональных компьютерах) на сегодняшний день уже устарела. Поэтому, самые распространённые сейчас – DDR2 и DDR3.

     DDR2: Основное отличие памяти типа DDR2 от типа DDR - удвоенная частота шины, по которой идёт передача данных. При этом характеристики чипа осталась такими же, как и у модулей типа DDR. Возросла скорость передачи данных, задержки остались прежними. Память DDR2 выполняется в виде DIMM-модулей (планок) с 240 контактами и одним пробелом в полосе контактов (ключом, предназначенным для установки в единственно верном положении модуля на материнскую плату). Между собой модули различаются по объёму и пропускной способности.

     DDR3: DDR3 - это тип оперативной памяти, используемой в персональных компьютерах. Является дальнейшим развитием DDR2. Память типа DDR3 имеет пониженное примерно на 40% (по сравнению с DDR2) энергопотребление. Это достигнуто путём понижения питающего напряжения на модулях. Следует учесть, что планку одного типа (будь то DDR, DDR2 или DDR3) физически нельзя вставить в слот для памяти другого типа. Сейчас распространены платы со слотами типа DDR2, типа DDR3 и со смешанными слотами (DDR2 + DDR3). То есть в плату со смешанным типом слотов можно поставить либо DDR2, либо DDR3 память (каждую в слот определённого типа). Оба типа памяти одновременно на материнскую плату установить нельзя.

    в) Тактовая частота модулей памяти. Важно принять во внимание частоту, на которой работает память. Рекомендуется, чтобы эта частота совпадала с частотой, поддерживаемой материнской платой. Например, если вы поставите память DDR2-800 в слот, поддерживающий только DDR2-667, то эта память будет работать как DDR-667 (т.е понизятся её частота и пропускная способность). Иногда это может приводить даже к ошибкам при загрузке операционной системы или в ходе её работы. Так как рассматриваемая нами память - типа DDR (Double Data Rate), то за 1 такт производится 2 операции с данными. Поэтому для вычисления тактовой частоты памяти нужно частоту её шины умножить на 2. Также тактовая частота указана в типе чипа. Например, DDR3-1066. Это значит, что память работает на частоте 1066 МГц. Соответственно, чем выше частота, тем выше производительность ОЗУ.

     Сейчас самой распространённой является память типа DDR2 на 800 и 1066 МГц. Постепенно набирает популярность память типа DDR3 на тактовой частоте 1066 МГц и выше. DDR3 пока что ещё дороже памяти DDR2.

     Самыми популярными производителями являются:Hynix (HYUNDAI), Samsung, Corsair, Kingmax, Transcend, Kingston, OCZ

     2)КЭШ-память. Для заполнения пробела между памятью процессора и оперативной памятью по объему и времени обращения в настоящее время используется кэш-память(см. рис. 1.3.2), которая организована как более быстродействующая (и, следовательно, более дорогая) статическая оперативная память со специальным механизмом записи и считывания информации и предназначена для хранения информации, наиболее часто используемой при работе программы. Как правило, часть кэш-памяти располагается непосредственно на кристалле микропроцессора (внутренний кэш), а часть - вне его (внешняя кэш-память). Кэш-память программно недоступна. Для обращения к ней используются аппаратные средства процессора и компьютера.

Рисунок 1.3.2 Использование КЭШ-памяти для повышения производительности программ

     3) Постоянная память - постоянное запоминающее устройство (см. рис. 1.3.1) (ПЗУ или ROM – Read Only Memory, память только для чтения) также строится на основе установленных на материнской плате модулей (кассет). и используется для хранения неизменяемой информации: загрузочных программ операционной системы, программ тестирования устройств компьютера и некоторых драйверов базовой системы ввода - вывода (BIOS) и т.д.

Рисунок 1.3.3 Постоянная память (ROM)

 

     К постоянно запоминающим устройствам принято относить энергонеза-висимые постоянные и «полупостоянные» запоминающие устройства, из которых оперативно можно только считывать информацию, запись инфор-мации в постоянно запоминающие устройства выполняется вне ПК в лабораторных условиях или при наличии специального программатора – в компьютере.

     По технологии записи информации можно выделить ПЗУ следующих типов :

-Микросхемы, программируемые только при изготовлении – классические или масочные ПЗУ или ROM.

-Микросхемы, программируемые однократно в лабораторных условиях - программируемые ПЗУ (ППЗУ) или programmable ROM (PROM).

-Микросхемы, программируемые многократно – перепрограммируемые ПЗУ или erasable PROM (EPROM). Среди них следует отметить электрически перепрограммируемые микросхемы EEPROM (Electrical Erasable PROM), в том числе флэш-память.

     Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

     Важнейшая микросхема постоянной памяти – модуль BIOS.

     Разновидность постоянного запоминающего устройства – CMOS RAM. Это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.

     Для хранения графической информации используется видеопамять.
     Видеопамять (VRAM) – разновидность оперативного запоминающего устройства, в котором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам - процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

• Внешняя память компьютера

     Внешняя память реализована обычно на магнитных или оптических накопителях (носителях данных).