1. Програмна та апаратна частини комп'ютера
2. Статична і динамічна пам'ять
3. Модулі з корекцією помилок
4. мікросхема SPD

Добрий день друзі! Сьогодні ми поговоримо про оперативну пам'ять комп'ютера. Але спочатку коротко згадаємо, що таке

Програмна та апаратна частини комп'ютера

сучасний комп'ютер включає в себе апаратну і програмну частини.

Апаратна частина - це те, що можна побачити, помацати, це те, що жаргонно називають «залізом».

Програмна частина - це те, що оживляє «залізо», змушує його працювати і виконувати функції, необхідні користувачеві.

Грубо, кажучи, програмна частина «прокачує» через апаратну потоки цифрової інформації.

Інформаційний потік складається з найдрібніших частинок, як би квантів інформації, при цьому кожен квант може мати два значення - «0» і «1». Всі сучасні комп'ютери засновані на двійковій логіці. Інформаційний потік розподіляється процесором комп'ютера по осередках пам'яті. Так як логіка двоичная, то і осередок може мати тільки два стани.

У комп'ютері є:

• постійна пам'ять (ROM - Read Only Memory, тільки для читання),
• оперативна (RAM - Random Access Memory, пам'ять з довільним доступом).

ROM призначена для зберігання програм, необхідних для початкового запуску комп'ютера. RAM призначена для короткочасного зберігання даних в процесі одного сеансу роботи.

В оперативній пам'яті при виключенні живлення комп'ютера дані стираються, в постійній - залишаються. Якщо вони чомусь зітруться і в постійній пам'яті, то комп'ютер перетвориться на мертву купку «заліза».

Статична і динамічна пам'ять

Оперативна пам'ять підрозділяється на статичну і динамічну. При цьому основна частина оперативної пам'яті - динамічна. Це пов'язано з тим, що статична пам'ять значно дорожче у виробництві. Для однієї її осередки потрібно значно більше інтегральних елементів. Але вона більш швидкодіюча.

Основою осередку динамічної пам'яті служить мініатюрний конденсатор. Якщо він заряджений до якогось певного порогу - це відповідає «одиниці», якщо розряджений (до певного порогу і нижче) - це відповідає «нулю».

Заряд на конденсаторі швидко зменшується. Тому, щоб не було помилок, дані в осередках треба періодично оновлювати (регенерувати). Причому робити треба це не рідше, ніж раз в 15 мс. Це уповільнює швидкодію комп'ютера.

Крім того, процесор працює на значно більш високій частоті, ніж основна (динамічна) пам'ять. І якщо піднімати тільки тактову частоту процесора - особливого толку не буде. Швидкодія комп'ютера буде визначатися більш повільною швидкістю роботи пам'яті.

Підняти швидкодію можна, якщо між процесором і основною пам'яттю встановити статичну пам'ять (SRAM, Static RAM), яка працює на більш високій частоті (в ідеалі - рівній тактовій частоті процесора).

Вона буде ніби посередником, процесор буде зчитувати дані з неї, а не з повільної RAM. Раніше SRAM встановлювали у вигляді окремих мікросхем на материнській платі, тепер же вона перекочувала в процесор і стала називатися «кеш першого рівня L1» і «кеш другого рівня L2».

Тактові частоти оперативної пам'яті весь час зростають, і обсяг її збільшується.

Зростання стимулюється тим, що необхідно перелопачувати всі великі і великі потоки інформації. Динамічна пам'ять випускається у вигляді модулів з ключами для захисту від «дурня», що запобігає її пошкодження при невмілому використанні.

До теперішнього часу ємність модулів обчислюється гігабайтами (Гб). З часу 286-х комп'ютерів - з їх 1-2 Mб RAM - обсяги зросли в тисячі разів!

Модулі з корекцією помилок

Існують модулі з корекцією помилок і без. Справа в тому, що завжди існує певна ймовірність помилкового зчитування даних з пам'яті. Для боротьби з цим явищем застосовують як апаратні, так і програмні засоби. Програмні засоби - це надлишкове кодування.

В цьому випадку цифровий потік має в своєму складі «зайві», так звані службові біти. Вони не несуть корисної інформації, але використовуються для перевірки і корекції помилок. Апаратні засоби - це додаткові мікросхеми в модулі.

Модулі з корекцією помилок (ЕСС - Error Correction Code) застосовується в серверах, де циркулюють великі інформаційні потоки і велика ціна помилки.

У побутових і офісних комп'ютерах застосовуються модулі без корекції помилок, які коштують значно дешевше. Ці два види модулів можна легко відрізнити за зовнішнім виглядом. Пам'ять без корекції помилок має парну кількість мікросхем в модулі (найчастіше - 8), пам'ять з корекцією помилок - непарне (найчастіше - 9).

мікросхема SPD

У модулі, разом власне з мікросхемами динамічної пам'яті, зазвичай встановлена ​​і маленька мікросхемке EEPROM (електрично перепрограммируемое постійний запам'ятовуючий пристрій) з послідовним доступом, де зберігаються настройки для цього модуля. Це мікросхема SPD (Serial Presense Detect - схема послідовного детектування).

Для стійкої роботи і безпомилкового зчитування даних з мікросхем необхідно витримати певні часові параметри (затримки) між різними керуючими сигналами. У програмі конфігурації SETUP комп'ютера є можливість налаштування параметрів пам'яті - як автоматично (опція «By SPD»), так і вручну.

У разі автоматичної настройки дані зчитуються з мікросхеми SPD, і це гарантує стійку роботу модулів. Ручні настройки можуть знадобитися при розгоні (оверклокінгу) системи. При цьому затримки примусово зменшуються.

Нуднуватий сьогодні у нас вийшов урок ... Але зате ви, шановні читачі, дізналися про мікросхемі SPD. Про це рідко пишуть. Раніше, в перших модулях DDR найбільш просунуті користувачі перепрограмували цю мікросхему з метою розгону пам'яті. Виробник адже завжди закладає якийсь резерв.

І цей резерв використовувався для розгону. Таке втручання на найнижчому - апаратному - рівні було загрожує збоями в роботі. Але коли виходило, допитливий користувач радів як гонщик «Формули-1», якому вдалося вичавити зі свого «боліда» останні кінські сили.

На цьому закінчимо коротке знайомство з комп'ютерною пам'яттю. У наступній статті ми познайомимося з тим, що таке BIOS в комп'ютері. Буде цікаво!

Сподіваюся, інформація виявилася Вам корисною.

З вами був Vsbot. До нової зустрічі!