Озу что это такое в компьютере. Оперативная память это что

Оперативная память — Википедия

Модули ОЗУ для ПК Простейшая схема взаимодействия оперативной памяти с ЦП

Операти́вная па́мять (англ. Random Access Memory, RAM, память с произвольным доступом) или операти́вное запомина́ющее устро́йство (ОЗУ) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемые процессором.

Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится:

Содержащиеся в полупроводниковой оперативной памяти данные доступны и сохраняются только тогда, когда на модули памяти подаётся напряжение. Выключение питания оперативной памяти, даже кратковременное, приводит к искажению либо полному разрушению хранимой информации.

Энергосберегающие режимы работы материнской платы компьютера позволяют переводить его в режим сна, что значительно сокращает уровень потребления компьютером электроэнергии. В режиме гибернации питание ОЗУ отключается. В этом случае для сохранения содержимого ОЗУ операционная система (ОС) перед отключением питания записывает содержимое ОЗУ на устройство постоянного хранения данных (как правило, жёсткий диск). Например, в ОС Windows XP содержимое памяти сохраняется в файл hiberfil.sys, в ОС семейства Unix — на специальный swap-раздел жёсткого диска.

В общем случае ОЗУ содержит программы и данные ОС и запущенные прикладные программы пользователя и данные этих программ, поэтому от объёма оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер под управлением ОС.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) — техническое устройство, реализующее функции оперативной памяти. ОЗУ может изготавливаться как отдельный внешний модуль или располагаться на одном кристалле с процессором, например, в однокристальных ЭВМ или однокристальных микроконтроллерах.

История

В 1834 году Чарльз Бэббидж начал разработку аналитической машины. Одну из важных частей этой машины он называл «складом» (store), эта часть предназначалась для хранения промежуточных результатов вычислений. Информация в «складе» запоминалась в чисто механическом устройстве в виде поворотов валов и шестерней.

В ЭВМ первого поколения использовалось множество разновидностей и конструкций запоминающих устройств, основанных на различных физических принципах:

В качестве ОЗУ использовались также магнитные барабаны, обеспечивавшие достаточно малое для ранних компьютеров время доступа; также они использовались в качестве основной памяти для хранения программ и данных.

Второе поколение требовало более технологичных, дешёвых и быстродействующих ОЗУ. Наиболее распространённым видом ОЗУ в то время стала память на магнитных сердечниках.

Начиная с третьего поколения большинство электронных узлов компьютеров стали выполнять на микросхемах, в том числе и ОЗУ. Наибольшее распространение получили два вида ОЗУ:

SRAM хранит бит данных в виде состояния триггера. Этот вид памяти является более дорогим в расчёте на хранение 1 бита, но, как правило, имеет наименьшее время доступа и меньшее энергопотребление, чем DRAM. В современных компьютерах часто используется в качестве кэш-памяти процессора.

DRAM хранит бит данных в виде заряда конденсатора. Однобитовая ячейка памяти содержит конденсатор и транзистор. Конденсатор заряжается до более высокого или низкого напряжения (логические 1 или 0). Транзистор выполняет функцию ключа, подключающего конденсатор к схеме управления, расположенного на том же чипе. Схема управления позволяет считывать состояние заряда конденсатора или изменять его. Так как хранение 1 бита информации в этом виде памяти дешевле, DRAM преобладает в компьютерах третьего поколения.

Статические и динамические ОЗУ являются энергозависимыми, так как информация в них теряется при отключении питания. Энергонезависимые устройства (постоянная память, ПЗУ) сохраняют информацию вне зависимости от наличия питания. К ним относятся флэш-накопители, карты памяти для фотоаппаратов и портативных устройств и т. д.

В устройствах управления энергозависимой памяти (SRAM или DRAM) часто включают специальные схемы для обнаружения и/или исправления ошибок. Это достигается введением избыточных битов в хранимые машинные слова, используемые для проверки (например, биты чётности) или коррекции ошибок.

Термин RAM относится только к устройствам твёрдотельной памяти SRAM или DRAM — основной памяти большинства современных компьютеров. Для оптических дисков термин DVD-RAM не совсем корректен, так как, в отличие от дисков типа CD-RW или DVD-RW, старые данные не должны стираться перед записью новых. Тем не менее, информационно DVD-RAM больше похож на жёсткий диск, хотя время обращения к нему намного больше.

Видео по теме

ОЗУ современных компьютеров

ОЗУ большинства современных компьютеров представляет собой модули динамической памяти, содержащие полупроводниковые ИС ЗУ, организованные по принципу устройств с произвольным доступом. Память динамического типа дешевле, чем статического, и её плотность выше, что позволяет на той же площади кремниевого кристалла разместить больше ячеек памяти, но при этом её быстродействие ниже. Статическая память, наоборот, более быстрая память, но она и дороже. В связи с этим основную оперативную память строят на модулях динамической памяти, а память статического типа используется для построения кэш-памяти внутри микропроцессора.

Память динамического типа

Основная статья: DRAM

Экономичный вид памяти. Для хранения разряда (бита или трита) используется схема, состоящая из одного конденсатора и одного транзистора (в некоторых вариантах два конденсатора). Такой вид памяти, во-первых, дешевле (один конденсатор и один транзистор на 1 бит дешевле нескольких транзисторов триггера), и, во-вторых, занимает меньшую площадь на кристалле (там, где в SRAM размещается один триггер, хранящий 1 бит, можно разместить несколько конденсаторов и транзисторов для хранения нескольких бит). Но DRAM имеет и недостатки. Во-первых, работает медленнее, поскольку, если в SRAM изменение управляющего напряжения на входе триггера сразу очень быстро изменяет его состояние, то для того, чтобы изменить состояние конденсатора, его нужно зарядить или разрядить. Перезаряд конденсатора гораздо более длителен (в 10 и более раз), чем переключение триггера, даже если ёмкость конденсатора очень мала. Второй существенный недостаток — конденсаторы со временем разряжаются. Причём разряжаются они тем быстрее, чем меньше их электрическая ёмкость и больше ток утечки, в основном, утечка через ключ.

Именно из-за того, что заряд конденсатора динамически уменьшается во времени, память на конденсаторах получила своё название DRAM — динамическая память. Поэтому, дабы не потерять содержимое памяти, заряд конденсаторов периодически восстанавливается («регенерируется») через определённое время, называемое циклом регенерации (обычно 2 мс). Для регенерации в современных микросхемах достаточно выполнить циклограмму «чтения» по всем строкам запоминающей матрицы. Процедуру регенерации выполняет процессор или контроллер памяти. Так как для регенерации памяти периодически приостанавливается обращение к памяти, это снижает среднюю скорость обмена с этим видом ОЗУ.

Память статического типа

ОЗУ, которое не надо регенерировать (обычно схемотехнически выполненное в виде массива триггеров), называют статической памятью с произвольным доступом или просто статической памятью. Достоинство этого вида памяти — скорость. Поскольку триггеры являются соединением нескольких логических вентилей, а время задержки на вентиль очень мало, то и переключение состояния триггера происходит очень быстро. Данный вид памяти не лишён недостатков. Во-первых, группа транзисторов, входящих в состав триггера, обходится дороже, чем ячейка динамической памяти, даже если они изготавливаются групповым методом миллионами на одной кремниевой подложке. Кроме того, группа транзисторов занимает гораздо больше площади на кристалле, чем ячейка динамической памяти, поскольку триггер состоит минимум из 2 вентилей (шести-восьми транзисторов), а ячейка динамической памяти — только из одного транзистора и одного конденсатора. Используется для организации сверхбыстродействующего ОЗУ, обмен информацией с которым критичен для производительности системы.

Логическая структура памяти в IBM PC

В реальном режиме память делится на следующие участки:

Примечания

Литература

Скотт Мюллер. Глава 6. Оперативная память // Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17-е изд. — М.: Вильямс, 2007. — С. 499—572. — ISBN 0-7897-3404-4.
Под. ред. чл.-корр. АН УССР Б. Н. Малиновского. Глава 2.3 БИС ЗУ для построения внутренней памяти // Справочник по персональным ЭВМ. — К.: Тэхника, 1990. — С. 384. — ISBN 5-335-00168-2.

Ссылки

wikipedia.green

Что из себя представляет оперативная память?

Сейчас мы попробуем выяснить, что же такое ОЗУ (оперативная память), а также рассмотрим основные виды современной, и не очень, оперативной памяти компьютера.

Оперативная память (RAM) — часть компьютерной системы, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им различных операций. Передача данных в оперативную память процессором производится непосредственно, либо через сверхбыструю память. Если говорить проще – это элементы «начинки» системного блока, которые служат для хранения запущенных пользователем программ, и для предоставления процессору быстрого доступа к ним. Теперь перейдём непосредственно к типам памяти. Оперативную память ПК, можно поделить на два типа: SRAM (статического типа) и DRAM (динамического типа). Далее подробнее о каждом из них:

(Dynamic Random Access Memory) – динамический тип памяти, вот это и есть те самые прямоугольные планки оперативной памяти, которые мы вставляем в слоты на материнской плате. Для хранения разряда бита или трита используется схема, состоящая из одного конденсатора и одного транзистора (в некоторых вариациях конденсаторов два) такой вид памяти решает, во-первых, проблему дороговизны (один конденсатор и один транзистор дешевле нескольких транзисторов) и, во-вторых, компактности (там, где в SRAM размещается один триггер, то есть один бит, можно уместить восемь конденсаторов и транзисторов), такой тип памяти имеет ряд недостатков:

такая память работает медленнее, чем память типа SRAM, а значит увеличивается и время доступа к информации которая в ней содержится;
второй минус заключается в разрядке конденсаторов, из которых состоит DRAM: дабы не потерять содержимое памяти, заряд конденсаторов необходимо «регенерировать» через определённый интервал времени. Регенерация выполняется центральным микропроцессором или контроллером памяти. Так как для регенерации памяти периодически приостанавливаются все операции с памятью, значительно снижается производительность данного вида ОЗУ.

SRAM (Static Random Access Memory) – статический тип памяти, который обычно основан на триггерах, этот тип ОЗУ не нуждается в регенерации и достоинство этого вида памяти — скорость. Поскольку триггеры собраны на вентилях, а время задержки вентиля очень мало, то и переключение состояния триггера происходит очень быстро, а вот недостаток этого типа памяти – дороговизна. Также группа транзисторов входящая в триггер занимает гораздо больше места, чем конденсаторы, соответственно объемы такой памяти ограничены. Данный тип памяти используется для организации сверхбыстрой памяти (кэш памяти), кэш в свою очередь используется в процессорах, жёстких дисках, и в других устройствах.

Важнейшей характеристикой, от которой зависит производительность памяти, является ее пропускная способность. Современная память имеет шину шириной 64 бита (или 8 байт), поэтому пропускная способность памяти типа DDR800, составляет 800 МГц х 8 Байт = 6400 Мбайт в секунду. Отсюда, следует и другое обозначение памяти такого типа – PC6400. В последнее время часто используется двухканальное и трёхканальное подключение памяти, при котором ее пропускная способность соответственно удваивается и утраивается. Таким образом, в случае с двумя модулями DDR800 мы получим максимально возможную скорость обмена данных 6.4 Гбайт/с и 12,8 Гбайт/c, но это всего лишь в теории, на практике же, дела обстоят иначе и прирост от таких режимов совсем незначителен.

Теперь поговорим подробнее о типах динамической оперативной памяти:

DDR - используется в очень старых системах и из-за своей древности имеет ряд недостатков в структуре модулей, и имеет низкую скорость передачи данных.

DDR2 – этот тип памяти понемногу теряет актуальность в наши дни, но ещё используется множеством компьютеров. Скорость передачи данных у DDR2 на порядок выше, чем у DDR(самая медленная модель DDR2, по своей скорости равна самой быстрой модели DDR).

DDR3- наиболее распространенный вид памяти на сегодняшний день. Если учитывать скорость передачи данных, то она опять же выше, чем у памяти предыдущего поколения (Самая медленная модель DDR3 по скорости передачи данных равна самой быстрой модели DDR2).

DDR4- новый тип оперативной памяти, отличающийся от предыдущих поколений более высокими частотными характеристиками и низким напряжением. Будет поддерживать частоты от 2133 до 4266 МГц.

	DDR	DDR2	DDR3
скорость	100-400	400-800	800-1600
Электр. напряжение	2.5v +/- 0.1V	1.8V +/- 0.1V	1.5V +/- 0.075V
Внутр. блоки	4	4	8
Termination	ограничено	ограничено	все DQ сигналы
Топология	TSOP	TSOP or Fly-by	Fly-by
Управление	-	OCD калибровка	Самокалибровка с ZQ
Термо сенсор	Нет	Нет	Да (необязательный)

Таблица 1: Технические характеристики оперативной памяти по стандартам JEDEC

На максимальную производительность памяти также влияют такие важные параметры как "тайминги памяти".

Тайминг - это задержка между отдельными операциями, производимыми контроллером при обращении к памяти. Если рассмотреть состав памяти, получим: всё её пространство представлено в виде ячеек (прямоугольников), которые состоят из определённого количества строк и столбцов. Один такой "прямоугольник" называется страницей, а совокупность страниц называется банком. Для обращения к ячейке, контроллер задаёт номер банка, номер страницы в нём, номер строки и номер столбца, на все запросы тратится время, помимо этого довольно большая затрата уходит на открытие и закрытие банка после самой операции чтения/записи. На каждое действие требуется время, оно и называется таймингом.

we-it.net

Озу что это такое в компьютере

Что такое оперативная память и как узнать сколько оперативной памяти на компьютере?

Чтобы успешно осваивать компьютер, необходимо знать основные принципы работы этой техники. Что такое оперативная память? Это временная память компьютера, работающая при включенном агрегате, она необходима для работы всех программ. При включении или перезагрузке компьютера она стирается, поэтому важно вовремя сохранять ценные файлы.

Оперативная память - что это?

Оперативная память – это одна из главных частей системы компьютера, от ее объема зависит эффективность работы всего оборудования. Это память быстрого доступа, которая запускается с помощью устройства запоминания. Скорость доступа определяется возможностями накопителя, и данные хранятся только до отключения компьютера. Поэтому все материалы, с которыми ведется работа, нужно сохранять. Многие задаются вопросом: какой объем оперативной памяти будет достаточным для работы? Это зависит от системы.

Речь идет не о версии ОС, а о разрядности. Узнать, какая система у вашего компьютера, можно, посмотрев его свойства. Она бывает двух видов:

32-разрядная система - не больше 3 Гб оперативной памяти;
64-разрядная система – до 9 Гб оперативки.

Для чего нужна оперативная память?

Быстроту действия компьютера определяет процессор, а оперативная память только выдает информацию по запросу. До тех пор, пока объем оперативки меньше установленной, система работает мощно. Если же оперативной памяти маловато, система будет задействовать жесткий диск, что скажется на скорости. За что отвечает оперативная память? За хранение временных сведений её еще называют ОЗУ – оперативное запоминающее устройство. У него имеется свой объем памяти, когда-то он исчислялся в мегайбайтах, в нынешней реальности – в гигабайтах.

На что влияет оперативная память?

Оперативная память компьютера задает темп всем системам, когда выполняются приложения. Чем лучше свойства и вместительность оперативки, тем стремительнее выполняются задачи, которые ставит пользователь. Оперативная память оказывает влияние:

на быстроту действия компьютера;
на единую эффективность системы;
на умение системы включать множество ёмких ресурсных проектов в одновременно.

Что происходит, если не хватает оперативной памяти? Объем оперативки – критичный коэффициент, в этом случае начинают долго загружаться страницы и открываться папки. Программы зависают, иногда после определения команды возникает пустая страница. Значительной чертой является частота записи, чем больше объем оперативки, тем скорее откроется нужная информация.

Виды оперативной памяти

Виды оперативок различаются по скорости работы, поэтому при выборе этой составляющей нужно точно знать, какая оптимальная для материнской платы вашего компьютера. Оперативная память для компьютера определяется по 2 параметрам:

Специалисты выделяют 3 вида оперативной памяти:

DDR, частота до 400 МГц;
DDR2, частота до 1200 МГц;
DDR3. частота до 2400 МГц.

Типы оперативной памяти выделяются по характеристикам:

DRAM – динамическая оперативная память. Плюс – стоит недорого, в широкой продаже всегда есть. Минус – работает медленно, но быстрее накопительной памяти. Представляет собой модули ОЗУ, их вставляют в материнскую плату.
SRAM – статическая оперативная память. Плюс - устройство особенной конфигурации - возможность запускать несколько приложений сразу. Идеальный вариант для очень быстрых ПК.

Какая оперативная память лучше?

Объем оперативной памяти определяется типом ПК, какие программы будут работать на нем и сколько одновременно. Опытные специалисты рекомендуют товар производителей Kingston, Crucial или Samsung. Учитывая, что это такое оперативная память и назначение оперативной памяти и требования пользователя, лучше всего ориентироваться на такие параметры:

для универсального компьютера - 8 Гб, оптимальным решением будут 2 модуля по 4 Гб;
для игрового компьютера - 16 Гб, тоже на 2 модуля по 8 Гб;
для ноутбука - 4 Гб.

Как узнать, сколько оперативной памяти на компьютере?

Определить объем оперативной памяти можно стандартным способом - с помощью Windows. Схема действий, когда проводится проверка оперативной памяти, такая:

Зайти в папку «Мой компьютер».
Открыть «Свойства системы», в этой папке найти отметку «Система», в ней - «Установленная память».
Нажать комбинацию клавиш CTRL+SHIFT+ESC, что откроет «Диспетчер задач Windows». Можно открыть через меню «Пуск».
Отыскать в верхней части окна вкладку «Быстродействие», в ней откроется окно «Физическая память». Там показано, сколько всего оперативной памяти, сколько свободно, и сколько - используется.

Программа для проверки оперативной памяти

Стандартное средство проверки в ПК часто запускается автоматически, но можно делать это и вручную. Следует строго придерживаться схемы действий:

Задать «Пуск».
Вставить в строку поиска запрос «оператив».
Открыть появившийся пункт «Диагностика проблем оперативной памяти компьютера».
Запустить проверку сразу или после того, как включится ПК в следующий раз.

Есть также специальные утилиты для проверки оперативки и программа для очистки оперативной памяти. Мастера рекомендуют:

Memtest86+, ищет ошибки работы ПК.
FurMark 1.18.2.0, применяется для проверки видео адаптеров.
MemTest 5.0, тестирует оперативку.
RamSmash 2.6.17.2013, используется для улучшения оперативной памяти.

Недостаточно оперативной памяти - что делать?

Случаются ситуации, что оперативной памяти начинает не хватать, а купить дополнительные модули нет возможности. Если сообщение о том, что оперативки недостаточно, появляется в Windows, это информирует: системе не хватает RAM, и она начинает использовать виртуальную память. Как настроить оперативную память? Сначала убедиться, что система подвисает не из-за множества открытых окон. Как увеличить оперативную память без модулей:

Открыть настройки параметров оперативки, посмотреть, всем ли из них присвоили значение «авто». Если это так, некоторые надо перестроить вручную.
Выбрать отметку Memory frequency – это частота, на которой работает ПК, в ней - Manual. Установить частоту работы ОЗУ, сделав её немного выше автоматического.
Можно еще добавить скорость выдачи сигнала чтения, включив эту функцию в Speculative Leadoff через параметр Enabled. Повысит быстроту действия памяти включение Turn-Around Insertion..

Что занимает оперативную память?

Есть несколько программ, которые «съедают» наибольшее количество оперативной памяти. Чтобы снизить потребление оперативной памяти, стоит от некоторых из них отказаться или заменить на менее ёмкие. В этом списке:

Антивирусы любой версии.
Графические редакторы.
Видео-монтаж.

Как очистить оперативную память?

Проверенным способом освободить оперативную память является чистка лишних файлов и программ. Самый простой способ:

Перезагрузить компьютер, это убирает лишнее из временной памяти, если ПК вдруг начал зависать.
Через «Диспетчер задач» отключить программы, которыми никто не пользуется на данном этапе работы. Схема действий:
- нажав клавиши Alt+Ctrl+Del, открыть «Диспетчер задач»; открыть закладку «Приложения»;
- в ней - найти ПО, напротив которого будет стоять надпись «Не отвечает»;
- выделив строку, нажать «Завершить приложение».
Отключить программы, которые запускаются автоматически вместе с Windows. Пошаговая инструкция:

нажать «Пуск», кликнуть на «Все программы».
найти папку «Автозагрузка».
в этой папке удалить все ярлыки.

Как разогнать оперативную память?

Еще одним способом изменить объем оперативной памяти остается ее разгон. Что такое оперативная память при разгоне и как это сделать? Речь идет об аппаратных компонентах ПК, такая оптимизация оперативной памяти стала в современном мире своеобразным хобби. Есть несколько вариантов разгона:

Через повышение тактовой частоты модулей ОЗУ.
С помощью изменения «таймингов».
Через изменение значений, которые затрагивают электронапряжение в микросхеме.

Самый ходовой метод - через настройки тактовой частоты, схема действий:

Перезапустить компьютер. Нажать на клавишу вызова меню настроек, как правило, это F10, F12, F11, F8, Delete, Escape.
Найти опцию «DRAM Configuration», она находится в разделе «Advanced Chipset Features».
Открыть окно «Частота DRAM», изменить показатели на несколько единиц меньше.
Открыть меню «Memory Frequency» и выставить частоту немного выше той, которая есть.
Сохранить изменения и перезапустить ПК.

Статьи по теме:

Что такое спам в электронной почте и как с ним бороться?

Что такое спам известно каждому пользователю сети интернет, и подчеркнув для себя основные хитрости, можно свести его появление в компьютере или телефоне к минимуму или полностью избавиться от нежелательных рассылок.

Как научиться писать статьи для продвижения сайта и для публикации?

Хороший контент дорогого стоит и важно знать, как научиться писать статьи. Чтобы правильно и красиво написать статью, нужно уметь грамотно излагать свои мысли, учитывать особенности структуры и содержания, которые приняты в интернете.

Черный интернет - как туда попасть и что можно найти в черном интернете?

Черный интернет является скрытой частью Всемирной паутины, про которую известно не каждому пользователю. Чтобы оказаться в таком месте, не нужно быть хакером. Войти в глубокую сеть можно при помощи специального браузера TOR Browser.

Лендинг - что это такое и как сделать продающий лендинг?

Что такое лендинг должно быть понятно тем бизнесменам, которые стремятся реализовать свой товар или услугу через интернет. Целевые страницы отличаются от обычных сайтов, их трудно оптимизировать, зато у них намного выше конверсия, то есть отдача.

WomanAdvice.ru

оперативная память, ОЗУ, RAM | Компьютерная грамота

Мы часто встречаем такие термины как ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), RAM (Random Access Memory), и совсем не понимаем, что они означают. В сущности, эти термины обозначают одно и тоже – оперативную память компьютера, попросту говоря оперативку. Наверное, вы обращали внимание, что при установке на компьютер какой-либо программы или игры, обязательно указываются минимальные т

htfi.ru

ОЗУ - это... Что такое ОЗУ?

Простейшая схема взаимодействия оперативной памяти с ЦП

Операти́вная па́мять (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) — в информатике — память, часть системы памяти ЭВМ, в которую процессор может обратиться за одну операцию (jump, move и т. п.). Предназначена для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций. Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно, либо через кэш-память. Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес.

В современных вычислительных устройствах, по типу исполнения различают два основных вида ОЗУ:

1. ОЗУ, собранное на триггерах, называемое статической памятью с произвольным доступом, или просто статической памятью - SRAM (Static RAM). Достоинство этой памяти - скорость. Поскольку триггеры собраны на вентилях, а время задержки вентиля очень мало, то и переключение состояния триггера происходит очень быстро. Также данная память не лишена недостатоков. Во-первых, группа транзисторов, входящих в состав триггера обходится дороже, даже если они вытравляются миллионами на одной кремниевой подложке. Кроме того, группа транзисторов занимает гораздо больше места, поскольку между транзисторами, которые образуют триггер, должны быть вытравлены линии связи. Эти соображения заставили изобретателей изобрести более экономичную память, как по стоимости, так и по компактности.

2. В более экономичной памяти для хранения разряда (бита) используют схему, состоящую из одного конденсатора и одного транзистора (в некоторых вариациях конденсаторов два). Такой вид памяти решает, во-первых, проблему дороговизны (один конденсатор и один транзистор дешевле нескольких транзисторов), а во-вторых, компактности (на том месте, где в SRAM размещается один триггер, то есть один бит, можно уместить восемь конденсаторов и транзисторов). Однако есть и свои минусы. Во-первых, память на основе конденсаторов работает медленнее, поскольку если в SRAM изменение напряжения на входе триггера сразу же приводит к изменению его состояния, то для того, чтобы установить в единицу бит на основе конденсатора, этот конденсатор нужно зарядить, а для того, чтобы бит установить в 0, соответственно, разрядить. А зарядка или разрядка конденсатора - гораздо более длительная операция, чем переключение триггера (в 10 и более раз), даже если конденсатор имеет весьма небольшие размеры. Есть и второй существенный минус - конденсаторы склонны к "стеканию" заряда, проще говоря, со временем конденсаторы разряжаются. Причем разряжаются они тем быстрее, чем меньше их емкость. В связи с этим обстоятельством, дабы не потерять содержимое битов, эти конденсаторы необходимо регенерировать через определённый интервал времени, чтобы восстанавливать заряд. Регенерация, выполняется путем считывания заряда (считывание заряда с конденсатора выполняется через транзистор). Контроллер памяти периодически приостанавливает все операции с памятью для регенерации ее содержимого. Эта операция - регенерация значительно снижает производительность ОЗУ. Память на конденсаторах получила название - динамическая память - DRAM (Dynamic RAM) за то, что разряды в ней хранятся не статически, а "стекают" динамически во времени.

Таким образом, DRAM значительно дешевле SRAM, ее плотность значительно выше, что позволяет на том же пространстве кремниевой подложки размещать больше битов, но при этом ее быстродействие очень низкое. SRAM, наоборот, является очень быстрой памятью, но зато и очень дорогой. В связи с чем обычную оперативную память строят на модулях DRAM, а SRAM используется при создании, например кэшей микропроцессоров всех уровней.

ОЗУ может изготавливаться как отдельный блок, или входить в конструкцию однокристальной ЭВМ или микроконтроллера.

Пример структуры адресного пространства памяти на примере IBM PC

Основная область памяти

В область, называемую основной областью памяти (англ. conventional memory), загружается таблица векторов прерываний, различные данные программы

Upper Memory Area

Upper Memory Area (UMA) занимает 384 Кбайт и используется для размещения информации об аппаратной части компьютера. Область условно делится на три области по 128 Кбайт. Первая область служит для видеопамяти. Через вторую область доступны верхней области с помощью специальных драйверов (например, EMM386.EXE, EMS.EXE, LIMEMS.EXE) и/или устройств расширения раньше использовалось для доступа к расширенной памяти через спецификацию расширенной памяти (англ. Expanded Memory Specification, EMS). В современных компьютерах EMS практически не используется.

Дополнительная область памяти

Дополнительная память для 16-битных программ доступна через спецификацию дополнительной памяти (англ. eXtended Memory Specification, XMS). Дополнительная память начинается с адресов выше первого мегабайта и её объём зависит от общего объёма оперативной памяти, установленной на компьютере.

High Memory Area

High Memory Area (HMA) — это область дополнительной памяти за первым мегабайтом размером 64 Кбайт минус 16 байт. Её появление было обусловлено ошибкой в процессоре 80286, в котором не отключалась 21-я линия адреса (а всего их в этом процессоре 24), в результате при обращении по адресам выше FFFF:000F обращение шло ко второму мегабайту памяти вместо начала первого мегабайта (как у 8086/8088). Таким образом, программы реального режима получили доступ к HMA.

См. также

Ссылки

Литература

Скотт Мюллер. Глава 6. Оперативная память // Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 499—572. — ISBN 0-7897-3404-4

Wikimedia Foundation. 2010.

dal.academic.ru

Оперативная память - это... Что такое Оперативная память?

Модули ОЗУ для ПК Простейшая схема взаимодействия оперативной памяти с ЦП

Операти́вная па́мять (англ. Random Access Memory, память с произвольным доступом; комп. жарг. Память, Оперативка, Мозги) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им операции. Обязательным условием является адресуемость (каждое машинное слово имеет индивидуальный адрес) памяти[источник не указан 128 дней].

Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится:

непосредственно,
либо через сверхбыструю память, 0-го уровня — регистры в АЛУ, либо при наличии кэша — через него.

Содержащиеся в оперативной памяти данные доступны только тогда, когда на модули памяти подаётся напряжение, то есть, компьютер включён. Пропадание на модулях памяти питания, даже кратковременное, приводит к искажению либо полному уничтожению данных в ОЗУ.

Энергосберегающие режимы работы материнской платы компьютера позволяют переводить его в режим «сна», что значительно сокращает уровень потребления компьютером электроэнергии. Для сохранения содержимого ОЗУ в таком случае, применяют запись содержимого оперативной памяти в специальный файл (в системе Windows XP он называется hiberfil.sys).

В общем случае, оперативная память содержит данные операционной системы и запущенных на выполнение программ, поэтому от объёма оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер.

Оперативное запоминающее устройство, ОЗУ — техническое устройство, реализующее функции оперативной памяти.

ОЗУ может изготавливаться как отдельный блок или входить в конструкцию, например однокристальной ЭВМ или микроконтроллера.

История

В 1834 году Чарльз Бэббидж начал разработку Аналитической машины. Одна из важных частей этой машины называлась «Склад» (store), и предназначалась для хранения промежуточных результатов вычислений. Результаты запоминались с использованием валов и шестерней.

ЭВМ первого поколения можно считать ещё экспериментальными, поэтому в них использовалось множество разновидностей запоминающих устройств: на ртутных линиях задержки, электронно-лучевых и электростатических трубках. В качестве оперативной памяти использовался также магнитный барабан: он обеспечивал достаточное для компьютеров тех времён быстродействие и использовался в качестве основной памяти для хранения программ и вводимых данных.

Второе поколение требовало более технологичных в производстве схем оперативной памяти. Наиболее распространённым видом памяти в то время стала память на магнитных сердечниках.

Начиная с третьего поколения большинство узлов компьютеров стали выполнять на микросхемах, в том числе и оперативную память. Наибольшее распространение получили два вида ОЗУ: на основе конденсаторов (динамическая память) и триггеров (статическая память). Оба этих вида памяти не способны сохранять данные при отключении питания — для этой цели используется Энергонезависимая память.

ОЗУ современных компьютеров

ОЗУ большинства современных компьютеров представляет собой модули динамической памяти, содержащие полупроводниковые ИС ЗУ, организованные по принципу устройств с произвольным доступом. Память динамического типа дешевле, чем статического, и её плотность выше, что позволяет на том же пространстве кремниевой подложки размещать больше ячеек памяти, но при этом её быстродействие ниже. Статическая, наоборот, более быстрая память, но она и дороже. В связи с этим массовую оперативную память строят на модулях динамической памяти, а память статического типа используется для построения кеш-памяти внутри микропроцессора.

Память динамического типа (англ. DRAM (Dynamic Random Access Memory))

Основная статья: DRAM

Экономичный вид памяти. Для хранения разряда (бита или трита) используется схема, состоящая из одного конденсатора и одного транзистора (в некоторых вариациях конденсаторов два). Такой вид памяти решает, во-первых, проблему дороговизны (один конденсатор и один транзистор дешевле нескольких транзисторов) и во-вторых, компактности (там, где в SRAM размещается один триггер, то есть один бит, можно уместить восемь конденсаторов и транзисторов). Есть и свои минусы. Во-первых, память на основе конденсаторов работает медленнее, поскольку если в SRAM изменение напряжения на входе триггера сразу же приводит к изменению его состояния, то для того чтобы установить в единицу один разряд (один бит) памяти на основе конденсатора, этот конденсатор нужно зарядить, а для того чтобы разряд установить в ноль, соответственно, разрядить. А это гораздо более длительные операции (в 10 и более раз), чем переключение триггера, даже если конденсатор имеет весьма небольшие размеры. Второй существенный минус — конденсаторы склонны к «стеканию» заряда; проще говоря, со временем конденсаторы разряжаются. Причём разряжаются они тем быстрее, чем меньше их ёмкость.

За то, что разряды в ней хранятся не статически, а «стекают» динамически во времени, память на конденсаторах получила своё название динамическая память. В связи с этим обстоятельством, дабы не потерять содержимое памяти, заряд конденсаторов для восстановления необходимо «регенерировать» через определённый интервал времени. Регенерация выполняется центральным микропроцессором или контроллером памяти, за определённое количество тактов считывания при адресации по строкам. Так как для регенерации памяти периодически приостанавливаются все операции с памятью, это значительно снижает производительность данного вида ОЗУ.

Память статического типа (англ. SRAM (Static Random Access Memory))

ОЗУ, которое не надо регенерировать (и обычно схемотехнически собранное на триггерах), называется статической памятью с произвольным доступом или просто статической памятью. Достоинство этого вида памяти — скорость. Поскольку триггеры собраны на вентилях, а время задержки вентиля очень мало, то и переключение состояния триггера происходит очень быстро. Данный вид памяти не лишён недостатков. Во-первых, группа транзисторов, входящих в состав триггера, обходится дороже, даже если они вытравляются миллионами на одной кремниевой подложке. Кроме того, группа транзисторов занимает гораздо больше места, поскольку между транзисторами, которые образуют триггер, должны быть вытравлены линии связи. Используется для организации сверхбыстрого ОЗУ, критичного к скорости работы.

Логическая структура памяти в IBM PC

В реальном режиме память делится на следующие участки:

См. также

Литература

Скотт Мюллер. Глава 6. Оперативная память // Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17-е изд. — М.: Вильямс, 2007. — С. 499—572. — ISBN 0-7897-3404-4
Под. ред. чл.-корр. АН УССР Б. Н. Малиновского. Глава 2.3 БИС ЗУ для построения внутренней памяти // Справочник по персональным ЭВМ. — К.: Тэхника, 1990. — С. 384. — ISBN 5-335-00168-2

Ссылки

brokgauz.academic.ru