Жедел жады

Кіріспе

Жедел жады болып табылады маңызды элементтерінің бірі-компьютер. Себебі, оған процессор берет бағдарлама мен бастапқы деректерді өңдеу үшін, оған ол жазады алынған нәтижелер. Атауы «жедел» бұл естелік алды, өйткені ол өте тез, сондықтан процессору іс жүзінде күтуге тура келеді оқығанда деректер жад немесе жазба ескерткіш. Алайда ондағы деректер сақталады әзірге тек компьютер қосулы немесе батырмасын басқаннан тастау (reset). Ажырату кезінде компьютердің ішіндегісін ram жуылады. Сондықтан, өшірмес бұрын немесе түймесін басу арқылы ағызу барлық деректер алынған жұмыстың сақтау қажет жад құрылғысында. Жаңа енгізу тамақтану сақталған ақпарат қайтадан мүмкін жүктелген өтті.

Жиі жедел жад пайдаланады белгісі RAM (Random Access Memory, яғни жады с произвольным қол жеткізу). Бұл үндеу деректері сақталатын жедел жады, байланысты емес, қоғамдық тәртіпті орналасқан. Кезде туралы айтады жад компьютер, әдетте подпазумевают жедел жады, ең алдымен, микросхеманы немесе жад модульдері сақталатын белсенді бағдарламалар мен деректерді, пайдаланылатын процессор.

Бұл көп қаралатын болады бұдан әрі.

Түрлері ram

Жедел жады (RAM, Random Access Memory, есте сақтау ықтиярлы қол жеткізу) — бұл энергозависимая сәрсенбі, оны жүктеледі және орналасқан қолданбалы бағдарламалар мен деректер кезінде, сіз онымен жұмыс істейсіз. Сіз заканчиваете, ақпарат жойылады ram. Егер жаңарту қажет тиісті дискілі деректер, олар перезаписываются. Бұл болады автоматты түрде, бірақ жиі талап етеді командасының пайдаланушы. Ажырату кезінде компьютердің барлық ақпарат жедел жады жоғалады.

Осыған байланысты қиын недооценить барлық мәні ram. Алайда осы уақытқа дейін бұл аймақ компьютерлік индустрия іс жүзінде дамыды (салыстырғанда басқа да бағыттар). Ананың біреуі, видео, аудиоподсистемы, өнімділік процессорлар және т. б. Жетілдіру болды, бірақ олар келмеген даму қарқыны басқа компоненттерін және қатысты ғана сияқты параметрлердің уақыт таңдау, қосылды кэш тікелей жады модулі, конвейерлік сұрау салудың орындалуы, өзгертілуі басқарушы сигнал деректерді шығару, бірақ өндіру технологиясы тұмшаланып қала берді, исчерпавшей өз ресурсы. Жады жетекшілігімен тар жер компьютердің белгілі болғандай, шапшаңдық бүкіл жүйесі айқындайды быстродействием ең баяу, оның элементі. Міне, бірнеше жыл бұрын толқын технологиялық серпіліс тарады және ram. Жылдам жетілдіру ram мүмкіндік берді, оны жетілдіру, айтарлықтай төмендетіп, бағаны оған.

Тіпті құлағаннан кейін, баға, жады жүйесін, әдетте, құны екі есе қымбат жүйелі плата. Дейін обвального бағасының төмендеуі жад ортасында 1996ж. көптеген жылдар бойы бағасы бір мегабайт жад держалась шамамен 40 доллар деңгейінде. Соңында 1996ж. бағасы бір мегабайт жад төмендеді шамамен 4 доллар. Бағасы жалғасты түседі, кейін бас обвального құлау құны бір мегабайт аспайды, доллар, немесе шамамен 125 құрағанын үшін 128 Мбайт.

Дегенмен жад айтарлықтай арзандады, жаңғыртуға тура келеді, оның әлдеқайда жиі қарағанда, осыдан бірнеше жыл бұрын. Қазіргі уақытта жаңа түрлері жад әзірлейді әлдеқайда тез және ықтималдығы, бұл жаңа компьютерлер болмайды орнатуға жады жаңа түрін, бұрынғыдан да жоғары.

Санының белгіленген компьютерде жедел жадының тікелей байланысты мүмкіндігі, қандай бағдарламалармен аласыз, онда. Саны жеткіліксіз болған кезде жедел жады көптеген бағдарламалар немесе мүлдем жоқ, не жұмыс істеуге болады өте баяу. Келтіруге болады мынадай болжамды классифика-индустрия және жаңа мүмкіндіктер компьютер, көлеміне қарай жедел жады:
1 Мбайт және одан кем — компьютерде жұмыс істеуі мүмкін, тек ортада DOS. Мұндай компьютерлер пайдалануға болады түзету үшін мәтінді немесе деректерді енгізу;
4 Мбайта — компьютерде жұмыс істеуі мүмкін ортада DOS, Windows 3.1 және Windows for Workgroups. Жұмыс DOS өте жайлы, ал Windows — жоқ: кейбір Windows-бағдарламаны кезде осындай көлемде жад жұмыс істейді , ал кейбір мүмкіндік береді өңдеуге ғана үлкен емес және қиын емес құжаттар. Бір мезгілде іске қосу бірнеше Windows-бағдарламалар, сондай-ақ болуы мүмкін елеулі қиындықтар туындайтын болса;
8 Мбайт — қамтамасыз етіледі жайлы жұмыс ортада Windows 3.1, Windows for Workgroups, бұл ретте одан әрі көлемін ұлғайту ram қазірдің өзінде іс жүзінде арттырады шапшаңдық көпшілігі үшін офистік қосымшалар. Қолдану жаңа операциялық жүйелер, Windows-95 және OS/2 Warp, асылында мүмкін, бірақ жұмыс істей олар анық баяу; 16 Мбайт — қамтамасыз етіледі жайлы жұмыс операциялық жүйелер Windows 95 және OS/2, және де одан әрі көлемін ұлғайту ram қазірдің өзінде іс жүзінде арттырады шапшаңдық орындау кезінде көптеген офистік қосымшалар. Пайдаланылуы мүмкін Windows NT, бірақ оған кедергі қосу 8-16 Мбайт;
32 Мбайта және осындай көлемі жедел жад талап етілуі мүмкін серверлер үшін жергілікті желі, компьютерлер, өңдеу үшін пайдаланылатын фотоизображений немесе бейнефильмдер, және кейбір басқа да-қосымшаларында көрсетілген. Пайдалы болуы мүмкін, мен үшін компьютер басқаруымен жұмыс істейтін Windows NT.

Барлық жады с произвольным қатынаумен (RAM) бөлуге болады екі түрі:

1. DRAM (динамикалық RAM)

2. SRAM (статикалық RAM).

Әрі қарамастан типті ЭЕМ-нің жедел жады болып табылады атаулы. Бұл дегеніміз, әрбір сақталатын жад бірлікте ақпарат қойылады сәйкес арнайы саны, атап айтқанда, мекен-жайы айқындайтын, оны сақтау орны. Қазіргі заман ЭЕМ-нің әр түрлі, әдетте, ең төменгі адресуемой бірлігі ақпарат болып табылады байт (8 разрядты код). Аса ірі бірліктер — бұл сөз және туынды: қос сөз, полуслово және т. б. (құралады санға байт). Әдетте сөз сәйкес келеді форматы деректерді жиі кездесетін осы машинада ретінде операндов. Жиі форматы сөздер сәйкес келеді ені таңдау негізгі жад

Алайда, бірнеше әдістерді ұйымдастыру ram:

1) Әдісі-жолдардың/бағандардың (Row/column) . Осы әдіс адрестеу ОП, соңғы білдіреді матрицасын разделенную арналған жолдар мен бағаналар. Кезде ПБ-нің бір бөлігі мекен-жайы анықтайды жолына, ал екіншісі — бағанды матрица. Ұяшық матрицалар, оказавшаяся қиылысында таңдалған жолдар мен бағаналар считывается, суретке немесе жаңартылып отырады, оның мазмұны.

2) Әдісі статикалық колонка (Static-column) . Осы әдіс адрестеу ОП жататын ақпарат, қандай бағдарлама орналастырылады белгілі бір бағанада көрсетілген. Кейіннен өтініш осы бағдарлама жүреді, сол ең жақтық колонканы. Есебінен статичности бөлігін мекен-жайы (оның емес, беруге атаулы шинасына) деректерге қол жеткізуді тезірек жүзеге асырылады.

3) Әдісі кезектесу мекен-жайы (Interleaved) , ол бірінші рет болды қолданылуы 386 модельдер АТ компьютерлерде. Бұл әдіс оқушы (немесе жазба) ақпарат емес, бір, бірден бірнеше мекен-жай бойынша: i, i+1, i+2 және т. б. Саны бір мезгілде сұралғандардың мекен-жайлар, олар бойынша жүреді санау, ақпаратты анықтайды, кезектесу жиілігі мекен-жайларын, санына сәйкес келеді блоктарды ОП. Іс жүзінде, әдетте пайдаланылатын 2-ші немесе 4 есе кезектестіру, мекен-жайлары, т. е. ОП бөлінеді 2 немесе 4 блок.Жазу ақпарат блоктар жүзеге асырылады бір-біріне тәуелсіз. Ақпарат мекен-жайы бойынша i сақталады бірінші блогында, мекен-жайы бойынша i+1 — екінші блокта және т. б. Считываемая блоктардан ақпарат бұдан былай қайта жазылады кэш кейіннен қайта өңдеу үшін.

4) Әдісі страничной ұйымдастыру (Бет-mode) . Осы методе организации жады жолданады емес, байтам, ал шекарасына бет. Мөлшері беттен әдетте 1-ге тең немесе 2 Кбайта. Бұл әдіс болуы жүйесінде кэш-жадының сыйымдылығы кемінде 128 Кб қайда алдын ала салыстырылып тексеріледі талап етілетін беттің ОП кейіннен қайта өңдеу үшін МП немесе басқа құрылғымен. Жаңартылған ақпарат кезең-кезеңмен из кэш-жады түсіріліп, ОП.

Соңғы екі әдісті жүйелі ұйымдастыру, еске алу көздейді міндетті түрде болуы жүйесінде тыс быстродействующей кэш-жады үшін озық (read-ahaed) оқу және оған ақпаратты ОП кейіннен өңдеумен және оны мп төмендетеді, время простоя соңғы арттырады және жалпы өнімділігі.

Жады DRAM типті

Динамикалық оперативтік жады ( Dynamic RAM – DRAM) пайдаланылады жүйелердің көпшілігінде жедел жады дербес компьютерлер. Негізгі артықшылығы бұл түрін тұрады, оның ұяшықтың оралған өте тығыз, т. е. шағын микросхему болады буып-түю көп бит, ал заначит, олардың негізінде құруға болады жад сыйымдылығы.

Ұяшықтар жад микросхеме DRAM – бұл кішкентай конденсаторлар, олар қанша заряд. Байланысты проблемалар бар, осы үлгідегі, туындаған, бұл динамикалық, т. е. болуы тиіс және тұрақты регенерироваться, өйткені олай болмаған жағдайда электр зарядтар бұл конденсаторларда жад болады «стекать», және деректер жоғалуы. Регенерациясы жүреді кезде контроллер жад жүйесін берет кішкентай үзіліс жүгінеді барлық жолдар деректерді микросхемах. Көптеген жүйелер бар контроллер жад ( әдетте встраиваемый » жүйелік тақшаның микросхемалар жиынтығы), ол президентінің тиісті өнеркәсіптік стандарттарға жиілігін қалпына келтіру, ращвную 15 мкс.

Регенерация жад, өкінішке орай, «уақытты да алады» процессор: әрбір цикл регенерация бойынша ұзақтығын алады бірнеше цикл центрального процессора. Ескі компьютерлерде цикл регенерация еді атқаруға 10% — ға дейін процессорлық уақыт, бірақ қазіргі заманғы жүйелерде шығыстар жаңаруын құрайды 1% (немесе одан кем) процессорлық уақыт. Кейбір жүйелер мүмкіндік береді параметрлерін өзгерту қалпына келтіру бағдарламасының көмегімен орнату параметрлері CMOS, бірақ ұлғайту арасындағы уақыт циклдарды қалпына келтіру әкелуі мүмкін, себебі кейбір жад ұяшықтарында заряд «стечет», ал бұл жаңылыс тудырады. Көп жағдайларда сенімді ұстануға ұсынылған немесе берілген әдепкі жиілік регенерациялау.

Құрылғыларда DRAM сақтау үшін бір бит пайдаланылады тек бір транзистор және бу конденсатор, сондықтан олар вместительны қарағанда, микросхемалар басқа түрлері жад. Транзистор үшін әрбір однозарядного тіркелімінің DRAM пайдаланады күйді оқу үшін шектес конденсатор. Егер конденсатор зарядталған соң, ұяшықта жазылған 1; егер заряд жоқ – жазылған 0. Зарядтар да крошечных конденсаторларда барлық уақытта стекают, міне, жады болуы тиіс және тұрақты регенерироваться. Тіпті жылдам үзу қорек беруді немесе қандай да бір ақау цикл регенерация жоғалтуға әкеп соқтырады зарядтың ұяшықта DRAM, демек, деректердің жоғалуына.

Қазір өзекті емес пайдалану 66-МГц шина жад. Әзірлеушілер DRAM тапты мүмкіндігін еңсеру бұл елге мен өліміне қатысты кейбір қосымша артықшылықтарды жүзеге асыру арқылы синхронды интерфейс.

С асинхронды интерфейсі бар процессор тиіс күтуге болады, әзірге DRAM аяқтайды орындау өзінің ішкі операциялар, әдетте орын алады шамамен 60 нс. Синхронды басқармасы DRAM жүреді защелкивание ақпарат процессордың басқаруымен жүйелік сағат. Триггерлер запоминают мекен-жайы, басқару сигналдары мен деректерін мүмкіндік береді процессору басқа да міндеттер. Кейін белгілі бір санын цикл деректер қол жетімді болып табылады, және процессор мүмкін оқуға және олардың шығу желілері.

Басқа артықшылығы синхронды интерфейс ерекшелігі, жүйелік сағаттар қояды тек уақытша шекаралары, қажетті DRAM. Бұл қажеттілігін жояды болған көптеген стробирующих импульс. Нәтижесінде оңайлатылады енгізу, т. к. бақылау сигналдар мекен-жайы деректер сақталуы мүмкін қатысуынсыз процессор және уақытша кідіру. Осындай артықшылықтары, сондай-ақ іске асырылды және шығару операциялары.

Режимі FPM динамикалық ram
Азайту үшін күту уақыты, стандартты жады DRAM бөлінеді беттер. Әдетте, қол жеткізу үшін деректер жад таңдау қажет деген жол және баған адрестері, бұл біраз уақыт қажет. Бөлу беттеріне тез қол жеткізу барлық аймақтары шегінде осы жолдың жад, яғни өзгертеді емес, жол нөмірі, ал бағананың нөмірі. Мұндай режим, деректерге қол жетімділікті жады деп аталады (жылдам) постраничным режиміне ( Fast Page Mode), ал жады – жады бар Fast Page Mode. Басқа вариация қорытындысынан режимін деп аталады Static Column немесе Nibble Mode.

Старничная жадыны ұйымдастыру – қарапайым схемасы тиімділігін арттыру жад, оған сәйкес жады бөлінеді беттің ұзындығы 512 байт дейін бірнеше килобайтов. Электрондық схемасы пролистывания мүмкіндік береді кезде жад ұяшықтарына шегінде беттер санын азайту жай-күту. Егер қажетті ұяшық жады тыс ағымдағы беттің болса, қосылады бір немесе одан да көп жай-күту, өйткені жүйе таңдайды жаңа беттерін.

Жылдамдығын арттыру үшін қол жеткізу жад, әзірленді басқа да схемалары қол жеткізу динамикалық оперетивной…. Ең елеулі өзгерістер енгізу болды пакеттік (burst) қол жеткізу режимін процессордың 486 және одан кейінгі. Артықшылықтары пакеттік режим доступа көрінеді, өйткені көп жағдайда қол жеткізу жад болып табылады және дәйекті. Орнатқаннан кейін бағанның мекен-пакеттік режимде болады келесі үш аралас мекенжайлар қосымша жай-күту.

Бірінші ұрпаққа жоғары жылдамдықты DRAM негізінен жатқызады EDO DRAM, SDRAM және RDRAM, ал келесі — ESDRAM, DDR SDRAM, Direct RDRAM, SLDRAM (бұрын SynchLink DRAM) және т. б.

Қарастырайық кейбір осы түрлері жедел ппамяти.

EDO
1995 жылдан бастап, компьютерлер негізінде Pentium пайдаланылады жаңа түрі ram – EDO ( Extended Data Out). Бұл жетілдірілген түрі болып FPM; оның кейде деп атайды Hyper Page Mode. Жады типті EDO әзірленді және запатентована фирмасымен Micron Tehnology. EDO жад жиналады арнайы дайындалған микросхемалар ескеретін жабын синхрондау арасындағы кезекті операцияларға қол жеткізу. Атауынан – Etended Data Out, драйвер шығару деректерді микросхеме, өзгелікте FPM енгізілмейді кезде, контроллер, жад жояды баған мекен-келесі жылдың басында цикл. Бұл мүмкіндік береді біріктіру (уақыты) келесі цикл алдыңғы үнемдеуге (шамамен 10 нс-әрбір циклде.

Осылайша, контроллер, жад EDO бастауы мүмкін орындау, жаңа команда таңдау бағананың мекен-жайы, деректер күнінен бастап дәл хронологиялық жасы бойынша ағымдағы мекен-жайы. Бұл шамамен бірдей пайдалану әр түрлі банктер үшін кезектесу жад, бірақ өзгелікте кезектесу, керек емес бір мезгілде белгілеуге екі бірдей банктің еске алу жүйесі.