PAMĚŤOVÉ SOUČÁSTKY


video 5 - paměti

Operační paměť RAM

nahoru / menu

Jedná se o vnitřní paměť, která je umístěna na základní desce. Je napěťově závislá. Slouží jako odkládací prostor pro rozpracovaná data aplikací, her a jiných systémových nástrojů. Přístupová doba k datům je velice krátká. Procesor je spojen s operační pamětí pomocí sběrnice. Samozřejmě mezi nimi funguje vyrovnávací cache paměť. Operační paměť se skládá z paměťových buněk, do kterých jsou data ukládána. Pokud potřebuje procesor pracovat s uloženými daty v paměti, musí znát jejich umístění. K tomu slouží tzv. virtuální adresa, která říká procesoru, v kterých paměťových buňkách má potřebná data nalézt.

Paměť počítače je zařízení, které slouží k ukládání programů a dat, s nimiž počítač pracuje.
PAMETOVE_SOUCASTKY_RAM
operační paměť
obrázek 1 - operační paměť

Technologie RAM:

Statická RAM (SRAM):

Funguje tak, že informace v sobě uchovává po celou dobu, co je pod napětím (není potřeba refresh). Paměťová buňka využívá bistabilní klopný obvod, který se může nacházet ve dvou stavech. Podle těchto stavů se rozlišuje logická 1 a 0. Výrobní náklady SRAM jsou vysoké, ovšem s rychlou přístupovou dobou k datům. Využívá se pro vyrovnávací paměti cache.

PAMETOVE_SOUCASTKY_staticka_RAM
statická paměť
obrázek 2 - statická paměť

Dynamická RAM (DRAM):

Dynamická paměť ukládá data pomocí elektrického náboje na kondenzátoru. Tento náboj slábne vlivem odporu na svodech a tak je potřeba ho obnovovat (refresh). Paměťové buňky jsou jednoduché a nenákladné na výrobu. Proto se DRAM používá k výrobě operačních pamětí. Vzhledem k tomu, že se musí provádět refresh, se zvyšuje přístupová doba.

Operační paměť počítače je základní parametr udávající plynulost chodu PC.

Moduly DRAM

SIPP

Paměťový modul s 30 piny. Byl nahrazen modulem SIMM.

PAMETOVE_SOUCASTKY_SIPP
operační paměť SIPP
obrázek 3 - operační paměť SIPP

SIMM

Modul vyráběný ve 2 verzích. 30pinová s datovou šířkou 8bitů a 72pinová s datovou šířkou 32bitů. Kapacita paměti se pohybuje od 256 kB do 4 MB.

PAMETOVE_SOUCASTKY_SIMM
operační paměť SIMM
obrázek 4 - operační paměť SIMM

DIMM

Modul DIMM je nejpoužívanější. Má datovou šířku 64bitů a existuje několik typů podle druhý použitých paměťových čipů. Liší se především paměťovým slotem, frekvencí a kapacitou.

SO DIMM

Využívá se u notebooků. Je buď 72 pinový s datovou šířkou 32 bitů, nebo 144 pinový s datovou šířkou 64 bitů.

PAMETOVE_SOUCASTKY_SO_DIMM
operační paměť SO DIMM
obrázek 5 - operační paměť SO DIMM

RIMM

Tyto paměťové moduly jsou osazeny paměťovým čipem RDRAM. Ovšem základní desky nejsou příliš vybavovány paměťovými sloty pro RIMM. Kapacita paměti se pohybuje mezi 64 a 512 MB. Dělí se podle datové šířky, počtu pinů a frekvence:

PAMETOVE_SOUCASTKY_RIMM
operační paměť RIMM
obrázek 6 - operační paměť RIMM

Jednokanálové:

  • šířka sběrnice 16 bitů
  • frekvence 600, 700, 800 Mhz
  • počet pinů 184

Doukanálové:

  • šířka sběrnice 32 bitů
  • frekvence 800, 1066, 1200, 1333, 1600 Mhz
  • počet pinů 232

Čtyřkanálové:

  • šířka sběrnice 64 bitů
  • frekvence 800, 1066 Mhz
  • počet pinů 326

Paměťové čipy modulu DIMM

SDR SDRAM (single data rate synchronize dynamic ram):

Využívá zdvojeného přenášení dat bez nutnosti zvyšovat frekvenci, takže je dvakrát rychlejší než SDR SDRAM se stejnou frekvencí. Počet pinů je 184 a šířka sběrnice je 64bitů. Paměť pracuje pod napětím 2,5v a 2,6v.

DDR 200:

  • frekvence paměti 100 Mhz
  • frekvence sběrnice 100 Mhz
  • propustnost 1,6 Gb/s

DDR 266:

  • frekvence paměti 133 Mhz
  • frekvence sběrnice 133 Mhz
  • propustnost 2,1 Gb/s

DDR 300:

  • frekvence paměti 150 Mhz
  • frekvence sběrnice 150 Mhz
  • propustnost 2,4 Gb/s

DDR 333:

  • frekvence paměti 166 Mhz
  • frekvence sběrnice 166 Mhz
  • propustnost 2,7 Gb/s

DDR 400:

  • frekvence paměti 200 Mhz
  • frekvence sběrnice 200 Mhz
  • propustnost 3,2 Gb/s
PAMETOVE_SOUCASTKY_DDR_400
operační paměť DDR 400
obrázek 7 - operační paměť DDR 400

Další druhy: DDR 433, DDR 466, DDR 500, DDR 533, DDR 566, DDR 600

DDR2 SDRAM:

Nástupce DDR. Frekvence sběrnice je taktována na dvojnásobek, z čehož vyplývá, že datová propustnost je dvojnásobně vyšší než u DDR. Pracuje s napětím 1,8V a má 240 pinů.

DDR2 400:

  • frekvence paměti 100 Mhz
  • frekvence sběrnice 200 Mhz
  • propustnost 3,2 Gb/s

DDR2 566:

  • frekvence paměti 133 Mhz
  • frekvence sběrnice 266 Mhz
  • propustnost 4,3 Gb/s

DDR2 667:

  • frekvence paměti 166 Mhz
  • frekvence sběrnice 333 Mhz
  • propustnost 5,3 Gb/s

DDR2 800:

  • frekvence paměti 200 Mhz
  • frekvence sběrnice 400 Mhz
  • propustnost 6,4 Gb/s

DDR2 1066:

  • frekvence paměti 266 Mhz
  • frekvence sběrnice 533 Mhz
  • propustnost 8,5 Gb/s
PAMETOVE_SOUCASTKY_DDR_2
operační paměť DDR2
obrázek 8 - operační paměť DDR2

Další druhy: DDR2 675, DDR2 750, DDR2 900, DDR2 1000, DDR2 1100, DDR2 1150, DDR2 1200

DDR3 SDRAM:

Rozdíl mezi DDR2 a DDR3 je především v rychlosti a změně pracovního napětí na 1,5V.

DDR3 800:

  • frekvence paměti 100 Mhz
  • frekvence sběrnice 400 Mhz
  • propustnost 6,4 Gb/s

DDR3 1066:

  • frekvence paměti 133 Mhz
  • frekvence sběrnice 533 Mhz
  • propustnost 8,5 Gb/s

DDR3 1333:

  • frekvence paměti 166 Mhz
  • frekvence sběrnice 667 Mhz
  • propustnost 10,7 Gb/s

DDR3 1600:

  • frekvence paměti 200 Mhz
  • frekvence sběrnice 800 Mhz
  • propustnost 12,8 Gb/s
PAMETOVE_SOUCASTKY_DDR_3
operační paměť DDR3
obrázek 9 - operační paměť DDR3

Časování paměti

Podle řádků a sloupců se provádí adresování paměťových buněk, neboli je zapsáno umístění dat v paměti. Než se mohou data zpracovávat, tak proběhne několik velice rychlých úkonů. Nejdříve se musí ustálit signál pro výběr řádku, následně pro výběr sloupce a až potom je možné číst nebo zapisovat. Výběr paměti pro adresování a adresování také něco trvá. Rychlost všech těchto úkonů ovlivňuje výkon paměti. Časování paměti lze ovlivnit v BIOSU. Pokud nezadáme svoje hodnoty, tak jsou nakonfigurovány od výrobce.

Čas latency (cl):

Takzvaná doba odezvy paměti. Čím je nižší, tím je přístup k datům rychlejší. Tato doba je vyjádření v cyklech. Jeden cyklus trvá do 10 ns (nanosekund), spíš méně.

Dual-channel:

Jedná se o technologii na základní desce, která se týká paměťových slotů. Ty bývají na desce většinou 4. DDR SDRAM využívají 64bitovou šířku sběrnici pro přenos mezi procesorem a pamětí. Dual-channel využívá 128bitový přenos mezi procesorem a pamětí, ale jenom v případě, že je zapojen sudý počet operačních pamětí typu DDR SDRAM. V podstatě umožňuje komunikaci s dvěma operačními paměťmi najednou a tím teoreticky dvojnásobí rychlost paměti.

PAMETOVE_SOUCASTKY_dual_channel
dual-channel
obrázek 10 - dual-chanell

Při výběru paměti bychom se měli zaměřit zejména na to, aby pasovala do paměťového slotu na základní desce. Dalším důležitým faktorem je frekvence paměti a kapacita, která se u pamětí typu DDR1(2,3) SDRAM pohybuje v rozmezí od 16 MB do 4GB. Chipset na základní desce nám určuje, jaká může být celková maximální kapacita pamětí RAM.

Vadná paměť je v PC poměrně snadno identifikovatelná. Projevuje se nestabilitou systému (systém může padat nebo zamrzat).

Další rozšiřující informace o paměťových součáskách naleznete v tomto PDF souboru.

následující kapitola