Memorija racunara

Maturski, seminarski i diplomski radovi iz informatike.

Често се у литератури може наћи поређење да је радна меморија, која се још назива и оперативном меморијом или РАМ-ом (Рандом Аццесс Меморy) радни сто ЦПУ-а. Ово је због тога што ЦПУ све податке које треба да обради узима уместо са спорог хард диска (складишта) из РАМ-а са којим комуницира преко Абус и Дбус магистрале, а резултате обраде ЦПУ смешта у РАМ тако да им касније може уколико затреба поново приступити. Због тога избор РАМ-а има значајан утицај на брзину рада ПЦ-а. Међутим највећа мана РАМ меморије је та што при сваком случајном или намерном искључењу напајања губи свој садржај. Због ове кареактеристике РАМ меморија спада у непостојану меморију.

2. ГДЕ СУ МОДУЛИ ТУ СУ И ЧИПОВИ

Иако је РАМ меморија сваким даном све јефтинија и све приступачнија корисницима ПЦ-а, њена производња, тачније производња меморијских чипова који се уграђују на меморијске модуле није ни мало јефтина. Данас је тренутно цена производње ДДР модула већа од њихове продајне цене. Чипови садрже неколико десетина милиона битних ћелија од којих сваки може сместити један бит информација. Они се израђују од јединственог кристала силицијума у облику плоча при чему свака од њих може садржати неколико десетина до неколико стотина таквих чипова. Након комплетирања и тестирања сваког чипа врши се одвајање од плоче, при чему се исправни чипови задржавају, а неисправни бацају. Када је ово завршено исправни чипови се уграђују на танку штампану плочу и тако се добија меморијски модул одређеног типа који се касније смешта у одговарајуће подножје на матичној плочи. Раније су меморијски чипови уграђивани на СИММ модуле који су у почетку преносили 8 бита података у јединици времена. Пре појаве СИММ модула чипови су били уграђивани на СИПП модуле, који су везу са матичном плочом остваривали преко 30 посебних извода налик изводима на процесору. Пре него што су се појавили СИПП модули, меморија у ДИП паковању је била уграђивана директно на матичну плочу у за њу предвиђена места, што је отежавало њену уградњу и увек је постојала велика могућност да читава меморија не функцонише онако како је предвиђено. Због тога су СИПП и СИММ модули, који гарантују да су сви чипови уклопљени тако да омогућавају нормално функционисање меморије постали широко прихваћени чим су се појавили. Касније када је ЦПУ могла да чита податке у блоковима од 32 бита СИММ модули су прављени за пренос 32 бита у јединици времена. Разлика између ова два модула је и у броју пинова па и у величини самог модула. Први су имали 30 пинова и били су краћи тако да су добили назив 30 пински СИММ, док су други имали 72 пина и били су дужи па су добили назив 72 пински СИММ. На основу СИПП модула настали су СИММ модули. Поред СИММ и СИПП модула постоје још ПС/2 и ДИММ модули. ПС/2 модули имају податак ширине од 36 бита ако је модул са паритетом односно 32 бита ако је модул без паритета или 40 битова уколико уместо бита парности користие ЕЦЦ.Данас су у употреби најчешће ДИММ (Дуал Инлине Меморy Модулес) модули који имају 168 пинова и изводе са обе стране плочице на којој су инсталирани чипови. Ширина података код ових модула је 64 бита, а на њима се могу наћи СДРАМ и ЕДО чипови. У складу са тим постоје ДИММ модули који раде на 3,3 В и ДИММ модули који раде на 5 В . Ови модули имају различите урезе ( нотцхес ) на себи како би се избегло постављање модула који раде на 3,3 В у подножје које је предвиђено за модуле који раде на 5В.

Модули на којима се налази одређени број чипова како би се достигао означени меморијски капацитет умећу се у одговарајућа подножја у банкама. Како данашњи ПЦ Пентиум има 64 проводника за пренос података то му се мора омогућити банка која ће моћи да ускладишти свих 64 бита података (уз још можда 8 битова парности). Да би се ово омогућоло потребно је поставити у ПС/2 подножје два ПС/2 модула са ширином података од 32 бита како би банка могла да ускладишти 64 бита података (2*32 бита). Ако се пак користи ДИММ подножје тада треба поставити само један модул пошто ДИММ модули имају ширину пдатака 64 бита, што се поклапа са једном банком. Иначе данас се само користе ПС/2 и ДИММ модули што не значи да се не могу користити и СИММ модули, али тада је потребно набавити помоћну носећу плочу (пиггy-бацк) на коју се могу поставити четири СИММ-а са ширином података од 8 битова плус један бит паритета. На тај начин се омогућава да их систем третира као било који ПС/2 модул са ширином података од 32 или 36 бита. Неке Пентиум плоче још увек нуде могућност коришћења и СИММ и ДИММ модула. Такође у употреби су и РИММ (Рамбус Инлине Меморy Модулес) модули који су снабдевени РДРАМ чиповима. Због своје високе цене ови модули нису нарочито популарни. На РИММ модулу се налази 184 извода тј. пина.

3. СРАМ И ДРАМ

Постоје две главне врсте РАМ меморије. То су статички СРАМ и динамочки ДРАМ. Код статичког РАМ-а ћелије у којима се чувају битови су комплексније грађе. Оне се састоје од два приступна транзистора и једног флип-флоп кола у коме се налазе два транзистора и два отпорника. У зависности од тога који од ова два транзистора и отпорника је под високим напоном разликоваће се два стабилна стања 1 или 0. Код ДРАМ-а ћелије које се налазе у чипу састоје се само од једног транзистора и кондензатора који држи наелектрисање. Пошто кондензатор може држати наелектрисање само неко време то практично значи да након истека овог времена меморија губи податак који је чувала. Због ове чињенице морају се уводити лажни циклуси очитавања како би се меморија “освежила”. Тренутно се примењују три методе “освежавања” : “освежавање“ само помоћу РАС-а, “освежавање“ ЦАС пре РАС-а и скривено “освежавање”.
Сваки РАМ чип у себи садржи ћелије груписане у колоне и редове. Тако нпр. чип од 4Мб има 2048 редова и 2048 колона. Како свака ћелија садржи један приступни транзистор и један кондензатор, то значи да у једном оваквом чипу има 2048 транзистора и исто толико кондензатора. Транзистор који служи као прекидач за избор кондензатора повезан је на линију речи (wорд лине) WЛx. Матрица меморијског чипа је састављена од по једне линије речи за сваки формирани ред. Дуж сваке колоне пружа се по један пар битних линија БЛ које су наизменично повезане на приступни транзистор преко кондензатора у коме се налази податак у облику електричног пуњења. У овом случају чип има 2048 парова битних линија повезаних на преднапон (пре-царге цирцуит). Коло преднапона поларише све парове битних линија до половине напона напајања Вцц/2. Пошто се парови битних линија кратко спајају преко транзистора биће на истом потенцијалу. Тек после деактивирања кола преднапона меморијски контролер