A memória.

Az előadások a következő témára: "A memória."— Előadás másolata:

1 A memória

2 Memória: Integrált áramkörökből készített, adattárolásra használt egység.

3 Az első memória: Ferrit gyűrűs memória (az első gép ami ezzel a memóriával készült a Whirlwind volt, amit 1953-ban gyártottak) A memóriák tényleges elterjedése a ’70-es években történt

4 Memóriák RAM ROM Cache memória Flash memória

5 ROM ROM = Read Only Memory
A gép itt tárolja az indításhoz és működéshez szükséges adatokat és programokat A gép kikapcsolása után tartalma nem vész el Az adatok hosszú távú tárolására szolgál

6 ROM

7 ROM fajták ROM PROM EPROM EEPROM

8 Cache memória Gyorsító tárnak is szokták nevezni Gyorsan elérhető
Ide töltődnek be a processzor által igényelt információk a lassabb operatív tárból

9 Flash memória Nem felejtő
Nincs szüksége tápfeszültségre ahhoz, hogy a benne tárolt információt megőrizze Nem tartalmaz forgó alkatrészt, így jobban ellenáll a mechanikai hatásoknak Pendrive-oknál előszeretettel alkalmazzák

10 RAM Radnom Acces Memorie:
(Közvetlen hozzáférésű memória, vagy írható/olvasható memória) A gép itt tárolja működés közben az adatokat A legtöbb RAM felejtő memória, vagyis csak addig tartják meg az információt amíg tápfeszültség van RAM-oknak két fajtája van: Statikus RAM Dinamikus RAM

11 Statikus RAM A statikus  RAM-ok (SRAM) az adatok átmeneti tárolására szolgálnak. Két állapotú kapcsolóelemek tárolják az információt. Ezek a kapcsoló elemek áramköri kialakításuk szerint flip-flopok, olyan áramkör, melyeknek két stabil állapotuk van

12 Statikus RAM-ok fajtái
Aszinkron SRAM Szinkron SRAM PB SRAM

13 Aszinkron SRAM Az aszinkron memória arról kapta a névét, hogy a processzorral nem szinkronba működik. Ez azt jelenti, hogy a processzornak az olvasás és írás esetén néha várakozni kell. Ezek a memóriák ns hozzáféréssel rendelkeznek. A modern PC-kben aszinkron SRAM-ot ma már nem használnak

14 Szinkron SRAM Mint a neve is mutatja, ez a típus a processzorral már szinkron üzemben működik együtt. Ez azt jelenti, hogy a processzor és a memória működési sebessége azonos, mindkettő ugyanarról  a rendszer órajelről működik. A szinkron SRAM hozzáférési ideje 8,5 - 12  ns között van.

15 PB SRAM A PB SRAM (Pipelined Burst Static RAM) esetében a memória-áramkörök be/kimeneti regisztereket is tartalmaznak. E regiszterek feltöltése az első adatelérésekor több időt igényel, de ezt követően a feltöltött regiszterek alapján való adattovábbítás már sokkal gyorsabb. Az átlagos hozzáférési ideje a PB SRAM-nak ezért  4,5 nsec.

16 Dinamikus RAM A dinamikus RAM (DRAM) memóriában a biteket cellákba osztva tárolják elektromos töltés formájában. Minden egyes cella egy kis felületű félvezető kondenzátorból és egy tranzisztorból áll. A DRAM-ok az elemi memóriacellákat mátrix elrendezésben tartalmazzák. Egy elemi cellához történő hozzáféréskor (írás vagy olvasás) a mátrix sorának és oszlopának a címét kell megadni.

17 Dinamikus RAM

18 FP RAM FP RAM = Fast Page RAM (gyors lapozású memória)
Ez a legrégibb megoldás Elérési ideje: ns A memória sorokra és oszlopokra van felosztva Az azonos sorban lévő elemekhez az átlagosnál gyorsabban tud hozzáférni

19 EDO RAM EDO RAM = Extended Data Output Elérési ideje: 50, 60, 70 ns
A kimenő adat tovább olvasható, mint az FP RAM-nál Nem csak sebességben jobb, mint a DRAM-ok, hanem a fogyasztása is jelentősebben kevesebb (az áramköri felépítés miatt) Az EDO RAM memóriák aszinkron működési elvvel rendelkeznek, vagyis a cím és az adatvonal nem ugyanazzal az órajellel működik Alkalmazása: 486 Sebessége: 66 MHz

20 EDO RAM

21 SD RAM SDRAM = Synchronous Dinamic Random Acces Memorie (szinkron DRAM) Alapgondolat: a processzor órajelével működjön a memória Rövid idő alatt elveszíti tartalmát frissíteni kell DIMM tokozással készült Az adatátvitelt a rendszer órajeléhez igazítja Az újabb SDRAM-on van egy SPD nevű memóriachip, ami tudatja az alaplappal a hozzátartozó időzítési adatokat 100, 133 MHz-cel működik (ezek a P100 és P133 memóriák)

22 SD RAM

23 SD RAM P100 memóriamodul

24 SD RAM P133 memória modul

25 DDR-SDRAM DDR-SDRAM = Double Data Rate SDRAM
Ezekbe a memóriákba 4 db egymással párhuzamos és egymástól független működésre képes bankot építettek be Az adatátviteli teljesítményt megduplázzák azzal, hogy a memória az órajel fel- és lefutó élére képes adatot fogadni és szolgáltatni Első két verziója: PC1600 (DDR PC100) és PC2100 (DDR PC133) [a PC1600 és PC 2100 az adatátvitelre utal, azaz 1,6 és 2,1 GB/s ]

26 DDR-SDRAM

27 RIMM (RDRAM,Rambus Inline Memorie Module)
Az Intel támogatta a RAMBUS technológiát. Ez az RDRAM technológia alapja Pentium IV-es számítógépeknél akarták bevezetni, de túl drága volt mellékvágány

28 RIMM (RDRAM,Rambus Inline Memorie Module)

29 DDR2 A modulok 400, 533, 667, 800 és 1066 MHz-es változatokban érhetőek el A DDR2 memóriának alacsonyabb az energiafogyasztása, mint a DDR modulnak, mivel a DDR2 1,8 Volton működik, a DDR pedig 2,5 Volton.

30 DDR2 A DDR és a DDR2 modulok fizikai mérete megegyezik viszont a DDR modul 184 érintkezőt tartalmaz, a DDR2 modul pedig 240 érintkezőt. Emiatt a bevágás is eltérő helyre került, így nincs lehetőség (elvileg) a DDR2 modult DDR slotba helyezni. a DDR memóriáknál a működéshez szükséges rezisztív lezárás az alaplapon található, míg a DDR2 esetében ez az áramkör a memória chipben helyezkedik el. Ez az egyik oka, amiért nem lehet DDR2 modult installálni DDR slotba és fordítva.

31 DDR2

32 DDR3 A DDR3 órajele és sávszélessége ott kezdődik, ahol a DDR2 hivatalosan (a JEDEC által bejegyzett szabvány szerint) befejeződik, tehát 800 megahertznél. A továbbfejlesztett gyártási technológia következtében működési feszültségük 3 tized volttal csökkent, ez pedig kedvezően hat a fogyasztásra - konkrétan 30 százalékkal gazdaságosabbak.

33 DDR3

34 Slotok DDR1, DDR2, DDR3

35 VRAM A VRAM egy speciális memória, melyet a monitorcsatoló kártyákon használnak a megjelenítendő kép tárolására A VRAM minden egyes bitje a képernyő egy-egy pontjának a képét tartalmazza VRAM felépítése olyan, hogy két adatportot tartalmaz, egyet az íráshoz és egyet az olvasáshoz Ezzel a megoldással a memória tartalom módosítás közben a videovezérlő folyamatosan képes frissíteni a képet.

36 VRAM

37 Memóriák tokozása Tokozás alatt a memóriák külső burkát, érintkezőinek kialakítását értjük Több féle tokozás létezik: SIMM DIMM

38 Memóriák tokozása SIMM (Single In-Line Memorie Module)
A 80386, os számítógépekben használták. Mára már elavultak. Két fajta kivitelben gyártották őket 30 pin (kb. 8 cm hosszú) Felhasználás: 286-os 386-os 256 KB – 4 MB 72 pin (kb cm hosszú) 486-os első generációs Pentium 1 MB – 16 MB

39 Memóriák tokozása SIMM (Single In-Line Memorie Module)
30 pin 72 pin

40 Memóriák tokozása DIMM (Dual In-Line Memorie Module)
A modul oldalán az áramkörök mindkét oldalon találhatóak. Ezek az SD memóriák. Kb. 13 cm hosszúak, és 168 érintkezővel (pin) rendelkeznek.

41 Memóriák tokozása DIMM (Dual In-Line Memorie Module)

42 Dual Channel A memóriák sebességének növelése érdekében gyakran két kisebb memóriamodult kötnek a gépbe. Ezáltal növekszik a sávszélesség, így a sebesség is.

43 Memóriák jellemzése A memóriákat jellemezhetjük kapacitás, elérési idő, és címdekóder alapján Kapacitás: Az az érték ami megadja, hogy a memóriában mennyi információ tárolható Elérési idő: Az az érték ami a tár egy beírási, vagy kiolvasási művelet gyorsaságát jellemzi Címdekóder: Kijelöli a megfelelő elemeket és vezérli az írási-olvasási műveleteket.

44 Vége