Memóriák.

Az előadások a következő témára: "Memóriák."— Előadás másolata:

1 Memóriák

2 Memóriák Alapfogalmak
A memória tárolja a CPU által végrehajtandó programokat és a feldolgozásra váró adatokat A memória bájt szervezésű, ami azt jelenti, hogy a memóriacellákban minden 8 bitnyi információnak van egy azonosítója, másként fogalmazva a memória egy „rekeszébe”, melynek egyedi sorszáma van, 8 bitnyi információ fér Az egyes „rekeszek” tartalmát a CPU az MMU (memóriavezérlő áramkör Memory Management Unit) közreműködésével olvassa ki, a „memóriarekesz” azonosítója, címe alapján A memória – más néven operatív tár – rövid távú adattárolásra szolgál.

3 Memóriák Az adatok kiolvasása
1. a memóriavezérlő áramkör egy READY jelet küld a processzornak 2. A CPU elküldi az elérni kívánt memóriarekesz címét az MMU-nak mire az kiadja a sorcímet 3. A sor kiválasztása után az MMU továbbítja az sorcímet (Row Address Strobe) 4. A sor kiválasztása után az MMU továbbítja az oszlopcímet (Column Address Strobe) 5. Az oszlop- és sorcímek alapján kiválasztódik a megfelelő cella 6. Az oszlop- és sorcímek alapján kiválasztódik a megfelelő cella

4 Memóriák fajtái és felhasználásuk
1. Alaplapra integrált DIP (Dual Inline Package) tokozás volt elterjedt 1 bites sávszélességgel. 80 ns sebességű memóriánál 8 chip vagy 16 chip alkotott egy-egy egységet. 2. SIPP (Single Inline Plugging Package) foglalatokban kaptak helyet a memóriamodulok. os PC-ben jelent meg a SIMM (Single Inline Memory Module) foglalatú memória 30 érintkezős változata. A későbbi 72 érintkezős kivitel Pentium PC-ben is használatos volt. 4. DIMM (Dual Inline Memory Module) memóriamodulok 64 bites szervezésű típusa, amelynek 168 érintkezője volt (a kártya foglalatában két érintkező sor). Ezzel a tokozással az EDO/FPM DRAM és a Syncronous DRAM (SDRAM) modulokat látták el. 5. A hordozható számítógépek speciális igényeit a SODIM szabványú tokozás elégítette ki, melynek 72 érintkezős és 144 érintkezős változata is használatos volt.

5 Memóriák fajtái és felhasználásuk

6 Memóriák fajtái és felhasználásuk
Alapvetően háromfajta memóriát használunk a mai személyi számítógépekben: - ROM (angolul Read Only Memory), vagyis csak olvasható memória, - DRAM (angolul Dynamic Random Access Memory), vagyis dinamikus azonos elérési idejű tár, - SRAM (angolul Static Random Access Memory), vagyis statikus azonos elérési idejű tár.

7 Memóriák ROM (Read Only Memory)
A ROM típusú (Read Only Memory) csak olvasható tárolók a tápfeszültség megszűnése után is megőrzik tartalmukat, speciális változatai az EPROM (Eletrically Programmable ROM - elektromosan programozható ROM), illetve az EEPROM (Eletrically Eraseable Programmable ROM - elektromosan törölhető és programozható ROM), melyek tartalma a használat során speciális eljárással módosítható.

8 Memóriák ROM (Read Only Memory) PROM
A Programmable Read Only Memory, vagyis a programozható ROM speciális eszközzel egyszer írható tároló. EPROM A törölhető és programozható ROM-ot (Erasable Programmable Read Only Memory), ultraibolya fénnyel törölhető memórialapkán valósítják meg. A lapka felületét öntapadó matrica zárja le, melyet ha eltávolítunk, a ROM törölhetővé válik.

9 Memóriák ROM (Read Only Memory) EAROM
Az elektronikusan változtatható, csak olvasható memória (Electrically Alterable Read Only Memory) általában fontos rendszerbeállításokat tartalmaz, főként olyanokat, melyek ritkán változnak. Az alkalmazásból manapság már kiszorította a lítium akkumulátorral táplált CMOS-RAM.

10 Memóriák ROM (Read Only Memory) EEPROM
Az elektronikusan törölhető és programozható ROM (angolul Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), a Flash memóriához hasonlóan elektronikusan törölhető és többféle eszközzel írható memória. Élettartama és írási-olvasási ciklus között van.

11 Memóriák RAM (angolul Random Access Memory)
Az elnevezés abból ered, hogy a memória bármely cellájából azonos idő alatt olvasható ki az adat. Olvasható és írható tároló. Fizikailag egy tranzisztorból és egy kondenzátorból állnak. Jellemező tulajdonsága, hogy néhányszor tíz ms alatt elveszti tartalmát, ezért gyakran frissíteni kell

12 RAM (angolul Random Access Memory)
Memóriák RAM (angolul Random Access Memory) A DRAM hátrányos tulajdonságait (frissítés szükségessége, lassú kiolvasás) a statikus RAM alkalmazásával lehet megszüntetni, mely szintén rendelkezik néhány hátrányos tulajdonsággal: pl. drága és nagy az energiafogyasztása

13 Memóriák Dram működése
Az adatokhoz történő hozzáférés kb. 70 ns-onként történik, amihez hozzáadódik a kondenzátorok feltöltési ideje is. Így ténylegesen mintegy 140 nsonként történik meg egy-egy bájt kiolvasása. Az információt a memóriacellákban lévő kondenzátor feltöltöttségi szintje hordozza.

14 Memóriák Sram működése
A DRAM hátrányos tulajdonságait (frissítés szükségessége, lassú kiolvasás) a statikus RAM alkalmazásával lehet megszüntetni, mely szintén rendelkezik néhány hátrányos tulajdonsággal: pl. drága és nagy az energiafogyasztása. Az SRAM cellák jellemző tulajdonsága, hogy nem kell frissíteni a tartalmát, mivel cellái flipflop (billenő) áramkörökből állnak (1 bit tárolásához 4 vagy 6 tranzisztort használnak), melyekben az információt az áramvezetés iránya hordozza. Ez a megoldás rövidebb adatkiolvasási időt eredményez: 15–20 ns. Tulajdonságai miatt elsősorban cache memóriaként alkalmazzák.

15 Statikus és dinamikus memóriatípusokat
Memóriák Statikus és dinamikus memóriatípusok Statikus és dinamikus memóriatípusokat A statikus memória (SRAM) TTL, vagyis több összekapcsolt tranzisztorlogika alapján működik. Elérési ideje nagyon kicsi, éppen ezért igen gyors típus, valamint rendkívül energiatakarékos. Hátránya a bonyolult kialakítás és a magas ár. Gyorsítótárakban (Cache memória) alkalmazzák. - A dinamikus memória (DRAM) kondenzátor-tranzisztor logikával üzemel, épp ezért lényegesen lassabb a statikus memóriáknál. A kondenzátorok miatt folyamatos frissítést igényel az adatvesztés elkerülése végett, ezért is hívják dinamikusnak. Jó tulajdonsága, hogy igen olcsó. Az alaplapi memóriák dinamikusak.

16 Dinamikus központi memória
Memóriák Dinamikus központi memória Az asztali számítógépek, hordozható laptopok és konzolok is dinamikus központi memóriát alkalmaznak RÉGEBBEN HASZNÁLT DINAMIKUS RAM-TÍPUSOK Aszinkron DRAM: a legelső dinamikus memóriák egyik változata, mely aszinkron adatátvitelt tett lehetővé, tápellátással rendelkezett, és csak néhány adatátviteli lába volt Video DRAM: egyes videokártyák esetén, mint külön tároló memória volt alkalmazásban Kibővített adatkimeneti (EDO) DRAM: lényegesen gyorsabb adatátvitelű, elterjedtebb aszinkron változat volt Szinkron átvitelű DRAM (SDRAM): Ma is ezen az elven működő memóriákat használunk, részletesebb leírás a következő fejezetben

17 Dinamikus központi memória
Memóriák Dinamikus központi memória Az asztali számítógépek, hordozható laptopok és konzolok is dinamikus központi memóriát alkalmaznak SZINKRON ÁTVITELŰ DINAMIKUS RAM-TÍPUSOK A szinkron memória elve a mai napig is alkalmazott az újabb RAM-okban is. A korábbi aszinkron típusokkal ellentétben, ahol visszaigazolással történt a kapcsolatkialakítás a processzorral, itt már órajelciklus alapon történik az adatátviteli szinkronizáció a rendszerbusszal. Az SDRAM memóriák csővezetékes, úgynevezett pipeline-elven működnek, mely szerint a memória képes új utasítást is fogadni, még azelőtt, hogy az előzőt végrehajtotta volna, így a memória igen gyorsan képes működni.

18 Vége