Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)

Память динамического типа — память с произвольной выборкой (Dynamic Random Access Memory, DRAM). Каждый бит такой памяти представляется в виде нали­чия (или отсутствия) заряда па конденсаторе, образованном в структуре полу­проводникового кристалла. Другой, более дорогой тип памяти — статический (Static RAM, SRAM) в качестве элементарной ячейки использует так называе­мый статический триггер (схема которого состоит из нескольких транзисторов). Статический тип памяти обладает более высоким быстродействием.

Память по способу доступа к данным может быть как асинхронной, так и син­хронной. Асинхронным называется доступ к данным, который можно осуществ­лять в произвольный момент времени. Синхронная память обеспечивает доступ к данным не в произвольные моменты времени, а синхронно с тактовыми им­пульсами.

Микросхемы динамической памяти исполняются в разных корпусах: SIMM (Single In line Memory Module), DIMM (Dual In line Memory Module). Контакты у DIMM-модулей на разных сторонах платы электрически не связаны меж­ду собой, как у SIMM-модулей. Объем ОЗУ современных ПК равен 64 – 256 Мбайт.

EDRAM

Память Enhanced DRAM основана на интеграции небольшого объема памяти SRAM и DRAM, где.первая, более быстрая, память используется в качестве кэша, где размещаются более важные, часто используемые данные.

FPMDRAM

Fast Page Mode DRAM имеет страничную организацию ячеек памяти, ускоряю­щую, по сравнению с произвольной выборкой, доступ к расположенным последо­вательно в пределах страницы данным.

EDORAM

В Extended Data Out DRAM используются специальные регистры для хранения выходных данных на выходе модуля памяти в течении некоторого дополнитель­ного времени. При этом их можно считывать на более высокой частоте.

SDRAM

Сокращение от Synchronous Dynamic Random Access Memory. SDRAM синхронизирована с шиной процессора и может работать на частоте до 133 МГц. Набор микросхем Intel® 845 позволяет использовать высокопроизводительный процессор Pentium® 4 с памятью PC133 SDRAM, создавая системы с различными соотношениями цена/производительность. Синхронизация делает данные доступными во время каждого такта, в то время как у EDO RAM данные доступны один раз за два такта, а у FPM — один раз за три такта. Технология SDRAM позволяет применять банки памяти, используя их чередование (interleaving) для ускорения работы памяти.

Спецификация РС100

Спецификация РС100 определяет набор требований кмодулям SDRAM для ра­боты на частоте 100 МГц.

SDRAM II (DDR)

Synchronous DRAM II, или DDR (Double Data Rate — удвоенная скорость переда­чи данных) — следующее поколение SDRAM. В DDR используется более точная внутренняя синхронизация, отсутствующая в SDRAM, которая фактически уве­личивает скорость доступа вдвое за счет возможности передачи данных на обеих границах сигнала тактовой частоты.

SLDRAM (SyncLink)

SyncLink DRAM, продукт DRAM-консорциума, является ближайшим конкурен­том Rambus. Этот консорциум объединяет двенадцать производителей DRAM. SLDRAM продолжает развивать технологии SDRAM, расширяя четырехбанко­вую архитектуру модуля до шестнадцати банков. Кроме того, добавляется новый интерфейс и управляющая логика. SLDRAM передает данные по каждому такту,

RDRAM

Сокращение от Rambus Dynamic Random Access Memory. Применение узкой высокопроизводительной шины памяти RDRAM предоставляет возможность масштабирования емкости памяти путем параллельного подключения нескольких каналов. Пропускная способность канала может достигать 1.6 ГБ/с. В наборе микросхем Intel® 850 реализованы два канала памяти RDRAM с суммарной пропускной способностью 3.2 ГБ/с.

Rambus DRAM представляет собой интегрированную на системном уровне тех­нологию, разработанную Rambus Inc., включающую многофункциональный про­токол обмена данными между микросхемами, работающий на высокой частоте до 600. МГц. RDRAM использует 8-битовый интерфейс, в то время как EDO RAM и SDRAM используют 4-битовый, 8-битовый и 16-битовый интерфейсы. Допуска­ется одновременная обработка до 4 запросов. RAMBUS запатентована 11 крупнейшими производителями DRAM.

Concurrent Rambus

Concurrent Rambus использует улучшенный протокол. По сравнению с RDRAM, применен новый синхронный параллельный протокол для чередующихся или перекрывающихся данных, который повышает эффективность на 80%.

Direct Rambus DRAM

Это совместная разработка Intel и Rambus Inc. по доработке существующей тех­нологии Rambus: в ней было обеспечено расширение интерфейса до 16 бит, пере­ход на частоту 800 МГц и внедрение более эффективного протокола.

РС133

Появление РС133 было неизбежно — когда Intel, вдохновитель РС66 и РС100, ушел и место осталось незанятым, просто не мог не появиться кто-то, кто продол­жил бы логичный эволюционный процесс. И этим кем-то оказался второй круп­нейший производитель чипсетов для компьютеров — VIA Technologies. К тому же индустрия, как правило, без особой радости встречает появление продуктов, за производство которых следует делать лицензионные отчисления, что мы имеем в случае с Direct RDRAM.

VCM133

Другой способ увеличить эффективность работы SDRAM — это использование технологии Virtual Channel Memory. Ее разработчик — NEC. Она обеспечивает достаточно заметный прирост в быстродействии, практически никак не сказываясь на стоимости чипа DRAM. Каждому устройству (из тех, которые конкурируют между собой за доступ к памяти) назначается свой высокоскоростной виртуаль­ный канал, учитывающий специфические характеристики его запросов. Внешние и внутренние операции абсолютно независимы друг от друга и могут исполнять­ся параллельно. По выводам чипы VCM полностью аналогичны обычным чипам SDRAM. VCM полностью независима от типа памяти и с легкостью может быть в дальнейшем встроена, например, в DDR SDRAM.

Видеопамять

В видеопамяти используется динамическая оперативная память, работа которой имеет ряд особенностей: доступ осуществляется достаточно крупными блоками, перезаписывание данных без прерывания процедуры считывания. Для этого ис­пользуется двухпортовая RAM. Это VRAM (Video RAM) и WRAM (Window RAM). Используются и другие виды памяти.

 

ПЗУ BIOS.

BIOS (Basic Input/Output System - базовая система ввода/вывода), выполненная на базе специальной микросхе­мы ПЗУ. ПЗУ (ROM) — постоянное запоминающее устройство, физически реализуется в виде специальных микросхем, в которые с помощью специального устройства — программатора — может записываться та или иная информация. BIOS содержит набор программ ввода/вывода, благодаря которым операционная система и прикладные программы могут работать с устройствами компьютера на физическом уровне. В набор программ BIOS входят программа тестирования компьютера и его устройств, которая запускается при включении компьютера, и программа Setup, которая позволяет изменять параметры, опреде­ляющие конфигурацию компьютерной системы и необходимые для работы про­грамм BIOS. Конфигурационные параметры хранятся в специальной микросхе­ме, выполненной на основе технологии CMOS-памяти, состояние которой поддерживается батарейкой питания. Вызвать программу Setupможно во время загрузки ПК (как правило, кнопкой Delete).

BIOSвключает в себя обширный набор модулей, благодаря которым опе­рационная система и другие прикладные программы могут взаимодействовать с различными устройствами компьютера (дисплеем, клавиатурой, дисководом, принтером, таймером и т.д). С одной стороны, BIOS можно рассматривать как составную часть аппаратных средств, а с другой — она является программным обеспечением. Большинство современных видеоадаптеров, а также контроллеры накопителей имеют собственную систему BIOS, которая обычно дополняет системную. Во многих случаях программы, входящие в конкретную BIOS, заменяют соответ­ствующие программные модули основной BIOS. Вызов программ BIOS, как пра­вило, организован в форме так называемой обработки аппаратных и программ­ных прерываний. Аппаратные прерывания (interrupt) — это события, инициируемые техническими устройства­ми (клавиатурой, мышью и т. п.), требующие программной обработки. Программные преры­вания отличаются от аппаратных тем, что наступают по командам программ. По наступлении прерывания вызывается связанная с ним программа (процедура) - обработчик.

Выделение BIOS в отдельный модуль позволяет обеспечить независимость про­граммного обеспечения от специфики конкретной модели компьютеров.

Кратко перечислим вспомогательные функции BIOS:

• поиск на гибком и на жестком диске программы-загрузчика операционной си­стемы и загрузка с диска в оперативную память;

• тестирование аппаратной части (в том числе оперативной памяти);

BIOS содержит: специальные программы по управлению работой стандартными внешними устройствами (драйверы — программы, расширяющие возможности операционной системы); тестовые программы для контроля работоспособности аппаратуры; программу начальной загрузки операционной системы.

В качестве основных функций драйвера могут быть названы:

• прием и обработка запроса к периферийному устройству;

• преобразование запроса в серию команд управления устройством;

• обработка сигнала прерывания.

Драйверы могут быть:

1. Стандартные (внутренние) — программы, находящиеся внутри BIOS или его модуля расширения ЕМ BIOS. Они подключаются ксистеме автоматически после перехода компьютера в рабочее состояние.

1. Загружаемые (внешние) — программы, находящиеся на диске и предназначен­ные для управления внешними устройствами, которые отличаются от стан­дартных своими техническими параметрами; подключаются к системе только тогда, когда они указаны в файле конфигурации CONFIG.SYS или в реестре Windows.