Pamięci ROM i RAM

 

1. Co to jest pamięć?

 
Pamięć komputerowa to różnego rodzaju urządzenia i bloki funkcjonalne komputera, służące do przechowywania danych i programów (systemu operacyjnego oraz aplikacji). Potocznie przez "pamięć komputerową" rozumie się samą pamięć operacyjną.
 
 

2. Czym różni się pamięć wewnętrzna od zewnętrznej?

Pamięć komputerowa, która nie jest bezpośrednio dostępna przez procesor. Jest dostępna jako urządzenie zewnętrzne, które przechowuje dane. Z tego powodu tego typu pamięci komputerowe są wolniejsze od pamięci operacyjnej. Niedogodność tę równoważą nieulotnością, większą pojemnością lub niższą ceną przechowywania informacji.
 
 
Pamięć operacyjna (ang. internal memory, primary storage) – pamięć adresowana i dostępna bezpośrednio przez procesor, a nie za pośrednictwem urządzeń wejścia-wyjścia. W pamięci tej mogą być umieszczane rozkazy procesora (program) dostępne bezpośrednio dla jego jednostek wykonawczych i stąd też nazwa – pamięć operacyjna. W Polsce często pamięć ta jest utożsamiana z pamięcią RAM, choć jest to zawężenie znaczenia tego pojęcia. Pamięcią operacyjną jest też pamięć nieulotna (ROM, EPROM i inne jej odmiany) dostępna bezpośrednio przez procesor, a dawniej również pamięć o dostępie cyklicznym.
Obecnie pamięci operacyjne są wyłącznie pamięciami elektronicznymi, a głównym jej rodzajem jest pamięć RAM wykorzystywana przez komputer do przechowywania programu i przetwarzania danych podczas jego pracy.
 
 
 
 
 

3. RAM.

 
 
 
Pamięć RAM to nieodłączny element komputera. Warto wiedzieć jaka jest jego budowa,
zasada działania oraz wygląd. W artykule tym pokazane są wszystkie komputerowe pamięci
RAM od pamięci DIP po planowaną na 2012 rok pamięć DDR4.

RAM (ang. Random Access Memory – pamięć o dostępie swobodnym) – podstawowy rodzaj
pamięci cyfrowej. Choć nazwa sugeruje, że oznacza to każdą pamięć o bezpośredni dostępie
do dowolnej komórki pamięci (w przeciwieństwie do pamięci o dostępie sekwencyjnym, np.
rejestrów przesuwających), nazwa ta ze względów historycznych oznacza tylko te rodzaje
pamięci o bezpośrednim dostępie, w których możliwy jest wielokrotny zapis, a wyklucza
pamięci ROM (tylko do odczytu), pomimo iż w ich przypadku również występuje swobodny
dostęp do zawartości.

W pamięci RAM przechowywane są aktualnie wykonywane programy i dane dla tych
programów oraz wyniki ich pracy. Zawartość większości pamięci RAM jest tracona kilka
sekund po zaniku napięcia zasilania, niektóre typy wymagają także odświeżania, dlatego
wyniki pracy programów muszą być zapisane na innym nośniku danych.
Pamięci RAM dzieli się na pamięci statyczne (ang. Static RAM, w skrócie [ciach!]) oraz pamięci
dynamiczne (ang. Dynamic RAM, w skrócie DRAM). Pamięci statyczne są szybsze od pamięci
dynamicznych, które wymagają ponadto częstego odświeżania, bez którego szybko tracą
swoją zawartość. Pomimo swoich zalet są one jednak dużo droższe i w praktyce używa się
pamięci DRAM.

Owa pamięć jest stosowana głównie jako pamięć operacyjna komputera, jako pamięć
niektórych komponentów (procesorów specjalizowanych) komputera (np. kart graficznych,
dźwiękowych, itp.), jako pamięć danych sterowników mikroprocesorowych.

Rodzaje pamięci komputerowych

DIP (ang. Dual In-line Package) , (1981) czasami nazywany DIL (Dual In Line) – w elektronice
rodzaj obudowy elementów elektronicznych, głównie układów scalonych o małej i średniej
skali integracji, a także elementów takich jak transoptory, optotriaki.
Wyprowadzenia elementu umieszczone są w równej linii na dwóch dłuższych bokach
prostokątnej obudowy.

Obudowy typu DIP produkowane są z wersjach DIP4 (cztery wyprowadzenia), DIP6 (sześć
wyprowadzeń), DIP8 (osiem wyprowadzeń), DIP14 (czternaście), DIP16, DIP20 i większych.
Produkowane są także obudowy typu SOIP, SK-DIP i innych, które różnią się od obudów DIP
wymiarami, odległością między wyprowadzeniami itp.

Ilość wyprowadzeń (pinów) wynosi 8, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 28, 32, 36, rzadziej 40, 42, 48,
rzadko 64.

 

Dołączona grafika


SIPP (z ang. Single Inline Pin Package) jest drugą generacją pamięci DRAM, która powstała w
wyniku zapotrzebowania na rynku na łatwy w montażu na płycie głównej rodzaj pamięci
RAM. Układ SIPP używał 30 pinów wzdłuż obrzeża i wyeliminował potrzebę, aby każdy chip
DRAM był montowany indywidualnie.
SIPP zrewolucjonizował sposób, w jaki komputery osobiste (PC) używały pamięci RAM,
ponieważ znacznie szybciej można go było zmienić na inny model.

 

Dołączona grafika


SIMM (z ang. Single Inline Memory Module),(1994/1996) to pojedynczy moduł pamięci
liniowej. Jest to następna po SIPP generacja pamięci DRAM.

Istotną innowacją w układzie SIMM było to, że nie posiadał od wystających elementów tzw.
pinów tak jak w poprzedniej wersji DRAM, którą był SIPP, ponieważ były one umieszczone na
powierzchni płytki montażowej. Inną ważną zmianą było też takie fizyczne ukształtowanie
płytki pamięci SIMM, aby nie było można zainstalować jej niewłaściwie. Technicznie pomogło
to wyeliminować możliwość potencjalnych uszkodzeń w trakcie montażu układu pamięci na
płycie głównej.

Moduły SIMM można podzielić na:
• starsze 30-pinowe (8 lub 9 bitowe): 256KB, 1MB, 4MB, 16MB
• nowsze 72-pinowe (32 lub 36 bitowe): 1 MB, 2 MB, 4 MB, 8 MB, 16 MB, 32 MB, 64 MB, 128 MB

 

Dołączona grafika


RIMM (ang. Rambus Inline Memory Module) – jeden z rodzajów kości pamięci
komputerowej, na którym umieszczone są układy scalone z pamięcią Rambus DRAM
(RDRAM).

Najpopularniejsze kości typu RIMM:
• 160-pinowe, stosowane SO-RIMM
• 184-pinowe, stosowane RIMM 16-bitowe
• 232-pinowa, stosowane RIMM 32-bitowe
• 326-pinowa, stosowane RIMM 64-bitowe

Kości 16-bitowe pamięci RIMM na płytach głównych muszą być montowane w parach, kości
32-bitowe mogą być instalowane pojedynczo. Każde niewykorzystane gniazdo pamięci na
płycie głównej (ang. slot) musi być zamknięte specjalną zaślepką.
Kości pamięci RIMM wyposażone są w radiator, konieczny do odprowadzania nadmiaru
ciepła.

 

Dołączona grafika


SDR SDRAM (ang. Single Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) - to
pamięć dynamiczna, (dawniej nazywana po prostu SDRAM, po wprowadzeniu techologii DDR
SDRAM został dodany przedrostek SDR) synchroniczna, zbudowana na kondensatorach i
tranzystorach. Synchroniczna, ponieważ działa ona zgodnie z przebiegiem taktu zegara
procesora (współpraca z magistralą systemową).
W SDR SDRAM znajduje się 168 pinów.

Pamięć SDR SDRAM jest taktowana częstotliwościami 66, 100 i 133 MHz. Produkowane były
moduły 16, 32, 64, 128, 256 i 512 MB. Produkcja została zaprzestana z powodu pojawienia
się DDR - szybszych i wydajniejszych pamięci, których wielkość dochodzi już do 4 GB.

 

Dołączona grafika


DDR SDRAM (ang. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) –
rodzaj pamięci typu RAM stosowana w komputerach jako pamięć operacyjna oraz jako
pamięć kart graficznych.
Pamięci te budowane są w obudowach TSOP jak i BGA i mogą wytrzymać temperaturę do
70°C. Kości przeznaczone dla płyt głównych zawierające moduły DDR SDRAM posiadają 184
styki kontaktowe i jeden przedział.

Jest ona modyfikacją dotychczas stosowanej pamięci SDRAM (ang. Synchronous Dynamic
RAM). W pamięci typu DDR SDRAM dane przesyłane są w czasie trwania zarówno rosnącego
jak i opadającego zbocza zegara, przez co uzyskana została dwa razy większa przepustowość
niż w przypadku konwencjonalnej SDRAM typu PC-100 i PC-133. Kości zasilane są napięciem
2,5 V, co wraz ze zmniejszeniem pojemności wewnątrz układów pamięci, powoduje znaczące
ograniczenie poboru mocy. Czas dostępu do danych znajdujących się w pamięci RAM w
najnowszych pamięciach DDR-SDRAM wynosi ok. 4 ns.

 

Dołączona grafika


DDR2 SDRAM (ang. Double Data Rate 2 Synchronous Dynamic Random Access Memory) –
kolejny po DDR standard pamięci RAM typu SDRAM, stosowany w komputerach jako pamięć
operacyjna.
Pamięć DDR2 charakteryzuje się wyższą efektywną częstotliwością taktowania (533, 667,
800, 1066 MHz) oraz niższym poborem prądu. Podobnie jak DDR, pamięć DDR2 wykorzystuje
do przesyłania danych wznoszące i opadające zbocze sygnału zegarowego, czego nie należy
mylić z technologią dual channel.

Pamięci DDR2 budowane są w obudowach FBGA (ang. Fine-pitch Ball Grid Array). Mogą
pracować w temperaturze do 70°C.
Moduły pamięci DDR2 nie są kompatybilne z modułami DDR. Obecnie DDR2 obsługiwane są
zarówno przez procesory firmy Intel jak i AMD.

 

Dołączona grafika


DDR3 SDRAM (ang. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory (ver.
3))– nowy standard pamięci RAM typu SDRAM, będący rozwinięciem pamięci DDR i DDR2,
stosowanych w komputerach jako pamięć operacyjna.

Pamięć DDR3 wykonana jest w technologii 90 nm, która umożliwia zastosowanie niższego
napięcia (1,5 V w porównaniu z 1,8 V dla DDR2 i 2,5 V dla DDR). Dzięki temu pamięć DDR3
charakteryzuje się zmniejszonym poborem mocy o około 40% w stosunku do pamięci DDR2
oraz większą przepustowością w porównaniu do DDR2 i DDR. Pamięci DDR3 nie są
kompatybilne wstecz, tzn. nie współpracują z chipsetami obsługującymi DDR i DDR2.
Posiadają także przesunięte wcięcie w prawą stronę w stosunku do DDR2 (w DDR2 wcięcie
znajduje się prawie na środku kości).

Obsługa pamięci DDR3 przez procesory została wprowadzona w 2007 roku w chipsetach płyt
głównych przeznaczonych dla procesorów Intel oraz w 2009 roku w procesorach firmy AMD.
 

Zmniejszono 88% (oryginalne wymiary 1280 x 884) - kliknij by powiększyć do normalnych wymiarówDołączona grafika


DDR4 SDRAM (ang. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory (ver.
4)) – nowy standard pamięci typu DDR SDRAM. Jest on rozwinięciem pamięci DDR, DDR2 i
DDR3 do zastosowań w komputerze.
Najsłabsze układy będą miały zegar 2133 MHza najszybsze pamięci, pracować będą z
częstotliwością aż 4266 MHz.

DDR4 będą pracować z napięciem 1,2 lub 1,1 V (W planach jest obniżenie napięcia do 1,05V).
Spekuluje się że chipy DDR4 wykonywane będą w rozmiarze 32 lub 36 nm.
Jednak są to tylko spekulacje ponieważ standard DDR4 nie został zatwierdzony.
Wiadomo jednak że wraz z wejściem tegoż standardu zerwany zostanie dotychczasowy
model pamięci RAM, który umożliwia stosowanie wielokanałowości.