Оперативная память

1. Оперативная память

2. Виды оперативной памяти

1. DRAM - Динамическая память с произвольным доступом
2. SRAM - Статическая оперативная память с произвольным доступом

3. Представления DRAM

Физически память DRAM состоит из ячеек, созданных в
полупроводниковом материале. Совокупность ячеек такой памяти
образуют условный «прямоугольник», состоящий из определённого
количества строк и столбцов. Один такой «прямоугольник»
называется страницей, а совокупность страниц называется банком.
Конструктивно
DRAM-память
представляет
собой
набор
запоминающих ячеек, которые состоят из конденсаторов и
транзисторов, расположенных внутри полупроводниковых микросхем
памяти.

4. Основные характеристики DRAM

1. Рабочая частота.
2. Тайминг – время, необходимое для выполнения простейшей
элементарной операции: открытие/закрытие банка памяти; передача
номера банка, страницы, столбца, строки и т.д.

5. Основные тайминги DRAM

1. RAS to CAS delay - задержка между подачей номера строки и
номера столбца, называемая временем полного доступа.
2. CAS delay - задержка между подачей номера столбца и получением
содержимого ячейки, называемая временем рабочего цикла.
3. RAS precharge - задержка между чтением последней ячейки и
подачей номера новой строки

6. Типы DRAM

1. PM DRAM – (Page Mode DRAM) Страничная память.
2. FPM DRAM – (Fast Page Mode DRAM) Быстрая страничная память.
3. EDO DRAM – (Extended Data Out DRAM) Память с
усовершенствованным выходом.

7. Типы DRAM

4. SDRAM – (Synchronous DRAM) Синхронная
DRAM. Внедрение тактового генератора и
использование конвейерной обработки
информации.
5. DDR SDRAM – (Double Data Rate SDRAM)
SDRAM с удвоенной скоростью передачи
данных.
6. DDR2 SDRAM – DDR SDRAM с увеличенными
рабочими частотами.
7. DDR3 SDRAM – DDR2 SDRAM со вдвое
увеличенной частотой передачи данных по
шине памяти.

8. Спецификации DDR SDRAM

Спецификация
PC1600
(DDR200)
PC2100
(DDR266)
PC2400
(DDR300)
PC2700
(DDR333)
PC3200
(DDR400)
PC3500
(DDR433)
PC3700
(DDR466)
PC4000
(DDR500)
PC4300
(DDR533)
Тактовая частота шины
памяти
Максимальная теоретическая пропускная способность
памяти
в одноканальном режиме
в двухканальном режиме
100 МГц
1600 Мбайт/сек
3200 Мбайт/сек
133 МГц
2133 Мбайт/сек
4267 Мбайт/сек
150 МГц
2400 Мбайт/сек
4800 Мбайт/сек
166 МГц
2667 Мбайт/сек
5333 Мбайт/сек
200 МГц
3200 Мбайт/сек
6400 Мбайт/сек
217 МГц
3467 Мбайт/сек
6933 Мбайт/сек
233 МГц
3733 Мбайт/сек
7467 Мбайт/сек
250 МГц
4000 Мбайт/сек
8000 Мбайт/сек
267 МГц
4267 Мбайт/сек
8533 Мбайт/сек

9. Спецификации DDR2 SDRAM

Название модуля
Частота шины
Пиковая скорость передачи данных
PC2-3200
200 МГц
3200 МБ/с или 3,2 ГБ/с
PC2-4200
266 МГц
4200 МБ/с или 4,2 ГБ/с
PC2-5300
333 МГц
5300 МБ/с или 5,3 ГБ/с
PC2-5400
337 МГц
5400 МБ/с или 5,4 ГБ/с
PC2-5600
350 МГц
5600 МБ/с или 5,6 ГБ/с
PC2-5700
355 МГц
5700 МБ/с или 5,7 ГБ/с
PC2-6000
375 МГц
6000 МБ/с или 6,0 ГБ/с
PC2-6400
400 МГц
6400 МБ/с или 6,4 ГБ/с
PC2-7100
444 МГц
7100 МБ/с или 7,1 ГБ/с
PC2-7200
450 МГц
7200 МБ/с или 7,2 ГБ/с
PC2-8000
500 МГц
8000 МБ/с или 8,0 ГБ/с
PC2-8500
533 МГц
8500 МБ/с или 8,5 ГБ/с
PC2-9200
575 МГц
9200 МБ/с или 9,2 ГБ/с
PC2-9600
600 МГц
9600 МБ/с или 9.6 ГБ/с

10. Спецификации DDR3 SDRAM

Стандартное название
Частота шины
Пиковая скорость передачи данных
DDR3-800
800 МГц
6400 МБ/с
DDR3-1066
1066 МГц
8533 МБ/с
DDR3-1333
1333 МГц
10667 МБ/с
DDR3-1600
1600 МГц
12800 МБ/с
DDR3-1800
1800 МГц
14400 МБ/с
DDR3-2000
2000 МГц
16000 МБ/с
DDR3-2133
2133 МГц
17066 МБ/с
DDR3-2200
2200 МГц
17600 МБ/с
DDR3-2400
2400 МГц
19200 МБ/с

11. Конструктивные исполнения памяти DRAM

12. Корпуса DRAM

DIP
SIPP
SIMM (30-контактный)
SIMM (72-контактный)
DIMM (168-контактный)
DIMM (184-контактный, DDR)

13. RIMM

представлены 168- и 184контактными разновидностями
обязательно должны
устанавливаться только в
парах

14. SO-DIMM

модуль SDRAM в 72контактном корпусе SO-DIMM
модуль DDR2 в 204контактном корпусе SO-DIMM

15. Накопители информации

16. История дискеты 3,5’’

1971 г. – Создан первый гибкий магнитный диск формата 8’’ (IBM)
1975 г. – Начался серийный выпуск дисководов формата 5,25’’
1986 г. – Выпуск ГМД (дискет) 3,5’’ емкостью 720 Кбайт
1987 г. – Производство дискет 3,5’’ емкостью 1,44 Мбайт

17. Конструкция дискеты 3,5’’

18. Организация дисковой памяти

Форматирование дискеты – специальная организация дисковой
памяти, в соответствии с которой информационное пространство
диска разбивается на определенные участки: дорожки и сектора.
Дорожкой записи (track) называется каждое из концентрических колец
диска, на котором записаны данные (в 3,5’’ диске емкостью 1,44
Мбайт число дорожек равно 80).
Каждое кольцо дорожки разбивается на участки, называемые
секторами. Диск 3,5’’ может иметь на дорожке 18 секторов. Размер
сектора составляет 512 байт.
Формула вычисления емкости дискеты:
Емкость дискеты = число сторон Х число дорожек на стороне Х число
секторов на дорожке Х число байт в секторе

19. Разбиение магнитного диска на дорожки и секторы при форматировании

20. Конструктивный состав дисковода FDD

1. Рабочий двигатель – Обеспечивает постоянную
скорость вращения дискеты. Включается тогда, когда в
дисковод вставлена дискета.
2. Рабочие головки – служат для чтения и записи
информации и располагаются над рабочей
поверхностью дискеты.
3. Шаговые двигатели – обеспечивают
позиционирование и движение рабочих головок.
4. Управляющие электронные элементы – выполняют
функции передачи сигналов к контроллеру, т.е.
отвечают за преобразование информации, которую
считывают или записывают головки.

21. История накопителя на жестких магнитных дисках

1973 г. – Создан первый накопитель на жестких дисках (IBM). Имел кодовое
обозначение «30/30» (30 + 30 Мбайт двухсторонний диск).
1979 г. – Ф. Коннер и А. Шугарт организовали производство НЖМД
емкостью 6 Мбайт

22. Конструкция накопителя на жестких дисках

23. Конструкция НЖМД

1. Магнитные диски
Диски покрываются магнитным веществом – рабочим слоем:
А) Оксидный рабочий слой – полимерное покрытие с наполнителем из
окиси железа.
Б) Рабочий слой на основе тонких пленок –
имеет меньшую толщину и более прочен.
Уменьшен зазор между головками и
поверхностями дисков => повысилась
плотность записи данных.

24. Разбиение жесткого диска на дорожки и секторы

25. Конструкция НЖМД

2. Головки чтения/записи
А) Ферритовые головки
Б) MIG-головки – головки с металлом в зазоре
В) Тонкопленочные головки
Г) Магниторезистивные головки

26. Конструкция НЖМД

3. Механизм привода головок
Обеспечивает перемещение головок от центра дисков к краям и
фактически определяет надежность накопителя, его температурную
стабильность и вибрационную устойчивость. Бывает двух типов:
А) С шаговым двигателем
Б) С подвижной катушкой

27. Конструкция НЖМД

4. Двигатель привода дисков
Приводит пакет дисков во вращение, скорость которого зависит от
модели. Жесткий диск находится во вращении даже тогда, когда не
происходит обращения к нему.

28. Конструкция НЖМД

5. Печатная плата с электронной схемой управления
На ней монтируются электронные схемы управления двигателем и
приводом головок, схема для обмена данными с контроллером.

29. Интерфейсы HDD

Интерфейс накопителей - набор электроники, обеспечивающий обмен
информацией между контроллером устройства и компьютером.
1. IDE (ATA, PATA)
Параллельный интерфейс подключения
накопителей (жёстких дисков и оптических
приводов) к компьютеру.

30. Интерфейсы HDD

1. IDE (ATA, PATA)
Стандарт
Другие названия
Скорость передачи данных
(МБ/с)
ATA-1
ATA, IDE
16.7
ATA-2
EIDE, Fast ATA,
Fast IDE, Ultra ATA
25
ATA-3
EIDE, Ultra ATA/33
33.3
ATA-4
Ultra ATA/44
44.4
ATA-5
Ultra ATA/66
66.7
ATA-6
Ultra ATA/100
100
ATA-7
Ultra ATA/133
133

31. Интерфейсы HDD

2. SATA
Последовательный интерфейс обмена
данными с накопителями информации.

32. Интерфейсы HDD

2. SATA
Стандарт
Другие названия
Скорость передачи данных
(МБ/с)
SATA Revision 1.0
SATA 1.0, SATA/150
150
SATA Revision 2.0
SATA 2.0, SATA/300
300
SATA Revision 3.0
SATA 3.0, SATA/600
600

33. Интерфейсы HDD

3. SCSI
Набор стандартов для физического подключения и
передачи
данных
между
компьютерами
и
периферийными устройствами

34. Интерфейсы HDD

3. SCSI
Наименование
Разрядность шины
Частота шины
Пропускная
способность
SCSI
8 бит
5 МГц
5 МБайт/сек
Fast SCSI
8 бит
10 МГц
10 МБайт/сек
Wide SCSI
16 бит
10 МГц
20 МБайт/сек
Ultra SCSI
8 бит
20 МГц
20 МБайт/сек
Ultra Wide SCSI
16 бит
20 МГц
40 МБайт/сек
Ultra2 SCSI
8 бит
40 МГц
40 МБайт/сек
Ultra2 Wide SCSI
16 бит
40 МГц
80 МБайт/сек
Ultra3 SCSI
16 бит
40 МГц
160 МБайт/сек
Ultra-320 SCSI
16 бит
80 МГц
320 МБайт/сек
Ultra-640 SCSI
16 бит
160 МГц
640 МБайт/сек