Память компьютера

Память компьютера

Память – это набор ячеек для кратковременного хранения информации, а накопитель – устройство для ее долгосрочного хранения (жесткий диск, дискета, компакт-диск и т.п.). Память компьютера – это место, где осуществляется выполнение всех программ и обработка данных (в отличие от накопителя, который предназначен для хранения как самих программ, так и результатов их работы).

Память компьютера можно разделить на две категории: энергозависимая и энергонезависимая. К первой категории относится память с произвольным доступом, а ко второй – постоянная память (ПЗУ).

Память с произвольным доступом (RAM – Random Access Memory) или, по-другому, оперативная память – это рабочая область процессора. В ней во время работы хранятся программы и данные. Оперативная память – это временное хранилище, потому что данные и программы в ней сохраняются только при включенном компьютере или до нажатия кнопки Reset.

Устройства оперативной памяти называют запоминающими устройствами с произвольным доступом. Это означает, что обращение к данным, хранящимся в оперативной памяти, не зависит от порядка их расположения в ней.

Термин оперативная память обозначает не только микросхемы, которые составляют устройства памяти в системе, но включает и такие понятия, как логическое отображение и размещение. Логическое отображение – это способ представления адресов памяти на фактически установленных микросхемах. Размещение – это расположение информации (данных и команд) определенного типа по конкретным адресам памяти системы.

Физически, оперативная память – это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные. Существует много различных типов оперативной памяти, но с точки зрения принципа действия различают динамическую память (DRAM) и статическую память (SRAM).

Ячейки динамической памяти можно представить в виде микроконденсаторов, способных накапливать заряд на своих обкладках. Это наиболее распространенный и экономически доступный тип памяти. Недостатки этого типа связаны, с тем, что как при заряде, так и при разряде конденсаторов неизбежны переходные процессы, то есть запись данных происходит сравнительно медленно. Второй важный недостаток связан с тем, что заряды ячеек имеют свойство рассеиваться в пространстве, причем весьма быстро. Если оперативную память постоянно не «подзаряжать», утрата данных происходит через несколько сотых долей секунды. Для борьбы с этим явлением в компьютере происходит постоянная регенерация (подзарядка) ячеек оперативной памяти. Регенерация осуществляется несколько десятков раз в секунду и вызывает непроизводительный расход ресурсов вычислительной системы. Микросхемы динамической памяти используют в качестве основной оперативной памяти компьютера.

Ячейки статической памяти (SRAM) можно представить как электронные микроэлементы – триггеры, состоящие из нескольких транзисторов. В триггере хранится не заряд, а состояние (включен/выключен), поэтому этот тип памяти обеспечивает более высокое быстродействие, хотя технологически он сложнее и дороже. Микросхемы статической памяти используют в качестве вспомогательной памяти, т.е. кэш-памяти, предназначенной для оптимизации работы процессора.

Принцип работы оперативной памяти

Ячейки памяти организованы в виде двумерной матрицы, поэтому для получения доступа к той или иной ячейке необходимо указать адрес соответствующих строки и столбца. Для выбора адреса применяются импульсы RAS# (Row Access Strobe – стробирующий импульс доступа к строке) и CAS# (Column Acess Strobe – стробирующий импульс доступа к столбцу), при которых уровень напряжения изменяется с высокого на низкий. Эти импульсы синхронизированы с импульсами тактового генератора системной платы, поэтому оперативная память также называется синхронной (SDRAM). Сначала подается сигнал активации необходимой строки, после чего – импульс RAS#, а затем – CAS#. При операции записи происходит то же самое, за исключением того, что в этом случае подается специальный импульс разрешения записи WE# (Write Enable), который также должен измениться с высокого на низкий. После завершения работы со всеми ячейками активной строки выполняется команда Precharge, позволяющая перейти к следующей строке.

Важнейшая характеристика памяти, от которой зависит производительность – это пропускная способность, которая выражается как произведение частоты системной шины на объем данных, передаваемых за каждый такт.

Но, частота работы памяти и ее теоретическая пропускная способность не являются единственными параметрами, отвечающими за производительность. В действительности, не менее важную роль играют и латентность памяти, то есть значения задержек между подачей команды и ее выполнением. Эти значения принято называть таймингами, которые выражаются в тактах, прошедших между поступлением какой-либо команды и ее реальным исполнением.

Четыре важнейших тайминга, которые всегда используются при описании тех или иных модулей памяти – tRCD, tCL, tRP, tRAS (иногда дополнительно указывается и Command rate), причем записываются они обычно в этой же последовательности в виде 4-4-4-12-(1T).

tRCD расшифровывается как timе of RAS# to CAS# Delay – тайминг задержки между импульсами RAS# и CAS#. tCL означает timе of CAS# Latency – тайминг задержки относительно импульса CAS# после подачи команды записи или чтения. tRP – это timе of Row Precharge – тайминг между завершением обработки строки и перехода к новой строке. Значение tRAS считается одним из основных параметров, поскольку он описывает время задержки между активацией строки и подачей команды Precharge, которой заканчивается работа с этой строкой. Наконец, параметр Command rate означает задержку между командой выбора конкретного чипа на модуле и командой активации строки; обычно эта задержка составляет не более одного-двух тактов.

Чем меньше тайминги при одной тактовой частоте, тем быстрее память. Более того, иногда быстрее оказывается память с меньшими таймингами, работающая даже на более низкой тактовой частоте. Все дело в том, что оперативная память работает синхронно с системной шиной, поэтому память с частотой, не кратной частоте системной шины и с пропускной способностью, превышающей пропускную способность системной шины, никаких преимуществ перед более дешевой не имеет. Данные о таймингах приводят не все продавцы и даже не все производители памяти.

А вот у меня вирус был в опиративке и уничтожить удалось только после того как я резервное питание(такая маленькая батареечка) вырубил, вся система встала на 0, а вирус сгинул совсем и только страная ашибка виндоуса напоминала мне о его прребывании но присмерти вирус успел заразить какойто файл отвечающий за загрузку Exprorer.EXE (рабочий стол) и после приветствия виндоус ниче непроисходило комп вис. Помогла загрузка с последней удачной работы.