Cum functioneaza memoria RAM?

hedmasster
10 ianuarie 2012

Random Access Memory (RAM) este cea mai cunoscuta forma de memorie de pe un calculator. RAM este considerat ca avand “acces aleatoriu” pentru ca puteti accesa direct orice celula de memorie daca stiti randul si coloana care se intersecteaza la acea celula.

Opusul RAM-ului este Serial Access Memory (SAM). SAM stocheaza datele ca o serie de celule de memorie, care pot fi accesate doar secvential (cum ar fi o caseta). In cazul in care datele nu se afla in locatia curenta, fiecare celula de memorie este verificata pana se gasesc datele necesare. SAM functioneaza foarte bine ca memorie buffer, in cazul in care datele sunt stocate in ordinea in care vor fi folosite (un bun exemplu este memoria buffer a unei texturi de pe o placa video). Pe de alta parte, datele de pe memoria RAM pot fi accesate in orice ordine.

Similar cu un procesor, un cip de memorie este un circuit integrat (IC) realizat din milioane de tranzistori si condensatori. Cea mai comuna forma de memorie pentru computer, memorie dinamica cu acces aleatoriu (DRAM), tranzistorul si un condensator sunt asociati pentru a crea o celula de memorie, care reprezinta un singur bit de date. Condensatorul detine bit-ul de informatii – un 0 sau un 1. Tranzistorul actioneaza ca un comutator care permite circuitelor de control de pe cip memoriei sa citeasca valoarea condensatorului sau ii schimba starea.

Un condensator este ca o galeata care este capabil sa stocheze electroni. Pentru a stoca un 1 in celula de memorie, galeata este umpluta cu electroni. Pentru a detine un 0, acesta este golit. Problema cu galeata condensatorului este ca are o scurgere. Intr-o chestiune de cateva milisecunde o galeata plina devine goala. Prin urmare, pentru ca memoria dinamica sa functioneze, fie CPU-ul sau controlerul de memorie trebuie sa intervina si sa reincarce toti condensatorii care contin 1 înainte de a-i descarca. Pentru a face acest lucru, controlerul de memorie citeste memoria si apoi o scrie imediat inapoi. Aceasta operatiune de reîmprospatare se întâmpla în mod automat de mii de ori pe secunda.

Condensatorul intr-o celula de memorie dinamica RAM este ca o galeata neetansata. Aceasta trebuie sa fie actualizate periodic sau se va descarca la 0. Aceasta operatiune de reîmprospatare apare in cazul DRAM-ului de unde vine si numele sau. RAM-ul dinamic trebuie sa fie reimprospatat dinamic tot timpul sau uita ceea ce detine. Dezavantajul acestor reimprospatari este faptul ca este ca necesita timp si incetineste memoria.

Memoria este formata din biti dispusi intr-o grila bidimensionala. Celulele de memorie sunt gravate pe o placheta de siliciu intr-o serie de coloane (bitlines) si randuri (wordlines). Intersectia unei coloane si unei celule constituie adresa celulei de memorie.

DRAM functioneaza prin trimiterea o sarcina prin intermediul coloanei corespunzatoare (CAS) pentru a activa tranzistorul fiecarui bit din coloana. Cand scrie, liniile contin starea pe care ar trebui sa o ia condensatorul. Cand citeste, sensul-amplificator determina nivelul de incarcare din condensator. Daca este mai mare de 50 la suta, il citeste ca un 1, altfel il citeste ca un 0. Contorul urmareste secventa de reîmprospatare bazandu-se pe care randuri au fost accesate si in ce ordine. Durata de timp necesara pentru a face toate acestea este atât de scurta incat aceasta este exprimata in nanosecunde. Ratingul unui cip de memorie de 70ns înseamna ca acesta are nevoie de 70 nanosecunde pentru a citi complet si reîncarca fiecare celula.

Celulele de memorie singure ar fi nevaloaroase fara o modalitate de a introduce sau a scoate informatii din ele. Deci, celulele de memorie au o intreaga infrastructura de alte circuite specialitate. Aceste circuite indeplesc functii, cum ar fi:

  • Identifica fiecare rand si coloana;
  • Urmareste functionarea secventei de reimprospatare;
  • Citeste si restaurareaza semnalele de la o celula;
  • Spune unei celule daca acesta ar trebui sa ia o sarcina sau nu.
  • Alte functii ale controllerului de memorie includ identificarea tipului, viteza si cantitatea de memorie si verificarea de erori.



    Urmatoarele sunt cateva tipuri comune de RAM:

  • SRAM: Static Random Acess Memory care foloseste tranzistori multipli, de obicei, de la patru la sase pentru fiecare celula de memorie, dar nu are un condensator în fiecare celula. Aceasta este utilizata în principal pentru cache;
  • DRAM: Dynamic Random Acess Memory are celule de memorie cu un tranzistor si un condensator asociati si necesita reimprospatari constante.
  • FPM DRAM: Fast Page Mode Random Acess Memory a fost forma originala a DRAM. Acesta astepta intregul proces de localizare a unui bit de date de pe o coloana si un rând si apoi citeste acel bit înainte de a trece la biti urmatoari. Rata maxima de transfer la memoria cache L2 este de aproximativ 176 MBps.
  • EDO DRAM: Extended Data-Out Random Acess Memory nu asteapta toata procesarea primului bit inainte de a continua la urmatoarul. De indata ce adresa primul bit este localizata, EDO DRAM incepe cautarea urmatoarilor biti. Este de aproximativ cinci la suta mai repede decat FPM. Rata maxima de transfer la memoria cache L2 este de aproximativ 264 MBps.
  • SDRAM: Synchronous Random Acess Memory profita de conceptul burst mode care îmbunatateste considerabil performanta. Face acest lucru stand pe rândul care contine biti solicitati si se deplaseaza rapid prin coloane, citind fiecare bit. Ideea este ca de cele mai multe ori datele necesare pentru CPU vor fi secventiale. SDRAM este de aproximativ cinci la suta mai repid decat EDO RAM cu o rata maxima de transfer la memoria cache L2 este de aproximativ 528 MBps.
  • DDR SDRAM: Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Acess Memory este la fel ca SDRAM cu exceptia faptului ca are latime de banda mai mare, ceea ce înseamna viteza mai mare. Rata maxima de transfer la memoria cache L2 este de aproximativ 1064 Mbps (pentru DDR SDRAM 133 MHz).
  • RDRAM: Rambus Dynamic Random Acess Memory este o abatere radicala de la arhitectura DRAM precedenta. Proiectat de Rambus, RDRAM foloseste un modul de memorie in linie (RIMM), care este similara în marime si numarul de pini cu un DIMM standard. Ceea ce-l face atât de diferit pe RDRAM este utilizarea unui bus de date special si de mare viteza numita canal Rambus. Cipurile de memorie RDRAM lucreaza in paralel pentru a obtine o rata de date de 800 MHz sau 1,600 MBps. Deoarece acestea opereaza la viteze atât de mari, ele genereaza caldura mult mai mult decât alte tipuri de chip-uri. Pentru a ajuta la risipirea excesului de caldura, Rambus sunt echipate cu un distribuitor de caldura, care arata ca o foita subtire si lunga. Doar ca acolo sunt versiuni mai mici ale DIMM, exista, de asemenea SO-RIMM, concepute pentru computerele notebook.
  • Credit Card Memory: contine modulul de memorie DRAM, care se conecteaza la un slot special pentru utilizarea in notebook-uri.
  • PCMCIA Memory Card: Un alt modul DRAM pentru notebook-uri, cardurile de acest tip sunt standard si ar trebui sa functioneze in orice notebook al caror sistemul bus-ului se potriveste cu configuratia cardului de memorie.
  • CMOS RAM: CMOS RAM este un termen folosit pentru o cantitate mica de memorie folosita de computer si alte cateva dispozitive sa-si aminteasca lucruri cum ar fi setarile hard disk-ului. Aceasta memorie foloseste o baterie mica care îi furnizeaza puterea de care are nevoie pentru a mentine continutul de memorie.
  • VRAM: video RAM, cunoscut sub numele de memorie Multiport Dynamic Random Acess Memory (MPDRAM), este un tip de RAM folosite în mod special pentru adaptoare video sau acceleratoarele 3-D. Partea “Multiport” vine de la faptul ca VRAM are în mod normal, doua porturi independenti de acces în loc de unul, care permite CPU si procesorului grafic sa acceseze simultan RAM. VRAM este situat pe placa grafica si vine într-o varietate de formate, dintre care multe sunt specifice. Cantitatea de memorie VRAM este un factor determinant în rezolutia si culoarea de pe ecran. VRAM este, de asemenea, utilizat pentru a pastra informatii grafice specifice, cum ar fi detalii 3-D de geometrie si harti de textura.
  • About - hedmasster: Web developer , Web designer , Games reviewer . Pasionat de IT & Gaming , owner www.blasterzone.ro & www.graphicpedia.ro. Dacă aveţi nelămuriri în privinţa unor articole/tutoriale puteţi lăsa un comentariu şi în cel mai scurt timp vă voi răspunde.

    Displaying 7 Comments
    Spune-ti parerea

    1. […] Cum functioneaza memoria RAM? […]

    2. […] octeti in notatia zecimala.Dar atunci cand megabyte este folosit pentru depozitare virtuala ( ex. memoria RAM ) volumul de canal 2 la puterea 20 = 1048576 octeti.  Conform dictionarului Microsoft Press […]

    3. […] grafice se refera la cantitatea de date pe care placa este capabila sa o deplaseze intre GPU si memoria RAM in fiecare ciclu de ceas. Aceasta este o componenta a latimii de banda. Latimea de banda permite […]

    4. […] o cantitate finita de memorie. In realitate, are mai multe niveluri de memorie, unele pe procesor, memoria RAM a sistemului si stacarea non-volatila, fiecare cu proprietati si viteze de acces diferite. […]

    5. […] RAM inseamna memoria cu acces aleator. RAM contine bytes informatii, si microprocesorul poate citi sau scrie la aicei octeti, în functie de ce a semnalat linia RD sau WR. O problema cu cipurile RAM de astazi este faptul ca pierd toate datele dupa ce este intrerupta energia. Acesta este motivul pentru care computerul are nevoie de ROM. […]

    6. […] procesa nu mai este limtata de cantitatea de RAM de pe placa video. Pe de alta parte AGP salveaza memoria RAM prin stocarea hartilor de textura doar o data. Acesta se face cu un mic trick. Acesta smecherie ia […]

    Lasa un comentariu

    XHTML: Poti folosi urmatoarele taguri: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>