RAM памет – основна информация и Съвети при Избор

RAM или памет с произволен достъп е енерго независима част от системата на паметта на компютъра. При последният, по време на работа на компютъра се съхранява изпълним код машина (програма), както и вход, изход и междинни данни, обработвани от процесора.

Обмен на данни между процесора и RAM:

пряко;

чрез свръх бърза памет от 0-то ниво – регистрира се в ALU или при наличие на кеш на хардуерен процесор – през кеша.

Данните, съдържащи се в полупроводниковата RAM, са достъпни и се съхраняват само когато напрежението се прилага към модулите с памет. Изключването захранването на RAM паметта, дори за кратко време може да доведе до изкривяване или пълно унищожаване на съхранената информация.

Енергоспестяващите режими на работа на дънната платка в компютъра ви позволяват да включите в режим на заспиване, което значително намалява нивото на консумация на компютърна енергия. В режим на хибернация захранването на RAM се изключва. В този случай, за да запази съдържанието на RAM, операционната система (ОС), преди да изключи захранването, записва съдържанието на RAM на постоянно устройство за съхранение на данни (обикновено на твърд диск). Например, в Windows XP съдържанието на паметта се записва във файл hiberfil.sys, в Unix семейство OS – на специален swap-дял на твърдия диск.

Като цяло RAM съдържа програми и данни за ОС и работещи потребителски приложения и данни на тези програми. Следователно, броят на задачите, които компютърът с операционна система може да изпълнява едновременно, зависи от размера на RAM.

Памет с произволен достъп (RAM) – техническо устройство, което реализира функциите на RAM. RAM паметта може да бъде направена като отделен външен модул или да се намира на един и същ чип с процесор. Например в едночипови компютри или едночипови микроконтролери.

RAM при съвременните компютри

Оперативната памет в повечето съвременни компютри е модул за динамична памет, съдържащ полупроводникова памет IC. Тя е организирана по принципа на устройства с произволен достъп. Динамичната памет е по-евтина от статичната и плътността й е по-висока, което ви позволява да поставите повече клетки от паметта в една и съща област на силициевия кристал, но ефективността й е по-ниска. Статичната памет, обратното е по-бърза памет, но също така е и по-скъпа. В тази връзка основната оперативна памет е изградена, върху модули за динамична памет, а паметта от статичен тип се използва за изграждане на кеш памет в микропроцесора.

 

Динамична памет DRAM

Това е икономичен вид памет за съхраняване на разряд (бит или трит). Използва схема, състояща се от един кондензатор и един транзистор (в някои случаи два кондензатора). Този вид памет е, първо, по-евтина (един кондензатор и един транзистор на 1 бит е по-евтина от няколко задействащи транзистора) и второ, заема по-малко място в чипа (където в SRAM има един тригер, който съхранява 1 бит, може да се постави с множество кондензатори и транзистори за съхранение на няколко бита).

DRAM има и недостатъци. Първо, работи по-бавно, защото ако е в SRAM, промяната на управляващото напрежение на входа на спусъка, веднага променя състоянието му много бързо, тогава, за да промените състоянието на кондензатора, трябва да се зарежда или разрежда.

Презареждането на кондензатора е много по-дълго (10 пъти или повече) от превключването, дори ако капацитетът на кондензатора е съвсем малък. Вторият съществен недостатък е, че кондензаторите се разрязват във времето. Наред с това те се разреждат по-бързо с по-малък електрическият капацитет и по-големият ток на изтичане, главно изтичане през ключа.

Това се получава, именно защото зарядът на кондензатора динамично намалява във времето, така се получава DRAM  – динамична памет. Следователно, за да не се загуби съдържанието на паметта, зарядът на кондензатора периодично се възстановява („регенерира“), след определено време, наречен цикъл на регенерация (обикновено 2 ms).

За регенерация в съвременните микросхеми е достатъчно да се извърши „четещ“ циклограма на всички редове на матрицата за съхранение. Процедурата за регенерация се извършва от процесора или контролера на паметта. Предвид факта, че достъпът до памет, периодично се спира, това намалява средния обменен курс с този тип RAM.

Памет на статичен тип SRAM (памет)

RAM, която не се нуждае от регенериране (обикновено схематично проектирана като масив от тригери), се нарича статична памет. Тя има произволен достъп или просто статична памет. Предимството на този тип памет е скоростта. При нея задействащите механизми са връзката на няколко логически врати и времето на забавяне към портата е много кратко. По този начин състоянието на спусъка се превключва много бързо. Този тип памет, също не е без недостатъци.

Първо, групата транзистори, които съставят спусъка, е по-скъп от клетката за динамична памет, дори ако са произведени по метода на групата в милиони на един силиконов субстрат. Наред с това, групата транзистори заема много по-голяма площ на чипа, отколкото клетката за динамична памет. Това се дължи на факта, че спусъкът се състои от най-малко 2 гейта (шест до осем транзистора), а клетката с динамична памет се състоят само от един транзистор и един кондензатор. Използва се за организиране на ултра бърза RAM памет, обмяната на информация, с която е от решаващо значение за работата на системата.