Kamil Kołodziejski KL II Tc 9

Rodzaje pamięci ram

Co  to jest  pamięć ram i  jak się dzieli ?

RAM (ang. Random Access Memory – pamięć o dostępie swobodnym) – podstawowy rodzaj pamięci cyfrowej. Choć nazwa sugeruje, że oznacza to każdą pamięć o bezpośrednim dostępie do dowolnej komórki pamięci (w przeciwieństwie do pamięci o dostępie sekwencyjnym, np. rejestrów przesuwnych), ze względów historycznych określa ona tylko te rodzaje pamięci o bezpośrednim dostępie, w których możliwy jest wielokrotny i łatwy zapis, a wyklucza pamięci ROM (tylko do odczytu) i EEPROM których zapis trwa znacznie dłużej niż odczyt, 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. W temperaturze pokojowej zawartość większości pamięci RAM jest tracona w czasie mniejszym niż sekunda po zaniku napięcia zasilania, niektóre typy wymagają także odświeżania, dlatego wyniki pracy programów, wymagające trwałego przechowania, muszą być zapisane na innym nośniku danych.

Pamięci RAM dzieli się na pamięci statyczne (ang. Static RAM, w skrócie SRAM) 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; używane są w układach, gdzie wymagana jest duża szybkość (np. pamięć podręczna procesora lub ilość pamięci jest niewielka, że nie opłaca się konstruować układu odświeżania (np. proste mikrokontrolery). W komputerach wymagających dużej ilości pamięci jako pamięć operacyjną używa się pamięci DRAM. Pamięć RAM jest stosowana głównie jako pamięć operacyjna komputera, jako pamięć niektórych komponentów (procesorów specjalizowanych) komputera (np. kart graficznych, dźwiękowych, itp.), jako pamięć danych sterowników mikroprocesorowych.

Historia Pamięci i zastosowanie:

·         Pamięć „DIP” używana w komputerach: AT i XT

·         Pamięć „SIPP”  używana komputerach: AT, 286, 386

·         Pamięć SIMM 30 - pinowa  używana w komputerach: 286, 386, 486

·         Pamięć  SIMM 72 – pinowa używana w komputerach: 486, Pentium, AMD K5, AMD K6

·         Pamięć SDR SDRAM - używana w komputerach: Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium 4, AMD K6

·         Pamięć DDR SDRAM używana od roku 1999 w komputerach: Pentium 4, Athlon, Duron, Sempron

·         Pamięć DDR 2 SDRAM  - używana od 2003 roku w komputerach: Pentium 4, Pentium D,  Intel Core 2, Athlon 64, Sempron, Intel ATOM

·         DDR 3 SDRAM używana od 2007 roku w komputerach: Intel Core 2, Core i7 i Intel Core 2

Historia

Dokładniejszy opis działania popularnych pamięci:

Pamięć SIMM – Single Inline Memory Module – Pojedynczy Moduł Pamięci Liniowej

Dużą zmiana w stosunku do starszych pamięci było to ,że moduł nie posiadał wystających pinów, tylko tak jak obecne pamięci złącza miał wtopione w płytkę. Jeszcze jedną zmianą była specyficzna budowa nie umożliwiająca nieprawidłowy montaż pamięci w slocie. Jest to stosowane w pamięciach do dziś. Modułu dzieli się na starsze 30 pinowe, 8 bitowe o pojemności: 256KB, 1MB, 4MB i 16MB. Nowsze 72 pinowe, 32 bitowe i pojemności: 1MB, 2MB, 4MB,  8MB, 16MB, 32MB, 64MB i 128MB.

30 pinowy moduł pamięci SIMM

72 pinowy moduł SIMM

Pamięć SDR SDRAM - Single Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory. Pamięć synchroniczna, gdyż współpracuje z magistralą systemową. Zasilana napięciem 3.3 Volta.

Taktowana 66MHz, 100MHz i 133MHz o pojemności: 32MB, 64MB, 128MB, 256MB i 512MB. Pamięć posiada 168 pinów z dwoma przedziałami.

Typowa przepustowość pamięci dla modułu 100MHz - 800MB/s

Standardowy Moduł SDR

Moduł SDR przeznaczony do Notebooków

Pamięć DDR SDRAM - Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory. Pamięć o dwukrotnie większej przepustowości od SDR. Napięcie w porównaniu do starszych SDRAM zmniejszono do 2.5 Volta co zapewniło mniejsze zużycie prądu. Czas dostępu pamięci wynosi 4ns. Pamięci taktowane 200MHz, 266MHz, 333MHz i 400MHz. Dzięki technologii DDR osiągnięto następujące przepustowości:

·         DDR-200 (PC-1600) - (64 bity * 2 * 100 MHz)/8 = 1.6 GB/s

·         DDR-266 (PC-2100) - (64 bity * 2 * 133 MHz)/8 = 2.1 GB/s

·         DDR-333 (PC-2700) - (64 bity * 2 * 166 MHz)/8 = 2.7 GB/s

·         DDR-400 (PC-3200) - (64 bity * 2 * 200 MHz)/8 = 3.2 GB/s

·         DDR-533 (PC-4300) - (64 bity * 2 * 266 MHz)/8 = 4.3 GB/s

Pamięci DDR umożliwiały pracę w trypie Dual Channel o ile płyta główna wspierała tę technologię. Moduł posiada 184 piny z jednym przedziałem.

Standardowy moduł DDR

Moduł DDR do Notebooków

Pamięć DDR 2 SDRAM - Double Data Rate 2 Synchronous Dynamic Random Access Memory. Jest to druga generacja pamięci DDR. DDR2 przesyła 4 bity w ciągu jednego taktu zegara ,a DDR 2 bity. Dwukrotnie szybsze od DDR i zarazem czterokrotnie szybsze od SDR. Zmniejszono napięcie zasilające do 1.8V. Pamięci budowane są na płytce FBGA, to zapewnia im możliwość pracy w temperaturze nawet 70*C. Zapewnia to duże możliwości overclockerom.

·         DDR2-200 (PC-3200) – (64bity * 4 * 100MHz)/8 = 3.2GB/s

·         DDR2-266 (PC-4200) – (64bity * 4 * 133MHz)/8 = 4.266GB/s

·         DDR2-333 (PC-5300) – (64bity * 4 * 166MHz)/8 = 5.333GB/s

·         DDR2-400 (PC-6400) – (64bity * 4 * 200MHz)/8 = 6.4GB/s

·         DDR2-533 (PC-8500) – (64bity * 4 * 266MHz)/8 = 8.533GB/s

·         DDR2-600 (PC-9600) – (64bity * 4 * 300MHz)/8 = 9.6GB/s

Te ostatnie przy podniesionym napięciu i dobrym chłodzeniu.

Zwiększono ilość pinów ze 184 do 240. Zmieniono nieznacznie miejsce przecięcia, aby przypadkowo nie włożyć pamięci DDR. Poprzez podwojenie prędkości układu I/O możliwe jest obniżenie prędkości modułu bez utraty przepustowości. Dodatkowo układy terminujące zostały przeniesione z płyty głównej do wnętrza pamięci. Zapobiega to powstaniu błędów wskutek transmisji odbitych sygnałów. W sprzedaży są moduły o pojemności: 256MB, 512MB, 1GB, 2GB, 4GB.

Standardowy moduł DDR2

Moduł DDR2 no Laptopa

Pamięć DDR 3 SDRAM - Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory. Trzecia generacja pamięci DDR. DDR3 przesyła 8 bitów danych na jeden takt zegara. Moduły aż osiem razy szybsze od standardowych DDRów. Zastosowano proces technologiczny 90nm i dzięki temu zmniejszono napięcie zasilające do 1.5V. Daje to 40% mniejsze zużycie energii elektrycznej. Pamięci mają znacznie przesunięte wcięcie w stosunku do DDR2 i niema możliwości włożenia ich do slotu ani DDR ani DDR2.

·         DDR3-400 (PC-6400) – (64bity * 8 * 100MHz)/8 = 6.4GB/s

·         DDR3-533 (PC-8500) – (64bity * 8 * 100MHz)/8 = 8.5GB/s

·         DDR3-667 (PC-10600) – (64bity * 8 * 100MHz)/8 = 10.6GB/s

·         DDR3-800 (PC-12700) – (64bity * 8 * 100MHz)/8 = 12.7GB/s

·         DDR3-933 (PC-15000) – (64bity * 8 * 100MHz)/8 = 15.0GB/s

·         DDR3-1000 (PC-16000) – (64bity * 8 * 100MHz)/8 = 16.0GB/s

Standardowy Moduł DDR3

...