Первая градация типов памяти простая: память может быть либо оперативной, либо постоянной. Оперативная память представляет собой матрицу активных элементов. Это позволяет быстро менять содержимое ОЗУ, но также означает. что такое устройство хранит информацию только до тех пор, пока на микросхемы памяти подастся питание. Постоянная память не столь быстрая (хотя появление фллш-памяги несколько изменило положение дел), зато хранит данные независимо от наличия питания. Скорость считывания довольно велика, но запись занимает много времени (и возможна лишь для некоторых типов ПЗУ).
Есть еще один подвид памяти — агсоциагивная память, отличающаяся тем, что в ней нет привычной матрицы элементов и вообще нет адресации. Выборка нужных данных осуществляется с помощью поиска строчки произвольной длины. Данные записываются на первое свободное место. Пока такие устройства памяти не нашли широкого применения, но возможно в будущем они станут использоваться довольно широко. Дело в том. что такой метод организации памяти похож на устройство человеческой памяти.
Оперативная память
Оперативная память делится на динамическую и статическую; кроме того, она различается по технологии изготовления кристаллов.
Статические запоминающие устройства появились раньше динамических и в былые времена применялись в большинстве компьютеров. По мере того, как росла необходимая для работы программ емкость оперативной памяги, все более широкое применение находили динамические ОЗУ, и сейчас практически весь объем оперативной памяти большинства ком
Полупроводниковая память. Какая она бывает и как она работает пьютеров выполняется на микросхемах ОЗУ динамического типа. Так в чем же разница?
Пойдем по старшинству. Статические ОЗУ состоят из большого количества триггеров, способных быстро переключаться и после этого находиться в этом состоянии до тех пор, пока не придет сигнал, переключающий их в противополож нос состояние или пока не исчезнет чшанис. Статические запоминающие устройства делакнся либо по МОП-Технологии (она же CMOS), либо по ТТЛ -технологии СПТ). Скорее всего, если в вашем компьютере стоит статическое ОЗУ (скажем, кэш процессора), оно выполнено на микросхемах с МОП-структурами. Разница между ними наиболее суще-ственна на этапе производства — биполярные структуры значительно сложнее технологически (и, значит, дороже), кроме того, на кристалле одного размера биполярных ячеек памяти помещается меньше, нежели МОП. Правда, у ТП.-логики есть одно достоинство — ее быстродействие заметно выше:
если статическая память на МОП-структурах имеет быстродействие 10-15 не, то при использовании биполярных структур речь идет о единицах наносекунд. Упрощенные схемы ячеек ОЗУ на биполярных и МОП-транзисторах приведены на рис.1. Для выбора ячейки используется сигнал низкого уровня. В МОП-ячейке в качестве нагрузочных резисторов обычно используются МОП-транзисторы с постоянно смещенными затворами — технологически это наиболее удобно. Еще одна пара транзисторов предназначена для ввода и вывода информации из ячейки.
Отдельные ячейки организуются в матрицу, адресуя столбцы и строки которой, можно выбрать конкретный бит памяти.
Часто отдельные матрицы "накладываются" друг на друга слоями — это похоже на то, как в книге друг на друге лежат страницы. При этом на пересечении строки и столбца ока-
|
|
|
|
|
Рис.2. Ячейки динамической памяти. |
Рис.1. Я'.сики стоической памяти.
жется не один би| (одна ячейка.', а "стопка" биток (обычно 4 или 8 ячеек памяти). Зачем нужны такие микросхемы — понятно. Указав адрес, мы "вытаскиваем" сразу целый байт или его половинку из единого чипа. В итоге га плате оказывается меньше сопутствующих микросхем, занимающихся дешифрацией адреса; а так как каждый логический элемент вносит дополнительную задержку, в этом случае к тому же увеличивается и быстродействие памяти.
Казалось бы, bi.c здорово в статических ОЗУ — и время доступа маленькое, и информация надежно лежит в своей ячейке, да и организовано все просто и логично. Но, как ни прискорбно, у этого типа опера гнвной памяги есть пара существенных недостатков. Во-первых, все эго довольно дорого — технолотн изготовления остается достаточно сложной, а во-вторых, на одном кристалле умещается совсем немного информации, поэтому чтобы получить достаточный объем памяти, приходится ставить много-много микросхем памяти (и дешифраторов к ним). А ото опять дорого. Кроме того, такая память довольно энергоемка, то есть сильно греется. Если вспомнить, что "горячие" элементы в электронике, как правило, оказываются самыми ненадежными, становится очевидным еще один недостаток статической памяти. Всех этих недостатков лишена динамическая память. Правда, v нее есть свои проблемы, но о них чуток позже.
Каждая ячейка динамической памя1и значительно проще, чем статической В ней вдвое меньше транзисторов, что позволяет на одном кристалле разместить большие объемы памяти (рис.2) Отличие в принципе действия существенное — ячейки динамической памяти представляют собой не триггер, а системы ключей и конденсатор, хранящий информацию в виде заряда. Конденсатор образуется специально повышенной
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
