Operační paměti

Něco málo o operačních pamětech. Od pouzder DIP až po zatím ne příliš úspěšné RIMM.....

Kapacity dnešních operačních pamětí se pohybují kolem 512MB ale nezřídka najdeme počítače osazené i 3GB paměti. Anebo super počítače osazené i několika terabajty. Také nesmíme zapomínat na počítače staré osazené paměťmi okolo 256KB. Nebo na jedny z prvních procesorů, které obsluhovaly neuvěřitelných 16KB paměti. A vzpomeňme si na známý, jen pár let starý, výrok Billa Gatese že 256KB operační paměti musí stačit každému.

Operační paměť je paměť energeticky závislá, a tudíž pokud je bez el. energie, data v ní se ztratí. Operační paměť RAM tedy random access memory je paměť s náhodným přístupem, tedy okamžitě dostaneme data, která chceme. Kdybych měl uvést nějaký protiklad, zcela určitě bych uvedl magnetofonovou pásku. Když z ní chcete získat určitá data, nezbývá vám nic jiného, než se k nim pěkně kousek po kousku dopracovat, to je takzvaná sériová paměť.

DRAM (dynamické RAM)

Tyto paměti jsou tvořené kondenzátory s nízkou kapacitou které uchovávají elektrický náboj, ale velmi rychle se vybíjejí, proto je potřeba náboj v nich často obnovovat. Tzv. refreshem. Paměti DRAM jsou levné a používají se v zařízeních s vyšší kapacitou. Přístupové doby se pohybují kolem 80ns. Naproti nim stojí paměti SRAM

SRAM (statické RAM)

Paměťové buňky jsou tvořeny klopnými obvody z tranzistorů. Jejich rychlost je výrazně vyšší a přístupové doby jsou výrazně nižší, tomu ale odpovídá vysoká cena . Tyto paměti se používají ve vyrovnávacích pamětech procesorů. Přístupové doby jsou dnes hluboko pod, již několik let starou hodnotou, 30ns. A jejich běžná velikost je okolo 512KB. Pokud byste se podívali na zvětšené jádro procesoru, tak byste viděli velkou část asi 1/3, kterou zabírá vyrovnávací paměť druhé úrovně.

Nyní k jednotlivým tipům. Začneme pamětí, kterou už dnes asi stěží potkáte, pokud nesbíráte veterány a dostaneme se až k pamětem Rambus.

DIP (Pouzdra DIP)

Byly to obyčejné integrované obvody osazené přímo na základní desce v paticích. Jejich kapacita byla 256Kb. Šířka datového přenosu byla 1 až 4 bity. Byly zapouzdřeny do pouzder DIP.

SIPP (Single Inline Pin Package)

Málo užívané paměti, které se příliš neuchytily kvůli vývodům, které se často ohýbaly a lámaly. Nacházely se u několika málo kusů počítačů řady 286. Jejich piny mají stejnou pozici a polohu jako 30pinové SIMM

SIMM – 30Pinů (Single Inline Memory Module)

Vyšší nároky na kapacitu a rozšiřitelnost vedly ke koncepci, kterou známe a používáme dodnes. Je to kousek desky plošného spoje, která je osazena kontaktními ploškami a na ní jsou jednotlivé zapouzdřené obvody. Šířka datového přenosu byla 6/18 Bitů. Kapacita se pohybovala od 256KB po celé dnes již směšné 4MB. Byl osazovány do počítačů 286, 386 a 486.

SIMM – 72Pinů (Single Inline Memory Module)

Jak je v nadpisu uvedeno, měli 72 vývodů u starších počítačů 486 a podobně se stačilo osadit jediný slot ovšem u novějších pentií a podobně se paměti musely osazovat párově. Jejich datová šířka byla 32bytů u bezparitních a 36 u paritních. Jejich kapacita byla od 4 po 32MB.

FPM RAM (Fast Page Mode RAM)

Paměti používané v první polovině devadesátých let 20. století. Jejich přístupové doby se dostávali pod 70ns. První se adresují řádka následné sloupce, protože se předpokládá, že další informace se bude číst také z tohoto řádku. Byly využívány i na grafických kartách.

EDO RAM (Extended Data Output RAM)

BEDO RAM (Burst Extended Data Output RAM)

Data se přenášejí po dávkách.

DIMM (Dual Inline Memory Module)

Je to upravený a vylepšený modul SIMM, má větší datovou šířku ale také fyzickou délku, jsou potřeba delší paměťové banky. Vyšší je také kapacita.

SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)

DDR SDRAM

Je to prakticky Paměť SDRAM, ale je schopná přenášet data na náběžné i sestupné hraně signálu, tím se zdvojnásobuje datová propustnost. Odtud název DDR (Double Data Rating). Tyto paměti jsou dnes nejvyužívanější.

SLDRAM (SyncLink DRAM)

RIMM

Rambus DRAM

Na závěr tu máme sice nejzajímavější, ale bohužel zatím neúspěšný pokus o něco zvláštního. Jsou to paměti Rambus. Pracují na sériovém přenosu dat na 16 bitové sběrnici a frekvenci 400MHz, protože jsou ale schopné číst data jak na sestupné, tak na vzestupné hraně signálu, tak je to vlastně 800MHz. Počítáním se dostaneme na přenosovou rychlost 1,6 GB/s. Jak sem již psal, paměti přenáší data sériově, to znamená, že signál prochází přes všechny moduly. Proto musí být každý bank zaplněný. Do prázdných se tedy vkládají záslepka.