ژوئیه 14, 2014, 10:56:11 *
.
خوش آمدید، مهمان - لطفا برای ثبت نام اینجا و یا برای ورود اینجا را کلیک کنید.
آیا هنوز ایمیل فعال سازی حساب کاربری برای شما ارسال نشده است؟

لطفا برای ورود نام کاربری و رمز عبورتان را وارد نمایید
انجمنهاي کانون دانش(Knowclub Forums)
 
   فهرست   راهنمايي جستجو کاربران تماس با ما ورود عضويت  
0 کاربر و 1 مهمان درحال دیدن موضوع. « قبلی بعدی »
صفحه: [1] پایین چاپ صفحه
نويسنده موضوع: همه چی درباره حافظه RAM  (دفعات بازدید: 7896 بار)
deidar
گروه رايانه و اينترنت
عضو جديد
**

کارکرد: +0/-0
آفلاین آفلاین

تعداد ارسال: 24


ديدن مشخصات
« : دسامبر 24, 2009, 06:41:55 »

  حافظه RAM، یک تراشه مدار مجتمع (IC) بوده که از میلیونها ترانزیستور و خازن تشکیل شده است. در اغلب حافظهها با استفاده و بکارگیری یک خازن و یک ترانزیستور میتوان یک سلول را ایجاد کرد. سلول فوق قادر به نگهداری یک بیت داده خواهد بود. خازن اطلاعات مربوط به بیت را که یک و یا صفر است، در خود نگهداری خواهد کرد. عملکرد ترانزیستور مشابه یک سوییچ بوده که امکان کنترل مدارات موجود بر روی تراشه حافظه را بمنظور خواندن مقدار ذخیره شده در خازن و یا تغییر وضعیت مربوط به آن، فراهم می نماید. خازن مشابه یک ظرف (سطل) بوده که قادر به نگهداری الکترونها است. بمنظور ذخیره سازی مقدار "یک" در حافظه، ظرف فوق میبایست از الکترونها پر گردد. برای ذخیره سازی مقدار صفر، می بایست ظرف فوق خالی گردد. مسئله مهم در رابطه با خازن، نشت اطلاعات است (وجود سوراخ در ظرف) بدین ترتیب پس از گذشت چندین میلیثانیه یک ظرف مملو از الکترون تخلیه می گردد. بنابراین بمنظور اینکه حافظه بصورت پویا اطلاعات خود را نگهداری نماید، می بایست پردازنده و یا "کنترل کننده حافظه" قبل از تخلیه شدن خازن، مکلف به شارژ مجدد آن بمنظور نگهداری مقدار "یک" باشند. بدین منظور کنترل کننده حافظه اطلاعات حافظه را خوانده و مجددا" اطلاعات را بازنویسی می نماید. عملیات فوق (Refresh)، هزاران مرتبه در یک ثانیه تکرار خواهد شد. علت نامگذاری DRAM بدین دلیل است که این نوع حافظه ها مجبور به بازخوانی اطلاعات بصورت پویا خواهند بود. فرآیند تکراری " بازخوانی / بازنویسی اطلاعات" در این نوع حافظه ها باعث می شود که زمان تلف و سرعت حافظه کند گردد.

سلول های حافظه بر روی یک تراشه سیلیکون و بصورت آرائه ای مشتمل از ستون ها (خطوط بیت) و سطرها (خطوط کلمات) تشکیل می گردند. نقطه تلاقی یک سطر و ستون بیانگر آدرس سلول حافظه است.


ما ژول های حافظه


تراشه های حافظه در کامييوترهای شخصی در آغاز از يک پيکربندی مبتنی بر Pin با نام (DIP(Dual line Package استفاده می کردند. اين پيکربندی مبتنی بر پين،  می توانست لحيم کاری  درون حفره هائی برروی برداصلی کامپيوتر و يا اتصال به يک سوکت بوده  که خود  به  برد اصلی لحيم  شده است .همزمان با افزايش حافظه ، تعداد تراشه های  مورد نياز، فضای زيادی از برد اصلی را اشغال می کردند.از روش فوق تا زمانيکه ميزان حافظه  حداکثر دو مگابايت بود ،  استقاده می گرديد.
راه حل مشکل فوق، استقرار تراشه های حافظه بهمراه تمام عناصر و اجزای حمايتی در يک برد مدار چاپی مجزا (Printed circut Board) بود. برد فوق در ادامه با استفاده از يک نوع خاص از کانکنور ( بانک حافظه ) به برد اصلی متصل می گرديد. اين نوع تراشه ها اغلب از يک پيکربندی pin با نام Small Outline J-lead )  soj ) استفاده می کردند . برخی از توليدکنندگان ديگر که تعداد آنها اندک است از پيکربندی ديگری با نام Thin Small Outline Package )tsop) استفاده می نمايند. تفاوت اساسی بين اين نوع پين های جديد و پيکربندی DIP اوليه در اين است که تراشه های SOJ و TSOR بصورت surface-mounted در PCB هستند. به عبارت ديگر پين ها  مستقيما" به سطح برد لحيم خواهند شد . ( نه داخل حفره ها و يا سوکت ) .
تراشه ها ی حافظه   از طريق کارت هائی که " ماژول " ناميده می شوند قابل دستيابی و استفاده  می باشند.. شايد تاکنون با مشخصات يک سيستم که ميزان حافظه خود را بصورت 32 * 8 , يا 16 * 4  اعلام می نمايد  ، برخورده کرده باشيد.اعداد فوق تعداد تراشه ها  ضربدر ظرفيت هر يک از تراشه ها را  که بر حسب مگابيت  اندازه گيری می گردند، نشان می دهد. بمنظور محاسبه  ظرفيت ، می توان با تقسيم نمودن آن بر هشت ميزان مگابايت را بر روی هر ماژول مشخص کرد.مثلا" يک ماژول 32 *  4 ، بدين معنی است که ماژول دارای چهار تراشه 32 مگابيتی است .با ضرب 4 در 32 عدد 128 ( مگابيت) بدست می آيد . اگر عدد فوق را بر هشت تقسيم نمائيم به ظرفيت 16 مگابايت خواهيم رسيد.
نوع برد و کانکتور استفاده شده در حافظه های  RAM ، طی پنج سال اخير تفاوت کرده است . نمونه های اوليه اغلب  بصورت  اختصاصی توليد می گرديدند . توليد کنندگان متفاوت کامپيوتر بردهای حافظه را بگونه ای طراحی می کردند  که صرفا" امکان استفاده از آنان در سيستم های خاصی وجود داشت . در ادامه     (SIMM (Single in-line memory   مطرح گرديد. اين نوع از بردهای حافظه از 30 پين کانکتور استفاده کرده و طول آن حدود 3/5 اينچ و عرض آن يک اينچ بود ( يازده سانتيمتر در 2/5 سانتيمتر ) .در اغلب کامپيوترها می بايست بردهای SIMM بصورت زوج هائی که دارای ظرفيت و سرعت يکسان  باشند، استفاده گردد. علت اين  است که پهنای گذرگاه داده بيشتر از يک SIMM است . مثلا" از دو SIMM هشت مگابايتی برای داشتن 16 مگابايت حافظه بر روی سيستم استفاده می گردد. هر SIMM قادر به ارسال هشت بيت داده در هر لحظه خواهد بود با توجه به اين موضوع که گذرگاه داده شانزده بيتی است از نصف پهنای باند استفاده شده و اين امر منطقی بنظر نمی آيد.در ادامه بردهای SIMM بزرگتر شده و دارای ابعاد 25 / 4 * 1 شدند( 11 سانتيمتر در 2/5 سانتيمتر ) و از 72 پين برای افزايش پهنای باند و امکان افزايش حافظه تا ميزان 256 مگابايت بدست آمد.

بموازات افزايش سرعت و ظرفيت پهنای باند پردازنده ها، توليدکنندگان از استاندارد جديد ديگری با نام  dual in-line memory module)DIMM) استفاده کردند.اين نوع بردهای حافظه  دارای 168 پين و ابعاد 1 * 5/4 اينچ ( تقريبا" 14 سانتيمتر در 2/5 سانتيمتر ) بودند.ظرفيت بردهای فوق در هر ماژول از هشت تا 128 مگابايت را شامل و می توان آنها را بصورت تک ( زوج الزامی نيست ) استفاده کرد. اغلب ماژول های حافظه با 3/3 ولت کار می کنند. در سيستم های مکينتاش از 5 ولت استفاده می نمايند. يک استاندارد جديد ديگر با نام Rambus in-line memory module  ،  RIMM  از نظر اندازه و پين با DIMM قابل مقايسه است ولی بردهای فوق ، از يک نوع خاص گذرگاه  داده حافظه برای افزايش سرعت استفاده می نمايند.

اغلب بردهای حافظه در کامپيوترهای دستی (notebook)  از ماژول های حافظه کاملا" اختصاصی  استفاده می نمايند ولی برخی از توليدکنندگان حافظه از استاندارد small outline dual in-line memory module) SODIMM استفاده می نمايند. بردهای حافظه SODIMM دارای ابعاد 1* 2 اينچ ( 5 سانتيمنتر در 5 /2 سانتيمنتر ) بوده و از 144 پين استفاده می نمايند. ظرفيت اين نوع بردها ی حافظه در هر ماژول از 16 مگابايت تا 256 مگابايت می تواند باشد.

DRAM

حافظه های DRAM با ارسال یک شارژ به ستون مورد نظر باعث فعال شدن ترانزیستور در هر بیت ستون، خواهند شد.در زمان نوشتن خطوط سطر شامل وضعیتی خواهند شد که خازن می بایست به آن وضغیت تبدیل گردد. در زمان خواندن Sense-amplifier ، سطح شارژ موجود در خازن را اندازه گیری می نماید. در صورتیکه سطح فوق بیش از پنجاه درصد باشد مقدار "یک" خوانده شده و در غیراینصورت مقدار "صفر" خوانده خواهد شد. مدت زمان انجام عملیات فوق بسیار کوتاه بوده و بر حسب نانوثانیه ( یک میلیاردم ثانیه ) اندازه گیری می گردد. تراشه حافظه ای که دارای سرعت 70 نانوثانیه است ، 70 نانو ثانیه طول خواهد کشید تا عملیات خواندن و بازنویسی هر سلول را انجام دهد.

سلول های حافظه در صورتیکه از روش هائی بمنظور اخذ اطلاعات موجود در سلول ها استفاده ننمایند، بتنهائی فاقد ارزش خواهند بود. بنابراین لازم است سلول های حافظه دارای یک زیرساخت کامل حمایتی از مدارات خاص دیگر باشند. مدارات فوق عملیات زیر را انجام خواهند داد:

* مشخص نمودن هر سطر و ستون (انتخاب آدرس سطر و انتخاب آدرس ستون )

* نگهداری وضعیت بازخوانی و باز نویسی داده ها ( شمارنده )

* خواندن و برگرداندن سیگنال از یک سلول ( Sense amplifier)

* اعلام خبر به یک سلول که می بایست شارژ گردد و یا ضرورتی به شارژ وجود ندارد ( Write enable)

* سایر عملیات مربوط به "کنترل کننده حافظه" شامل مواردی نظیر : مشخص نمودن نوع سرعت ، میزان حافظه و بررسی خطاء است .

 

SRAM

حافظه های SRAM دارای یک تکنولوژی کاملا" متفاوت می باشند. در این نوع از حافظه ها از فلیپ فلاپ برای ذخیره سازی هر بیت حافظه استفاده می گردد. یک فلیپ فلاپ برای یک سلول حافظه، از چهار تا شش ترانزیستور استفاده می کند . حافظه های SRAM نیازمند بازخوانی / بازنویسی اطلاعات نخواهند بود، بنابراین سرعت این نوع از حافظه ها بمراتب از حافظه های DRAM بیشتر است .با توجه به اینکه حافظه های SRAM از بخش های متعددی تشکیل می گردد، فضای استفاده شده آنها بر روی یک تراشه بمراتب بیشتر از یک سلول حافظه از نوع DRAM خواهد بود. در چنین مواردی میزان حافظه بر روی یک تراشه کاهش پیدا کرده و همین امر می تواند باعث افزایش قیمت این نوع از حافظه ها گردد. بنابراین حافظه های SRAM سریع و گران و حافظه های DRAM ارزان و کند می باشند . با توجه به موضوع فوق ، از حافظه های SRAM بمنظور افزایش سرعت پردازنده ( استفاده از Cache) و از حافظه های DRAM برای فضای حافظه RAM در کامپیوتر استفاده می گردد.

 
Memory Technology
جدیدترین حافظه ها

# (DDR2 SDRAM 12,332
# DDR SDRAM 8,649
# SDRAM 5,890
# EDO RAM 613
# DDR3 SDRAM 604
# RDRAM (RAMBUS) 444
# DRAM 299
# FPM RAM 160
# DIMM 14
# DDR II SDRAM 10
DDR2 Technology

گام بعدي DDRبراي قابليت بيشتر


اينك پيشرفت ديگري در DDR(DOUBLE DATA RATE MEMORY) حاصل شده است.MICRON فركانس DDR266 SDRAMرا در تكنولوژي DDR2 دو برابر كرده استDDR2 533 SDRAMجديدMICRON همچنين داراي پهناي باند وسيعتر مي باشد بدون اينكه توان مصرفي سيستم زياد شده باشددر حقيقت 1.8 VOLT VDDوSSTL_18 I/O آن از نياز توان مصرفي كاسته است.
DDR2 SDRAMمايكرون با 533 مگابيت در ثانيه سرعت انتقال داده ها، به طراحان قابليت استفاده از تمام ابزاري كه براي توليد نسل جديد DESKTOPها، LABTAB ها و SERVERها داده است در اين محصولات قابليت بالا و توان مصرفي پايين مد نظر مي باشد.
استفاده از اين تكنولوژي جديد با سرعت بالا، در حقيقت استفاده از يك حافظه سيستم 64بيتي مي باشد كه مي تواند 4300 مگابايت در ثانيه داده ها را پردازش نمايد كه اين 5/1برابر سريعتر از DDR 533استاندارد مي باشد.

 

Features
VDD = 1.8V, VDDQ = 1.8V
I/O = SSTL_18
200 MHz and 266 MHz clock frequencies
400 Mb/s/pin and 533 Mb/s/pin data rates
3,200 MB/s and 4,300 MB/s for 64-bit systems
4n data prefetch
4 banks for 256Mb and 512Mb devices
8 banks for 1Gb and 2Gb devices
Burst length of 4 or 8
WRITE latency = READ latency - 1 clock
Differential data strobe option
Duplicate RDQS data strobe option
CAS latency: 3, 4, and 5 clocks
Posted CAS# additive latency: 0, 1, 2, 3, and 4 clocks
On-die termination (ODT)
Off-chip driver (OCD) output impedance calibration option
FBGA packaging

256Mb 64 Meg x 4 4-bank, 1.8V, SSTL_18 MT47H64M4FP 60 5E, 37E 400/533 4Q03 1Q04
32 Meg x 8 4-bank, 1.8V, SSTL_18 MT47H32M8FP 60 5E, 37E 400/533 4Q03 1Q04
16 Meg x 16 4-bank, 1.8V, SSTL_18 MT47H16M16FG 84 5E, 37E 400/533 4Q03 1Q04
512Mb 128 Meg x 4 4-bank, 1.8V, SSTL_18 MT47H128M4FT 92 5E, 37E 400/533 2Q04 3Q04
64 Meg x 8 4-bank, 1.8V, SSTL_18 MT47H64M8FT 92 5E, 37E 400/533 2Q04 3Q04
32 Meg x 16 4-bank, 1.8V, SSTL_18 MT47H32M16FT 92 5E, 37E 400/533 2Q04 3Q04
1Gb 256 Meg x 4 8-bank, 1.8V, SSTL_18 MT47H256M4FT 92 5E, 37E 400/533 2Q04 3Q04
128 Meg x 8 8-bank, 1.8V, SSTL_18 MT47H128M8FT 92 5E, 37E 400/533 2Q04 3Q04
64 Meg x 16 8-bank, 1.8V, SSTL_18 MT47H64M16FT 92 5E, 37E 400/533 2Q04 3Q04
Memory Speed
Density Configuration Features Part Number Mark MT/s Samples Production
DDR2 SDRAM Components
Package
FBGA Balls

 

RENDER
توليد يك تصوير گرافيكي از روي يك فايل داده اي بروي وسيله خروجي چون نمايشگر ويدويي يا چاپگر مي باشد

RENDERING
ايجاد يك تصوير با مدل هاي هندسي و استفاده از رنگ و سايه براي اينكه تصوير واقعي بنظر برسد

REFRESH
1-تشكيل مجدد تصاوير يك نسخه نمايش در فواصل معين زماني است حتي اگر تصوير تفيير نكرده باشد
2-شارژ مجدد تراشه هاي RAM مي باشد اين كار براي آن انجام مي شود كه اطلاعات ذخيره شده حفظ گردد مدارات روي برد حافظه اين كار را بطور اتوماتيك انجام مي دهن


بررسی خطاها

اکثر حافظه هائی که امروزه در کامپیوتر استفاده می گردند دارای ضریب اعتماد بالائی می باشند.در اکثر سیستم ها ،" کنترل کننده حافظه " درزمان روشن کردن سیستم عملیات بررسی صحت عملکرد حافظه را انجام می دهد. تراشه های حافظه با استفاده از روشی با نام Parity ، عملیات بررسی خطاء را انحام می دهند. تراشه های Parity دارای یک بیت اضافه برای هشت بیت داده می باشند.روشی که Parity بر اساس آن کار می کند بسیار ساده است . در ابتداParity زوج بررسی می گردد. زمانیکه هشت بیت ( یک بایت) داده ئی را دریافت می دارند، تراشه تعداد یک های موجود در آن را محاسبه می نماید.در صورتیکه تعداد یک های موجود فرد باشد مقدار بیت Parity یک خواهد شد. در صورتیکه تعداد یک های موجود زوج باشد مقدار بیت parity صفر خواهد شد. زمانیکه داده از بیت های مورد نظر خوانده می شود ، مجددا" تعداد یک های موجود محاسبه و با بیت parity مقایسه می گردد.درصورتیکه مجموع فرد و بیت Parity مقدار یک باشد داده مورد نظر درست بوده و برای پردازنده ارسال می گردد. اما در صورتیکه مجموع فرد بوده و بیت parity صفر باشد تراشه متوجه بروز یک خطاء در بیت ها شده و داده مورد نظر کنار گذاشته می شود. parity فرد نیز به همین روش کار می کند در روش فوق زمانی بیت parity یک خواهد شد که تعداد یک های موجود در بایت زوج باشد.
مسئله مهم در رابطه با Parity عدم تصحیح خطاء پس از تشخیص است . در صورتیکه یک بایت از داده ها با بیت Parity خود مطابقت ننماید داده دور انداخته شده سیستم مجددا" سعی خود را انجام خواهد داد. کامپیوترها نیازمند یک سطح بالاتربرای برخورد با خطاء می باشند.برخی از سیستم ها از روشی با نام به error correction code)ECC) استفاده می نمایند. در روش فوق از بیت های اضافه برای کنترل داده در هر یک از بایت ها استفاده می گردد. اختلاف روش فوق با روش Parity در این است که از چندین بیت برای بررسی خطاء استفاده می گردد. ( تعداد بیت های استفاده شده بستگی به پهنای گذرگاه دارد ) حافظه های مبتنی بر روش فوق با استفاده از الگوریتم مورد نظر نه تنها قادر به تشخیص خطا بوده بلکه امکان تصحیح خطاهای بوجود آمده نیز فراهم می گردد. ECCهمچنین قادر به تشخیص خطاها در مواردی است که یک یا چندین بیت در یک بایت با مشکل مواجه گردند .
+ نوشته شده در  پنجشنبه شانزدهم آبان 1387ساعت 9:58  توسط میترا نیک روش-زهرا اشرفی-سارا اسوتی-الهه |  نظر بدهید
حافظه Ram چگونه کار می کند؟

چگونگی کار RAM

درک چگونگی کار Ram و روشهای تسریع آن در صنعت کامپیوتر در بخش زیر توضیح داده شده و چند اصطلاح مهم معرفی گردیده است:


 

Cach level1میزان حافظه ای است که بر روی CPU کنار گذاشته شده و Level 2 برروی مادر برد است .
Front Side Bus = FSB خطوط ارتباطی Data هستند که CPU را به حافظه اصلی Ram اتصال میدهند.
Back side BUS = BSB خطوط ارتباطی که از Memory controller به Cache L2 اتصال مییابد.


Chip ها Cache از نوع Static Ram بوده از لحاظ سایز بزرگترمی باشند ولی گرانتر نیز هستند معمولاً در cache دستور العملهای CPU که بطور متوالی درخواست میشوند قرار میگیرند. به انجام رساندن یک دستورالعمل CPU از روی رم 195 نانو ثانیه طول میکشد در صورتی که از INT – CACH زمان 45 نانو ثانیه خواهد بود .
Level CACH بر اساس نزدیکی بر CPU لحاظ می شود . ماحتی می توانیم قسمتی cache روی ram سیستم کنار بگذاریم .


چند روش برای تسریع عملکرد RAM توضیح داده می شود :

 
INTERLEAVING
به معنی پروسه ارتباطی CPU با هر بانک RAM میباشد هر بار CPU آدرس یک Bank را درخواست می کند یک سیکل بعد آن بانک Ram خود را Reset می کند . در ضمن که یک بانک Reset می شود CPU اطلاعات بانک بعدی را رد و بدل میکند این عمل باعث سرعت نقل و انتقال اطلاعات میگردد .
Bursting روش دیگر تسریع رد و بدل کردن اطلاعات است. CPU به جای اینکه اطلاعات را تکه تکه دریافت کند یک بلوک بزرگ اطلاعاتی از آدرسهای مختلف را درخواست می کند. CPU بدون اینکه درخواست های متوالی بگذارد با یک درخواست یک بلوک شامل چندین سلول اطلاعات را انتقال میدهد.
CPU های امروز 64 بیتی هستند (هر 8 بیت یک بایت می باشد). انتقال اطلاعات به CPU و حافظه را bus cycle مینامند. اکثر Ramهای امروز 168 پین دارند که 64 پین اطلاعاتی میباشد ram های سابق 72 پین با 32 بیت اطلاعات بودند که با CPU های 32 بیتی کار می کردند هر چه تعداد بیت های اطلاعاتی بیشتر شوند در هر واحد زمان تعداد بیشتری عملیات از طریق CPU انجام پذیرد.
SIMM Single Inline Memory ModuleSIMM

اولين نوع هشت بيتي بود كه به صورت كارت هاي كوچك 1 , 2 ,4 MB رم بودند كه توسط 30 پين به مادربرد متصل ميشوند چون اين مدل ها هشت بيتي بودند براي يك جفت ار اين دسته رم به يك پردازشگر 16 بيتي نيازدارند بنابراين به فضاي لازمه براي اين مدولها bank ميگويند .بعد از توليد شدن پردازشگر هاي 486 نياز براي افزايش رم احساس ميشد كه مدلهاي 32 بيتي توليد شدند . مادربرد 486 جاي چهار سوكت SIMM را داشت برروي مادربرد هاي از نوع پنتيوم وضعيت در حالت 64 بيتي بود بنابراين SIMM هاي 32 بيتي بطورت جفت نصب ميشدند كه مادربرد استاندارد با داشتن چهار جاي سوكت ويژه SIMM داراي دو بانك بود . بنابراين همانطور كه قبلا هم گفتم هيچ وقت در مادربرد هاي پنتيوم از دو نوع رم با سرعت متفاوت در يك بانك استفاده نكنيد . اما ميتوانيد مثلا بانك اول را با دو تا رم 16 مگابايتي پر كنيد و بانك دوم را با دو رم 32 مگابايتي پركنيد .
DIMM Dual Inline Memory Module

آخرين مدل رم كه بيشتر در بازار مد شده است اين نوع ميباشد كه SDRAM ها با 64 بيت پهنا اين قابليت را دارند كه داراي 168 پين براي اتصال هستند كه در اندازه هاي 8,16, 32, 64, 128, 256, 512 هستند كه داراي سرعت 6 , 8, 10, 12 ns هستند كه عموما سوكت هاي انها برروي مادربرد به صورت دو تايي يا چهارتايي ديده ميشوند . يكي از مزيتهاي SDRAM نسبت به قبلي ها بالطبع افزايش سرعت بود . كه باعث افزايش باس سيستم نيز ميشود مثلا با يك EDO-RAM شصت نانو ثانيه اي ميتوانيد ماكسيموم 75 MHz باس داشته باشيد در حاليكه SDRAM ميتواند تا 133 MHZ هم باس داشته باشد و همينطور SDRAM به صورت همزمان Synchronous با باس سيستم مطابق ميشود كه سبب افزايش سرعت ميشود . PC133 داراي سرعت 133 mhz اخرين ورژن SDRAM ميباشد كه توسط شركت هاي مختلفي ساخته شد . از وقتي در دهه گذشته سرعت CPU ها به 200 برابر افزايش يافت سرعت رم ها تنها 20 برابر شد بنابراين بايد نوع گونه اي از رم ساخته ميشد تا از سي پي يو عقب نماند اما كدام يك بهترين انتخاب بود ؟ خيلي از توليد كنندگان به سمت DDR رفتند جز اينتل كه مسير خود را به سمت RD RAM پيش برد به اين رم Ram Bus يا RDRAM يا همان Rambus Direct RAM ميگويند گرچه اين نوع رم زياد راه به جايي نبرد اما هم اكنون در Sony playstation 2 يا Nintendo 64 از اين نوع رم استفاده ميشود در پلي استيشن از نوع 32 مگابايتي با پهناي باند 3.2 گيگا هرتز استفاده ميشود . گرچه RDRAM هم ظاهرا از نوع DRAM گرفته شده است اما از آرشيتكت خاص هوشمند و كاملتري نسبت به ديگر رقباي خود استفاده ميگرد . و دسترسي به رم خيلي بهتر بود و باعث ميشد كه CPU به راحتي به كار خودش ادامه دهد . و ديتاها درسرعت كلاك فراواني خوانده ميشدند . يك مقايسه بين يكي از اين انواع ميتواند از قدرت rambus بگويد كه مثلا SDRAM با 64 بيت در 100 mhz بود حال انكه RDRAM در 16 بيت در 800 مگاهرتز عمل ميكرد . به هر حال ميتوان گفت كه علاوه بر ويژگيهاي بالايي كه گفتم ويژگيهاي ديگري نيز ار لحاظ ميزان ولتاژ دارد اما انچه سبب شكست اين نوع شد قيمت گران آن بود . و البته جز اين چيز ديگري نميتوانست باشد چون وقتي قرار بر ان شد كه از چيپست i815 به جاي i820 استفاده شود Rambus بايد به صورت Dual قرار ميگرفت حال انكه DDR خود هم به صورت dual بود . بنابراين قيمت گران دو برابر ميشد و اصلا مقرون به صرفه نبود ! در پايان مبحث رم كمي هم از رم محبوب DDR بگوييم كه در سال 2001 توليد شد . كه مخفف Double Data Rate كه تكنولوژي ان همانطور كه از نامش پيداست به اين صورت است كه از هر دو طرف سيگنال براي تبادل اطلاعات استفاده ميكند . بنابراين كارايي دو برابر ميشود . مثلا با اين تكنولوژي يك SDRAM 133 mhz به راحتي به يك DDR 266 mhz تبديل ميشود . اما تفاوتي كه باعث ميشود سوكت اين دو نوع رم تفادوت داشته باشد 16 پين اضافيه رم DDR ميباشد . البته نوع ديگري از رم هم در سال 2003 توليد شد كه به نام DDR II ياد ميشود . به هر حال هنوز اينتل در صدد پيدا كردن راهي براي روانه كردن RDRAM به بازار است .

Random Access Memory

Ram)) معروفترين حافظه مورد استفاده كامپيوتر است . به اين وسيله از انجايي كه دستيابي به سلول هاي حافظه آن بلافاصله قابل دسترسي هست random access ميگويند نقطه مقابل RAM را Serial Access Memory (SAM) مينامند همانطور كه از نامش پيداست ديتاها را بصورت سريال مانند نوار كاست نگهداري ميكند . در SAM اگر ديتايي در دسترس نباشد كليه ديتاها چك ميشوند تا به ديتاي مورد نظر برسد . كاربرد SAM در حافظه بصورت بافر بيشتر مورد استفاده است . اما در RAM در هر لحظه اي كه بخواهيد ميتوانيد به ديتاي مورد نظر دسترسي داشته باشيد . در اين مقاله سعي ميكنم تمامي چيزهايي كه لازمست تا بدانيد RAM چيست و چه ميكند را توضيح ميدهم .
يك چيپ حافظه تقريبا شبيه به ميكروپروسسور همان IC (Integrated Circuit) هست در اين مدارات مجتمع ميليون ها ترانزيستور و خازن قرار دارد . در تقريبا تمامي كامپيوتر ها در حافظه dynamic random access memory (DRAM) ترانزيستور و خازن مجموعا با هم يك سلول از حافظه را تشكيل ميدهند كه نمايش دهنده يك بيت از حافظه هستند . خازن يك بيت از حافظه را نگهداري ميكند يا صفر يا يك . در مقابل ترانزيستور بصورت سوئيچي عمل ميكند كه وظيفه كنترل مدارات را روي چيپ حافظه دارد كه ايا خازن را بخواند يا اينكه موقعيت را براي نخواندن ان و تغيير موضع ايجاد كند .
خازن را ميتوانيد مثل سطلي در نظر بگيريد كه الكترون ها در ان ذخيره ميشوند . براي ذخيره كردن 1 در سلول حافظه اين سطل پر از الكترون ميشود و براي 0 شدن خالي از الكترون ميشود . مشكلي كه اين خازنها دارند اينستكه پس از مرور زمان نشتي ميكنند و گرايش به خالي شدن دارند . اين اتفاقات در كمتر از ميلي ثانيه اتفاق مي افتد . بنابراين براي عملكرد درست حافظه پويا يا حتي CPU كنترل كننده حافظه بايد انها را شارژكند تا مقدار 1 را در خودشان نگه دارند . يعني كنترل كننده حافظه مدام حافظه را ميخواند و دوباره انرا مينويسد ! اين عمليات بصورت خودكار در يك ثانيه هزاران بار اتفاق مي افتد .
براي تصور قضيه فوق در ذهنتان فرض كنيد سطل آبي داريم كه از زير سوراخ كوچكي دارد وقتي سطل را از اب پر ميكني و شير اب را قطع كردي اب ظرف رو به اتمام ميرود حالا براي اينكه ظرف هميشه پر از اب يا همان الكترون باشد يك شناور ميگذاريم كه با پايين امدن ان اب دوباره به ظرف بريزد .
عمليات refresh شدن رم براي رم هاي پويا هست و عملا براي همين قضيه به اين نام ناميده شده اند . بنابراين رم هاي پويا مداوما بايد در حال refresh شدن باشند درغير اينصورت اطلاعات داخل خود را از دست ميدهند . بنابراين اين refresh شدن ها باعث ميشود از سرعت اين رم كم بشود .
سلول هاي حافظه روي يك تخته سيليكوني قرار دارند كه بصورت ارايه اي از ستون ها و سطر ها هست به ستون ها bitline و به سطرها wordline ميگويند . محل تقاطع اين دو محدوده شناسايي ادرس هاي سلول حافظه ميباشد .
DRAM ها مداوما ستونهايشان را شارژ ميكنند تا ترانزيستور هاي خود را بصورت فعال نگهدارند . وقتي قرار باشد كه مقدار يك را به خازن اختصاص دهد انرا شارژ ميكند اما وقتي ميخواهد ان مقدار را بخواند كه ايا مقدار يك را دارد يا نه يك امپلي فاير حساس مشخص ميكند كه ايا خازن ظرفيتش از الكترون باندازه بيش از 50% هست يا خير اگر هست مقدار يك دارد وگرنه بايد مقدار يك به ان داده ميشود . تحليل عملكرد DRAM تا همينجا بماند بنابراين يادتان باشد كه خازن ها به تنهايي نميتوانند كاري كنند بلكه RAS و CAS براي ادرس دهي خازنها لازمند . يك كنتور براي انكه لحظات رفرش شدن را بشمارد . يك امپلي فاير حساس براي خواندن مقدار خازن و اينكه ايا خازن قابل نوشتن هست يا خير .
Static RAM (SRAM) از تكنولوژي متفاوتي استفاده ميكند . در رم از نوع ايستا نوعي flip-flop وجود دارد كه هر بيت از حافظه را نگهداري ميكند . يك فليپ فلاپ براي حافظه چهار تا شش ترانزيستور سيم كشي شده به هم دارد اما ديگر نيازي به تازه شدن و refresh شدن ندارند . و اين همان نقطه اي است كه باعث ميشود رم ايستا از رم پويا پيشي بگيرد . به هر حال از انجايي كه بخش هاي بيشتري نسبت به رم پويا در رم ايستا داريم بنابراين سلول هاي حافظه فضاي بيشتري نسبت به رم پويا اشغال ميكنند . بنابراين شما روي چيپ حافظه از حافظه كمتري برخوردار ميشويد كه باعث ميشود اين نوع حافظه گران شود .
بنابراين رم ايستا سرعت بيشتري دارد اما گرانتر است اما رم پويا سرعت كمتري دارد در عوض ارزان تر است . لذا رم ايستا براي كش CPU بهتر است و رم پويا براي حافظه هاي بزرگتر پركاربرد تر است .
چيپ هاي حافظه امروزه بصورت كارتهايي كه ماژول ميناميم هستند حتما شده كه روي اين حافظه ها اعدادي مثل 8*32 يا 4*16 را ديده باشيد اين اعداد تعداد چيپهاي موجود در ان چيپ را نمايش ميدهند و اينكه هر اما اينكه چه نوع رمي بر روي چه نوع پايه اي قرار بگيرد نيز نكته ايست كه نبايد از ان به اين سادگي رد شد . در مقالات قبلي درمورد نحوه اتصال رم با مادربرد توضيحاتي داده ام . اما نكاتي را باز هم ياداور ميشوم :


SIMM single in-line memory module

اين برد از حافظه از 30 پين براي اتصال با ابعاد 9*2 سانتيمتر دارد در اكثر كامپيوتر ها SIMM ها را بايد بصورت جفت نصب كنيد علاوه بران ميزان حافظه نيز در اين جفت بايد يكي باشد اين بان دليل است كه پهناي باند ارتباطي باس مادربرد شما بيش از يك SIMM ميباشد . يعني براي انكه شما از 16 مگابايت رم بهره مند شويد بايد دو رم 8 مگابايتي نصب كنيد . كه هر SIMM بفرض ميتواند 8 بيت ديتا منتقل كند . در حاليكه باس سيستم ميتواند 16 مگابايت منتقل كند . SIMM هاي اخير در ابعاد 11*2.5 سانتيمتر هستند كه از 72 پين براي اتصال استفاده ميكنند كه اين پينها براي افزايش پهناي باند است كه تا بيش از 256 مگابايت رم هم ميتوان برانها نصب كرد .
اما همانطور كه ميدانيد SIMM ها قديمي شده و تكنولوژي جديد بنام Dual in-line Memory Module (DIMM) وجود دارد . كه داراي 164 يا 184 پين هستند با ابعاد تقريبا 14*2.5 سانتيمتر DIMM ها ميتوانند از 8 مگابايت تا 1 گيگابايت گنجايش براي رم داشته باشند و ديگر نيازي به اينكه بصورت جفت قرار بگيرند ندارند . نوع ديگري هم وجود دارد كه در مقاله مربوطه در مورد Rambus in-line Memory Module (RIMM) توضيح داده ام .


انواع رم هاي متداول


SRAM Static RAM
داراي چندين ترانزيستور به تعداد 8 تا 6 براي هر سلول حافظه اما بدون خازن در هر سلول كه بهتر است براي كش استفاده شود


DRAM Dynamic RAM
داراي سلول هاي حافظه با ترانزيستور و خازن كه نياز به refresh شدن دارد .


Fast page mode Dynamic RAM FPM DRAM
نوع اوليه DRAM بود ماكسيموم سرعت انتقال داده ها در كش از نوع لايه دو به 176 MBps ميرسيد .


EDO DRAM Extended data-output Dynamic RAM
مثل ديگر رم ها صبر نميكند كه تمامي اعمال پردازش روي بيت اول انجام شود و سپس سراغ بيت بعدي برود بلكه همان وقتي كه ادرس بيت اول را شناسايي كرد بدنبال بيت بعدي ميرود تقريبا 5% سرعت بيشتري نسبت به FPM RAM دارد حداكثر سرعت براي كش لايه دو مقدار 264 MBps ميباشد .


SD RAM Synchronous dynamic random access memory
5% سرعت بيشتري نسبت به EDO DRAM دارد و معمولتر از نسخه اخير است حداكثر سرعت ارتباط با كش لايه 2 به 528 MBps ميرسد.


DDR SDRAM Double Rate SDRAM
همان SDRAM منتهي با پهناي باند بيشتر حداكثر سرعت ارتباط با كش لايه 2 مقدار 1064 MBps ميباشد البته براي باس 133
RDRAM Rambus DRAMسرعتي فوق العاده اي دارد اما قيمت زيادي هم دارد .


CMOS RAM
مقدار كمي از حافظه كه در كامپيوتر شما براي شناسايي ديگر اجزا به كار ميرود اين حافظه به يك باتري كوچك نيازمند است همان باطري كه وقتي در كيس را باز ميكنيد و انرا ميبينيد .


VRAM video RAM
حافظه اي كه روي كارت گرافيك يا ويدئويي شما نصب شده است .
+ نوشته شده در  پنجشنبه شانزدهم آبان 1387ساعت 9:45  توسط میترا نیک روش-زهرا اشرفی-سارا اسوتی-الهه |  یک نظر
بازار خريد و فروش RAM

 RAM(حافظه جانبی)

یکی دیگر از قطعاتی است که روی مادربرد نصب میشود و طی دو تا سه ماه اخیر بیشترین افت قیمت را در بازار کامپیوتر شاهد بوده است، فروشندگان «گینگ استون» را یکی از شناختهشدهترین RAMهای بازار معرفی میکنند و میگویند، به طور کلی برای رایانههای خانگی استفاده از حافظه جانبی با ظرفیت 256 تا 512 مگا بایت معمول است. اما ظرفیت یک گیگا بایتی این قطعه نیز کاربرد دارد.فعالان بازار همچنین میگویند: در حال حاضر به علت افت قیمت جهانی انواع RAM، نرخ این کالا در حد قابل توجهی کاهش یافته است و انواع RAM در مارکهای GAIL، KING STON، سونی و ... در حال حاضر در بازار با قیمت پایینتری نسبت به گذشته به فروش میرسند. نیارکی یک فروشنده انواع RAM میگوید: در بازار قطعات کامپیوتری، آن دسته از قطعاتی که علاوه بر کیفیت بالا، قیمت پایینی داشته باشند، بیشتر مورد توجه قرار میگیرند. به همین دلیل RAMهای گران قیمتی چون GAIL، پلکس تور، چیپای پی دی ای و ... در بازار ایران فروش چندانی ندارند و در مقابل RAMهای ارزانقیمت از فروش بالایی برخوردارند. فعالان بازار نرخ تقریبی انواع رمهای 512، یک، دو، 4و 8 گیگا بایتی را در مارکهای مختلف به ترتیب بین 25 تا 40هزار، 35 تا 60هزار، 50تا 200هزار، 100تا300هزار، 250تا635هزار تومان اعلام کردند که این قیمتها بستگی شدیدی به مارک، ملیت، ظرفیت و پهنای باندRAM مورد  نظر دارد.

                                                                                                                                 
انواع RAM

1- رم استاتيكي (SRAM) : در اين نوع حافظه ذخيره هر بيت داده درون يك فليپ فلاپ انجام مي شود كه در نهايت درون آي سي حافظه با چهار ترانزيستور ساخته مي شود. اين نوع رمها بصورت ذاتي داراي سرعت بالاتري هستند.


2- رم ديناميكي (DRAM) : ذخيره بيت بصورت شارژ يك خازن انجام مي شود كه يك ترانزيستور مسير آنرا قطع/وصل مي كند. براي شارژ خازن حفظ شود نيازمنديم كه اين نوع حافظه را refresh كنيم. اين نوع حافظه در مقايسه با SRAM داراي سرعت دستيابي كمتر ( زمان دستيابي بيشتر ) ولي ارازنتر از آنها هستند.



در يك كامپيوتر ، ساختار حافظه هاي كش از نوع SRAM هستند. البته در مادربورد هاي قديمي مي توانستيد تراشه هاي حافظه كش را كه روي مادربورد قرار گرفته بودند ببينيد. ساختار حافظه كش استفاده شده در داخل پردازنده ها هم از نوع SRAM است چرا كه سرعت در اين نوع كاربرد اولويت اول به شمار مي آيد.

ولي آنچه كه در اصطلاح رايج با نام "رم كامپيوتر" گقته مي شود از اولين انوع كامپيوترهاي شخصي مثل 8086 و 80286 تا كامپيوترهاي مدرن Pentium 4 امروزي ،  يكي از انواع رمهاي ديناميكي است :

انواع DRAM در كامپيوترهاي شخصي

1- در اولين كامپيوتر هاي شخصي كه با پردازنده هاي 8088 و 8086 اينتل ارايه شدند ، حافظه سيستم مجموعه اي از آي سي هاي رم بود كه در برد اصلي كامپيوتر لحيم شده يا درون سوكتهاي DIP قرار گرفته بودند. اين روند تا ارايه مدلهاي اوليه پي سي مبتني بر 80286 ادامه پيدا كرد.



نكته جالب در مورد اين بردها اين است كه اگر در مدارتان احتياج به چند تا چيپ DRAM داشتيد ، مي توانيد از يكي از اين بردهاي قديمي بعنوان منبع بيكران چيپ حافظه استفاده كنيد.

 
در ماژولهايي نيز كه به Single Inline Pin Package معروف شدند نيز چند چيپ DRAM در يك برد مونتاژ مي شدند. آرايش برد به صورتي بود كه ماژول ، داده ها را بصورت  8 بيتي ارايه مي كردند. زمان دستيابي اين نوع رم ها در حدود 80 تا 120 نانوثانيه بود كه در زمان خودشان سريعترين به حساب مي آمدند. :




2- ماژولهاي SIMM , DIMM نيز كه در كامپيوترهاي 386 تا مدلهاي اوليه Pentium كاربرد داشتند . اين رمها در انواع EDO/FPM  و با زمانهاي دستيابي 40 تا 70 نانو ثانيه ارايه شده اند. تشخيص زمان دستيابي چيپهاي اين ماژولها بسيار ساده است :



حافظه RAM  Random Access Memory شناخته ترین نوع حافظه در دنیای  كامپیوتر است . روش دستیابی به این نوع از حافظه ها تصادفی است چون می توان به هر سلول حافظه مستقیما دستیابی پیدا كرد . در مقابل حافظه های RAM ، حافظه های( SAM ( Serial Access Memory وجود دارند . حافظه های SAM  اطلاعات را در مجموعه ای از سلول های حافظه ذخیره و صرفا امكان دستیابی به آنها بصورت ترتیبی وجود خواهد داشت ( نظیر نوار كاست ) در صورتیكه داده مورد نظر در محل جاری نباشد هر یك از سلول های حافظه به ترتیب بررسی شده تا داده مورد نظر پیدا گردد . حافظه های SAM در مواردیكه پردازش داده ها الزاما بصورت ترتیبی خواهد بود مفید می باشند ( نظیر حافظه موجود بر روی كارت های گرافیك ) اما داده های ذخیره شده در حافظه( RAM )با هر اولویت دلخواه قابل دستیابی خواهند بود .



خارج شده است
صفحه: [1] بالا چاپ صفحه 
« قبلی بعدی »
پرش به :  

 
Powered by MySQL Powered by PHP knowclub Skin � 2006 | Edited for knowclub by shahbazi
Powered by SMF 1.1.19 | SMF © 2006, Simple Machines | Persian Language Pack by SMFlearn Team

Supported By Mambolearn Team
XHTML 1.0 صحیح! CSS صحیح!