Audiophile's Blog
Логин:Пароль:


Забыл пароль | Регистрация (убрать всю рекламу)
О сайте | Ликбез | Словарь | Audiophile's Testroom | Поддержать | Контакты
Разделы
Поиск по сайту
Популярное
Персональная настройка
Настройка звука онлайн (foobar2000, драйвера, Windows), создание персональных сборок foobar2000.

Контакты

Случайный опрос
Какой формат аудио вы предпочитаете для домашнего прослушивания?
Всего ответов: 2942
Полезный софт
Opera QIP 2010 Download Master µTorrent
Ace Utilities AIDA64 SpeedFan 7-Zip
ESET NOD32 FileZilla Media Player Classic Home Cinema Paint.NET
Sony Sound Forge VirtualDub Unlocker Punto Switcher
Сейчас на сайте
Онлайн всего: 23
Гостей: 20
Пользователей: 3
angara2002, Slavik3, Yarosvet
» »

Краткий экскурс в историю оперативной памяти (RAM)


30 Марта 2016, 20:42

Память является одним из важнейших элементов логических устройств — это справедливо не только для машин, но даже и для работы нашего, человеческого мышления. Невозможно обработать данные, пока у нас нет места, где мы сможем их хранить. Именно поэтому память всегда была ключевым компонентом компьютерных устройств. Говоря о памяти, мы как правило подразумеваем запоминающие устройства с произвольным доступом (Random Access Memory), однако начиналось всё несколько иначе.

Эта статья расскажет о том, по какому принципу работает память, используемая в ОЗУ, а также вкратце опишет этапы развития наиболее популярного типа запоминающих устройств - от ламповых схем до современных модулей SDRAM (такую оперативную память сегодня можно приобрести в любом магазине компьютерной техники).

История вкратце

Первые компьютеры имели значительно отличающуюся от сегодняшней архитектуру и, соответственно, иначе работали с оперативной памятью. Большинство людей, имеющих понятие об истории информационных технологий, наверное, знают, что первоначально в запоминающих устройствах подобного рода использовались вакуумные электронные лампы — схожие с используемыми в старых ЭЛТ телевизорах и мониторах. Однако затем пришла эпоха транзисторов, разработанных лабораторией Bell Labs.

Транзисторы стали главной составляющей всех современных типов памяти, взявшей начало с простейших транзисторных ключей — электрических схем, позволяющих хранить 1 бит информации. Ключи в дальнейшем развились до элементов называемых триггерами, которые могли объединяться в регистры, именно они чаще всего используются сегодня в качестве ячеек постоянных запоминающих устройств. Следующим усовершенствованием стало объединение транзистора и конденсатора, что позволило разработать более компактную динамическую память.

Основные типы памяти: статическая и динамическая память

Говоря о классификации памяти, прежде всего её делят на два типа: статическая память (Static RAM) и динамическая память (Dynamic RAM). Как было сказано выше, в статической памяти используются определённым образом выстроенные транзисторы, образующие триггеры — ячейки памяти. Одна ячейка памяти хранит 1 бит информации. Наиболее современные SRAM ячейки состоят из шести КМОП транзисторов и представляют собой самый быстрый тип памяти в мире.

В противоположность, динамическая память объединяет транзистор и конденсатор для сведения к минимуму размеров ячейки. Недостатком такого устройства является необходимость периодически подзаряжать конденсатор, что обуславливает задержки доступа к памяти (это именно то, что мы называем таймингами).

Хотя DRAM и обладает явным преимуществом в компактности относительно SRAM, её скорость не может и близко сравниться со скоростью, обеспечиваемой SRAM. Именно поэтому сверхбыстрая память (например, кэш центрального процессора) всегда конструируется из SRAM ячеек. Но из-за больших габаритов SRAM является более дорогим типом и не может быть использована повсеместно.

DRAM же максимально компактна и используется в большинстве мест, где более важен объем, чем мгновенный доступ.

Синхронная и асинхронная память

DRAM может быть классифицирована по функциональности. Все знают, что неотъемлемой частью многих электронных устройств является тактовый генератор, генерирующий специальные импульсы, организующие и синхронизирующие работу основных компонентов.

Синхронная память (SDRAM) может принимать или отправлять данные только в момент начала или окончания тактового импульса (мы еще вернёмся к этому далее). К асинхронной же памяти доступ можно получить в любой момент работы системы, и это является весьма значительным преимуществом.

Single Data Rate SDRAM

На данный момент SDR SDRAM является однозначно устаревшей технологией. Это была одна из первых архитектур с поддержкой синхронного доступа. Single Data Rate обозначает что за один цикл может быть передано одно слово (16 бит для архитектуры x86). Этот тип памяти широко использовался в 90-х, вплоть до выхода Intel Pentium III.

Наиболее распространенными стандартами являлись PC-100 и PC-133, которые могли работать на тактовых частотах 100 и 133 МГц соответственно.

Double Data Rate SDRAM

SDRAM с удвоенной скоростью передачи. Для простоты этот тип памяти сегодня называют просто — DDR. Является прямым наследником SDR SDRAM. В новой технологии была использована возможность удвоения скорости передачи данных с помощью следующего трюка: одно слово передаётся по фронту (началу) тактового импульса, другое — по спаду (окончанию). Память DDR использовалась в системах на базе Intel Pentium 4 и AMD Athlon.

В маркетинговых целях DDR SDRAM продвигалась с удвоенной частотой (относительно реальной) в названии. Например, DDR-400 на самом деле работала на тактовой частоте 200 МГц.

DDR2

Стандарт DDR быстро обрёл широкую поддержку и в скором времени был усовершенствован для соответствия требованиям высокопроизводительных систем. Улучшения коснулись пропускной способности, оптимизации тактовых частот и питания. Это привело к значительному улучшению производительности. DDR2 память использовалась в сочетании с Pentium 4 Prescott, Intel Core и AMD Athlon 64.

Популярными стали скорости от DDR2-400 до DDR2-1066 (как и ранее, реальные частоты в названии удваивали).

DDR3

Спецификация этого типа памяти была завершена в 2007 году. Прежде всего улучшения были направлены на максимизацию тактовой частоты, параллельно с уменьшением напряжения питания. Однако, это привело к некоторым негативным последствиям — увеличилась задержка доступа (латентность). В результате прирост скорости по сравнению с DDR2 оказалась не таким уж значительным (всего около 5%). Однако последние на то время платформы AMD и Intel (790/AM3 и X58/P55 соответственно) поддерживали исключительно DDR3.

Новая спецификация включила стандарты вплоть до DDR3-2000.

DDR4

Стала логическим продолжением DDR3: тактовые частоты были еще более повышены, а напряжение питания вновь уменьшилось. Главным отличием от DDR3 стало удвоение количества банков памяти с 8 до 16. Эти и некоторые другие усовершенствования позволили увеличить производительность по сравнению с предыдущим поколением примерно на 50%. Максимальная эффективная (удвоенная) частота на этот раз достигла 3600 МГц.

Поддержка памяти DDR4 (стандарт опубликован в 2014 году) стартовала с выходом в свет процессоров Intel Haswell. На 2016 год данный тип памяти только начинает догонять по популярности DDR3 (убедиться в этом можно, заглянув в любой электронный каталог, например, e-Katalog http://ek.ua).

Графическая память. GDDR5

Название этого типа может ввести в заблуждение, поэтому следует отметить, что данный тип памяти является специфическим: она используется исключительно в графических ускорителях (видеокартах). Это отдельная «ветвь разработки» DDR, являющаяся наследником DDR3 и запущенная в производство в 2010 году.

 
   
Категория: Разное | Добавил: Audiophile ()
Просмотров: 305 | Рейтинг: 5.0/5, голосов: 1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Авторские статьи
Сообщество
Последнее на форуме
Кодеки
TAK FLAC APE WV
MPC OGG AAC/ALAC MP3
WMA TTA OFR LA
Теги
Follow me
Twitter YouTube
Google+ Facebook
Полезные ссылки
Copyright Taras Kovrijenko © 2009–2016