Cursuri - Bazele Tehnologiei Informaticii

- reprezintă acea componentă a sistemului electronic de calcul în care se stochează intrucţiunile programelor aflate în curs de execuţie, datele de prelucrat, rezultatele intermediare şi finale ale procesului de prelucrare.

Timpul de acces la memoria internă trebuie să fie mai mic sau cel mult egal cu timpul necesar Unităţii Centrale de Prelucrare pentru a executa o instrucţiune.

Dispozitivele fizice din care e construită memoria internă trebuie să îndeplinească următoarele cerinţe:

- să fie constituită din materialele care au două stări stabile (pentru a putea reprezenta informaţia în formă binară)

- să aibă un volum cât mai mic

- să aibă un cost pe unitatea de memorie cât mai mic

- să aibă un timp de acces cât mai redus

- să permită realizarea modulară. Pentru a răspunde acestei cerinţe, memoriile au fost construite din inele de ferită sau film magnetic. În prezent, memoria calculatoarelor personale e construită din circuite semiconductoare integrate pe o pastilă de siliciu.

Celulele binare sunt dispuse sub formă de matrici cu 8 linii şi 8 coloane astfel:

Încărcarea celulelor binare se realizează trimiţând curent electric mai întâi pe liniile de adresă (semnal RAS) şi apoi pe liniile de coloană (semnal CAS). La intersecţia liniilor încărcate electric, celulele binare sunt poziţionate pe valoarea binară 1, iar celelalte rămân poziţionate pe 0.

Memoria internă a calculatoarelor personale e formată din două tipuri de memorie care stochează informaţiile în mod diferit şi pe durate diferite de timp:

- memoria ROM (Read Only Memory) – memorie permanentă pentru citire

- memoria RAM (Random Access Memory)

e o memorie al cărui conţinut poate fi doar citit, dar nu poate fi modificat de utilizator. Citirea informaţiilor din această memorie e nedestructibilă, conţinutul ei e fix din construcţie, de aceea se mai numeşte şi memorie statică sau memorie moartă.

În cipurile de memorie ROM se păstrază programele de maximă generalitate sau frecvent utilizate, care trebuie să fir permanent prezente în memoria calculatorului. La memoria ROM se pot adăuga următoarele variante de memorii permanente:

- memoria PROM (Programmable Memory) – e o memorie permanentă, programabilă pentru citire şi funcţioneazăla fel ca memoria ROM, dar utilizatorul e cel care stabileşte conţinutul acesteia. O dată inscripţionată, conţinutul ei poate fi doar citit, nu şi şters sau modificat

- memoria EPROM (Erasable PROM) – conţinutul ei poate fi citit sau şters cu ajutorul unui dispozitiv special cu raze ultraviolete şi apoi reinscripţionată. Pentru a putea fi ştearsă, memoria EPROM trebuie să fie scoasă din sistem

- memoria EEPROM (Electrically EPROM) – poate fi ştearsă pe cale electrică

- înlătură dezavantajul memoriei EPROM, care pentru a putea fi ştearsă trebuia să fie scoasă din sistem. Memoria EEPROM este ştearsă sub controlul sistemului de operare folosind tensiuni electrice ridicate şi este reînscripţionată la aceeaşi adresă

- spre deosebire de memoria EPROM, care trebuie să fie ştearsă integral, la memoria EEPROM ştergerea şi reînscripţionarea se realizează la nivelul fiecărui byte independent

- FLASH – ROM e memoria care poate fi şterasă pe cale electrică şi reprogramată într-un timp relativ scurt, de unde şi denumirea de flash

- conţinutul memoriei FLASH-ROM e împărţit în blocuri de anumite dimensiuni, ştergerea şi rescrierea realizându-se la nivelul fiecărui bloc independent, sub controlul sistemului de operare şi folosind tensiuni electrice normale.

e memoria vie a sistemului, al cărei conţinut poate fi citit şi scris (şters şi modificat de utilizator).

E o memorie cu acces direct realizată din circuite semiconductoare integrate pe pastile de siliciu conform tehnologiei MOS (Metal Oxyd Semiconductor).

Citirea sau scrierea datelor din / în orice celulă de memorie se realizează în acces direct.

Din punct de vedere al amplasării, cipurile de memorie RAM se găsesc pe placa de bază, la început lipite direct pe placa de bază, astăzi sunt introduse în conectorii de extensie ai plăcii de bază. Cipurile sunt:

- SIMM (Single IN-line Memory Module)

- DIMM (Dual IN-line Memory Module)

- RIMM (Rambus IN-line Memory Module)

Cipurile SIMM au fost realizate în două variante constructive cu 30 sau 72 pini (conectori) dispuşi pe o singură parte a plăcii de memorie SIMM. Se deosebesc între ele prin capacitatea de memorie şi timpul de acces.

Cipurile DIMM – 168 pini dispuşi pe amblele părţi ale plăcii de memorie. Se montează sub formă de perechi, formând bancuri de memorie.

Cipurile RIMM realizează trabsferul informaţiilor serial (bit cu bit).

Tipuri constructive de memeorie RAM

În esenţă, memoria RAM cunoaşte două tipuri constructive:

• DRAM (Dynamic RAM)

• SRAM (Static RAM)

DRAM este memoria al cărei conţinut se pierde dacă prin circuite de comandă nu se specifică încărcarea ei cu anumite informaţii. Pentru a remedia această situaţie are loc operaţia de reîmprospătare a memoriei, care presupune citirea continutului anterior al memoriei şi rescrierea acesteia la aceleaşi adrese de memorie. Operaţia se realizează la intervale de milisecunde.

SRAM este memoria care îşi păstrează conţinutul, fără să fie necesară operaţia de reîmprospătare, a unei memorii cu timp de acces foarte redus, de 6-15 ns. E foarte scumpă şi se foloseşte ca suport pentru memoria de capacitate mică (memoria cache).

Evoluţia procesorului

Creşterea frecvemţei plăcii de bază a determinat perfecţionări ale memoriei DRAM.

- Memoria FPM (Fast Page Mode) este o îmbunătăţire a memoriei DRAM tradiţională, care permite accesul la o linie de celule pe care o numim pagină. Dacă adresa următoare de memorie se află pe aceeaşi pagină, nu mai e necesară faza de căutare a adresei de linie, fiind necesară doar indicarea valorilor coloanei. În felul acesta, timpul de acces se reduce la 25-30 ns.