Memoria Internă

Industria memoriilor este una dintre cele mai dinamice aplicaţii ale electronicii din zilele noastre. În ultimi ani chip-urile de memorie au avansat într-un ritm alert, ceea ce a dus la o scădere dramatică a preţului. Factorul principal care a dus la creşterea producţiei fiind cererea de memorie, care a crescut datorită programelor ce utilizeaza tot mai multă memorie dar şi datorită avantajului din punct de vedere al performanţelor pe care memoria RAM îl oferăa în comparaţie cu alte tehnologii de stocare a informaţiei. În acelaşi timp performanţele noilor module au fost îmbunătăţite, au scăzut timpii de acces iar viteza bus-ului (magistrala de date) a crescut. Toate aceste caracteristici au fost implementate din cauza mai multor factori de ordin tehnic, unul dintre aceştia fiind evoluţia procesoarelor, care prin creşterea frecvenţei introduc necesitatea creşterii performanţelor pentru memorii. De-a lungul timpului memoriile au fost construite prin prisma mai multor tehnologii, însă dintre acestea doar o parte au reuşit să se impună pe piaţă, principalul motiv fiind raportul preţ/perfomanţă.

Memoria unui sistem electronic de calcul este un dispozitiv capabil să înregistreze informaţiile, iar apoi să le transmită sub formă de impulsuri electrice la unitatea specializată în prelucrarea lor.

Memoria este o locaţie din calculator, unde informaţiile se stochează sub formă binară în circuite integrate. Memoria reprezintă o componentă de bază a unităţii centrale, fiind legată prin canale de microcomunicaţie de microprocesor.

Este necesar a se deosebi memoria internă sau principală (cea cu care operează nemijlocit microprocesorul stocând primar datele), de memoria externă sau auxiliară (care reprezintă un mediu de stocare secundară a informaţiei, altfel spus un suport tehnic pentru date în scopul reutilizării ulterioare a acesteia). Numai în memoria internă informaţia poate fi examinată sau modificată, microprocesorul operând numai cu date stocate în memorie.

În memorie, fiecare informaţie ocupă o locaţie identificată de o manieră unică printr-un cod sau o adresă de memorie. Locaţia se găseşte într-o structură matriceală compusă din celule diferite la intersecţia liniilor cu coloanele. Memoria internă este adresabilă, accesul fiind aleator (selectiv), adică se poate citi conţinutul unei locaţii fără a se parcurge locaţiile care o preced. Numai în felul acesta un program aflat în execuţie poate prelucra date într-un mod rapid şi eficient.

Din punct de vedere fizic, memoria aflată pe placa de bază se găseşte sub formă de cipuri minuscule (numite şi cipuri RAM) grupate în module SIMM (Single Line Memory Module adică, Modeul de memorii aflate pe o singură linie). Aceste module se pot “înfige” fie direct pe placa de bază fie prin intermediul unei plăci de extensie.

Memoria internă a unui microprocesor se poate caracteriza prin următorii parametri: dimensiunea locaţiei adresabile, capacitatea totală, timpul de acces şi de răspuns şi costul memoriei.

Dimensiunea locaţiei de memorie adresabile reprezintă cantitatea de informaţie binară pe care o ocupă o locaţie de memorie, adică lungimea cuvântului de memorie. Un cuvânt de memorie reprezintă o unitate informaţională compusă din caractere (bytes sau octeţi) care este tratată ca entitate şi poate fi stocată într-o singură locaţie de memorie. Dimensiunea locaţiei trebuie să fie perfect compatibilă cu registrul de instrucţiuni al microprocesorului şi cu lăţimea magistralelor de date şi adrese, adică poate avea 8; 16; 32 sau 64 de biţi.

Capacitatea memoriei interne, exprimată în general în megabytes (MB), reprezintă volumul informaţiilor sub formă de date, programe sau rezultate care poate si stocat. Capacitatea memoriei a crescut mereu în funcţie de evoluţia microprocesoarelor şi de arhitectura acestora, CISC sau RISC, astfel, de la un volum de stocaj de 640 KB caracteristic calculatoarelor XT, astăzi s-a ajuns la valori de stocaj de 32; 64; 128 sau 256 MB.

Timpul de acces este timpul necesar unui circuit integrat de memorie să localizeze un bit de informaţie. Timpul de acces este foarte scurt, de ordinul nanosecundelor, între 200 şi 700 ns (o nanosecundă reprezintă o miliardime dintr-o secundă). Un alt parametru complementar timpului de acces este timpul maxim de răspuns. Acesta este intervalul de timp ce se scurge din momentul în care depune pe magistrala de date valoarea citită. Procesul este valabil şi pentur scriere.

Costul memoriei reprezintă un parametru de piaţă ce este în permanentă scădere – aceasta fiind astăzi accesibilă pentru toţi utilizatorii – chiar dacă performanţele cresc. Astăzi rularea programelor necesită tot mai mltă memorie, deci este evidentă cerinţa măririi acesteia prin up-grade.

În linii mari, memoriile utilizate în PC se clasifică în două categorii :

- ROM (Read Only Memory) - acest tip memorie nu poate fi rescrisă ori ştearsă. Avantajul principal pe care aceasta memorie îl aduce este insensibilitatea faţă de curentul electric. Conţinutul memoriei se păstrează chiar şi atunci când nu este alimentată cu energie.

- RAM (Random Access Memory), este memoria care poate fi citită ori scrisă în mod aleator, în acest mod se poate accesa o singură celulă a memoriei fără ca acest lucru să implice utilizarea altor celule. În practică este memoria de lucru a PC-ului, aceasta fiind utilă pentru prelucrarea tempoarară a datelor, după care este necesar ca acestea să fie stocate (salvate) pe un suport ce nu depinde direct de alimentarea cu energie pentru a menţine informaţia.