RAM

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Tento článek pojednává o druhu počítačových pamětí. Další významy jsou uvedeny v článku Ram.

RAM (anglicky random-access memory, paměť s přímým přístupem nebo paměť s libovolným výběrem) je v informatice typ paměti, u níž je libovolné paměťové místo přístupné za stejnou vybavovací dobu.[1]

Podle běžného užití a podle normy ISO2382-12:1988 se jedná o "zařízení pro čtení zápis", přičemž termín RAM se nepoužívá ve smyslu původní zkratky (tedy "paměť s náhodným přístupem"), ale ve smyslu "paměť s přímým přístupem". [2]

Prakticky se v současosti termín RAM používá téměř výlučně pro polovodičové paměti, kde se přístupová doba pro zápis i čtení pohybuje v řádech maximálně stovek nanosekund. Za paměť RAM nemůžeme považovat např. mechanické pevné disky, protože zde je obrovský rozdíl mezi rychlostí sekvenčního přístupu a rychlostí "náhodného" přístupu. Rovněž je možné, že bychom běžný mechanický harddisk při použití pro "náhodné" čtení a zápis rychle zničili.

Příkladem paměti, která nemá konstantní vybavovací dobu, je magnetická páska (čte se postupně, používá sekvenční přístup).

Rozdělení RAM[editovat | editovat zdroj]

Podle toho, zda paměť uchovává informace i po vypnutí napájení, dělíme paměti na:

  • volatilní – při vypnutí napájení se informace smaže; takto se chovají polovodičové paměti RWM-RAM
  • nevolatilní – informace vydrží vypnutí napájení; tuto vlastnost mají magnetické paměti (magnetické disky, paměti na tenkých vrstvách a v minulosti používané feritové paměti a bubnové paměti)

Polovodičové paměti RAM jsou rychlejší, ale jsou volatilní a jsou dražší než diskové paměti při přepočtu ceny za jeden bit. Používají se především jako operační paměti počítačů. Slouží tedy k uchování údajů, které počítač potřebuje pro zpracovávání právě prováděné úlohy.

Údaje, které je potřeba uchovat i po vypnutí počítače, musí být uloženy do nevolatilní paměti – obvykle na pevný disk. Jeho nižší rychlost je kompenzována vyšší kapacitou a nezávislostí na napájení.

Statická a dynamická RAM[editovat | editovat zdroj]

Polovodičové paměti RAM rozdělujeme podle technologie uchovávání informace na statickou (SRAM, anglicky static RAM) a dynamickou (DRAM, anglicky dynamic RAM).

Statická RAM (SRAM) je realizována jako bistabilní klopný obvod. Při použití technologie CMOS má minimální příkon a krátkou přístupovou dobu. Kvůli nutnosti používat alespoň dva tranzistory pro realizaci jedné buňky paměti (jednoho bitu) je poměr cena/kapacita vysoká. Statické paměti proto plní často úlohu cache mezi procesorem a dynamickou pamětí RAM (označuje se L1, L2, L3), kde je nutná velká rychlost a vzhledem k omezenému rozsahu není její vyšší cena kritická.

Dynamická RAM (DRAM) je levnější a výrobně mnohem jednodušší, než SRAM, protože buňky jsou realizovány pomocí parazitních kapacit (jeden tranzistor). Nevýhodou je, že čas od času se musí obsah každé paměťové buňky obnovovat (anglicky refresh). Obnova, kterou zajišťuje speciální obvod (aby nebyl zbytečně zatěžován procesor), probíhá hromadně po celých řádcích, takže pokles výkonu paměti není dramatický (při obnově není paměť dostupná). Při čtení dochází k vymazání obsahu buňky, obnova proto musí probíhat také po každém čtení (proto je čtení 1,5× delší než zápis). Uchování informace je založeno na fyzikálním principu nabíjení kondenzátoru, konkrétně na parazitní (Müllerově) kapacitě řídícího tranzistoru. Takto vzniklý potenciál, který je ekvivalentní napětí, odpovídá logické 0 nebo 1. Jelikož vlivem svodů (podle svodového odporu) je tento potenciál vybíjen, je nutno obnovování informace v paměťové buňce často opakovat (několik set krát za sekundu). Obnova probíhá tak, že jsou paralelně sejmuty obsahy paměťových buněk na řádku, v budiči zesíleny a opět zapsány na původní místo.

V osobních počítačích se jako vnitřní paměť používají téměř výhradně paměti DRAM.

Dělení DRAM modulů do počítače[editovat | editovat zdroj]

Různé typy pamětí RAM. Odshora: DIP 16-pin, SIPP, SIMM 30-pin, SIMM 72-pin, DIMM, DDR DIMM.

Jaké paměti použijeme se vždy řídí použitou čipovou sadou na základní desce a základní deskou samotnou.

  • DIPP, DILL, SIPP
  • SIMM – (72pin, 30pin) – (Single Inline Memory Module)
  • DIMM – 3,3 V a 5 V – (Dual Inline Memory Module) – Jedná se defakto o dva moduly SIMM integrované na jedné desce. Důvodem je obsazení celé šířky sběrnice.
    • SDR – (Single Data Rate), spíše označovány jako SDRAM (Synchronous Dynamic RAM), starší typ pamětí typu DIMM (3,3, nebo 5 V), 168 pinů, kapacity od 16 MB do 512 MB, rychlost od 66 MHz do 133 MHz, dva zářezy jako pojistka.
    • DDR – (Double Data Rate) novější typ pamětí typu SDR, 3,3 V, 184pinů (ale jiné umístění zářezů, místo dvou jen jeden), kapacity od 64 do 2048 MB. Vylepšení je v tom, že přenáší data na náběžné i koncové hraně taktovacího impulsu.
    • DDR2 – novější typ pamětí DDR, podobné jako DDR, mají vyšší frekvence, stávají se v současné době standardem. Nevýhodou DDR2 jsou vyšší časy latence než u DDR.
    • DDR3 – nejnovější paměti, již postupně vytlačily DDR2 z trhu. Jsou ještě o něco dražší, ale výkonnější. Maximální frekvence 3840MHz.
    • DDR4 - ještě nejsou na trhu, byl oznámen vývoj společností JEDEC a prodej na rok 2014 a očekávané vytlačení DDR3 z trhu je plánováno na rok 2016. Maximální takt je 4266MHz při 1,05V
  • SO-DIMM – DIMM paměti používané pro notebooky (zmenšená velikost), 72pin nebo 144 a 200 pin, další dělení stejně jako DIMM výše
  • RIMMRambus DRAM. Oproti DDR DIMMu má jen 16 bitů přenosové šířky, ale zato je výrazně rychleji taktován.

Dnešní rychlé paměti (DDRDDR4) pracují v jednotkách nanosekund, proto jejich čtení/zápis vyžaduje speciální časování.

Označení[editovat | editovat zdroj]

Když výrobci pamětí přestali s výrobou SDRAM označovaných jako PC100 a PC133,,,, změnili současně i způsob označování rychlosti pamětí. SDRAM měli v označení typu i rychlost. Např. PC100 má 100 MHz vnitřní i vnější frekvenci. Paměti DDR jsou označovány odlišně, takže PC2100 má přenosovou rychlost 2100 MB/s na frekvenci 133 MHz, má ale „double data transfer rate“, což znamená, že se chová jako 266MHz. PC2700 má 166 MHz frekvenci (333 MHz Front Side Bus) a PC3200 má frekvenci 200 MHz (400 MHz FSB).

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. KRYŠTOUFEK, Karel. Výpočetní a řídicí technika. Praha : SNTL.  
  2. MINIHOFER, Oldřich. ANGLICKO-ČESKÝ výkladový slovník výpočetní techniky. Praha : SNTL.  

Související články[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]