Что сохраняется в оперативной памяти сразу после включения компьютера

Обновлено: 04.07.2024

Тим Фишер имеет более чем 30-летний опыт работы в сфере технологий. Он пишет о технологиях более двух десятилетий и является вице-президентом и генеральным директором Lifewire.

Майкл Хайне — сертифицированный CompTIA писатель, редактор и сетевой инженер с более чем 25-летним опытом работы в сфере телевидения, обороны, интернет-провайдеров, телекоммуникаций и образования.

В этой статье

Перейти к разделу

Оперативная память, или ОЗУ (произносится как ramm), – это физическое оборудование внутри компьютера, которое временно хранит данные и выступает в качестве "рабочей" памяти компьютера.

Дополнительная оперативная память позволяет компьютеру одновременно обрабатывать больше информации, что обычно оказывает значительное влияние на общую производительность системы.

Некоторыми популярными производителями оперативной памяти являются Kingston, PNY, Crucial и CORSAIR.

Существует множество типов оперативной памяти, поэтому вы можете слышать, что она называется по-другому. Она также известна как основная память, внутренняя память, основная память, основная память, карта памяти " и RAM "флешка".

Что такое оперативная память?

Проще говоря, цель оперативной памяти — обеспечить быстрый доступ для чтения и записи к устройству хранения. Ваш компьютер использует ОЗУ для загрузки данных, потому что это намного быстрее, чем запуск тех же данных непосредственно с жесткого диска.

Подумайте об оперативной памяти как об офисном столе. Рабочий стол используется для быстрого доступа к важным документам, письменным принадлежностям и другим предметам, которые вам нужны прямо сейчас. Без стола вы бы хранили все в ящиках и шкафах для документов, а это означало бы, что выполнение повседневных задач заняло бы гораздо больше времени, поскольку вам приходилось бы постоянно лезть в эти отсеки для хранения, чтобы получить то, что вам нужно, а затем тратить дополнительное время на то, чтобы положить их подальше.

Точно так же все данные, которые вы активно используете на своем компьютере (или смартфоне, планшете и т. д.), временно хранятся в оперативной памяти. Этот тип памяти, как и стол в аналогии, обеспечивает гораздо более быстрое время чтения/записи, чем использование жесткого диска. Большинство жестких дисков значительно медленнее оперативной памяти из-за физических ограничений, таких как скорость вращения.

Оперативная память работает с вашим жестким диском (но это разные вещи)

Оперативная память обычно называется просто "памятью", хотя в компьютере могут существовать и другие типы памяти. Оперативная память, которой посвящена эта статья, не имеет никакого отношения к объему файлового хранилища на жестком диске, даже несмотря на то, что они часто неправильно меняются местами в разговоре. Например, 1 ГБ оперативной памяти — это не то же самое, что 1 ГБ свободного места на жестком диске.

В отличие от жесткого диска, который можно отключить и снова включить без потери данных, содержимое оперативной памяти всегда стирается при выключении компьютера. Вот почему ни одна из ваших программ или файлов не остается открытой, когда вы снова включаете компьютер.

Один из способов обойти это ограничение — перевести компьютер в режим гибернации. Спящий режим компьютера просто копирует содержимое ОЗУ на жесткий диск, когда компьютер выключается, а затем копирует все это обратно в ОЗУ при повторном включении.

Каждая материнская плата поддерживает только определенный диапазон типов памяти в определенных сочетаниях, поэтому перед покупкой обязательно проконсультируйтесь с производителем материнской платы.

Оперативная память вашего компьютера напоминает линейку или «палку»

Стандартный модуль или флеш-накопитель памяти рабочего стола – это длинный и тонкий аппаратный элемент, напоминающий короткую линейку. В нижней части модуля памяти есть одна или несколько выемок для правильной установки, а также множество разъемов, обычно позолоченных.

Память устанавливается в слоты модулей памяти, расположенные на материнской плате. Эти слоты легко найти — просто посмотрите на маленькие петли, которые фиксируют ОЗУ на месте, расположенные по обе стороны от слота аналогичного размера на материнской плате.

В некоторых слотах может потребоваться установка модулей определенных размеров, поэтому перед покупкой или установкой обязательно проконсультируйтесь с производителем материнской платы! Еще один вариант, который может помочь, — это использование инструмента системной информации для просмотра конкретных типов модулей, используемых материнской платой.

Модули памяти бывают различной емкости и в различных вариантах.Современные модули памяти можно приобрести в размерах 256 МБ, 512 МБ, 1 ГБ, 2 ГБ, 4 ГБ, 8 ГБ и 16+ ГБ. Некоторые примеры различных типов модулей памяти включают DIMM, RIMM, SIMM, SO-DIMM и SO-RIMM.

МБ и ГБ – это единицы измерения данных. Знание различий важно при покупке оперативной памяти и других устройств и услуг, ориентированных на данные.

Сколько оперативной памяти вам нужно?

Как и в случае с процессором и жестким диском, объем памяти, необходимый для вашего компьютера, полностью зависит от того, для чего вы используете или планируете использовать свой компьютер.

Например, если вы покупаете компьютер для тяжелых игр, вам понадобится достаточно оперативной памяти для обеспечения плавного игрового процесса. Наличие всего 2 ГБ ОЗУ для игры, для которой рекомендуется не менее 4 ГБ, приведет к очень низкой производительности, если не к полной невозможности играть в нее (особенно, если рекомендуется 8 ГБ и более).

С другой стороны, если вы используете свой компьютер для легкого просмотра Интернета и не используете потоковое видео, игры, приложения с интенсивным использованием памяти и т. д., вы можете легко обойтись меньшим объемом памяти.

То же самое относится к приложениям для редактирования видео, программам, интенсивно работающим с 3D-графикой, и т. д. Обычно перед покупкой компьютера можно узнать, сколько оперативной памяти требуется для конкретной программы или игры, что часто указывается в "системных требованиях". области веб-сайта или коробки продукта.

Было бы трудно найти новый настольный компьютер, ноутбук или даже планшет с предустановленной оперативной памятью менее 2–4 ГБ. Если у вас нет конкретной цели для вашего компьютера, кроме обычной потоковой передачи видео, просмотра веб-страниц и обычного использования приложений, вам, вероятно, не нужно покупать компьютер с большей оперативной памятью, чем это.

Скорость устройства ограничена не только оперативной памятью, но и другими компонентами, такими как процессор и жесткий диск, а это означает, что в противном случае ваш компьютер может иметь компоненты высокого класса, но мало оперативной памяти, что повлияет на общую производительность. То же самое верно и в обратном порядке: больше оперативной памяти — это хорошо, но не окажет такого значительного влияния, если ЦП работает медленно.

Устранение неполадок с оперативной памятью

Первое, что вы должны сделать, если подозреваете, что проблема связана с одной или несколькими планками RAM, — переустановить модули памяти. Если одна из планок ОЗУ не была надежно вставлена в слот на материнской плате, возможно, даже небольшой удар может сбить ее с места и вызвать проблемы с памятью, которых у вас раньше не было.

Если переустановка памяти не устраняет симптомы, мы рекомендуем использовать одну из этих бесплатных программ для проверки памяти. Поскольку они работают вне операционной системы, они работают с любыми ПК — Windows, Mac, Linux и т. д.

Лучший вариант – заменить память на компьютере, если один из этих инструментов обнаружит проблему, какой бы незначительной она ни была.

Дополнительная информация об оперативной памяти

Хотя в контексте этого веб-сайта ОЗУ рассматривается как энергозависимая память (в отношении внутренней памяти компьютера), она также существует в энергонезависимой, неизменной форме, называемой постоянной памятью (ПЗУ). Флеш-накопители и твердотельные накопители, например, являются вариантами ПЗУ, которые сохраняют свои данные даже без питания, но могут быть изменены.

Существует много типов ОЗУ, но два основных – это статическая ОЗУ (SRAM) и динамическая ОЗУ (DRAM). Оба нестабильны. SRAM быстрее, но дороже в производстве, чем DRAM, поэтому последняя более распространена в современных устройствах. Однако иногда SRAM в небольших количествах присутствует в различных внутренних компонентах компьютера, например в ЦП и в кэш-памяти жесткого диска.

Некоторые программы, такие как SoftPerfect RAM Disk, могут создавать так называемый RAM-диск, который по сути представляет собой жесткий диск, находящийся внутри оперативной памяти. Данные можно сохранять и открывать с этого нового диска, как если бы это был любой другой, но время чтения/записи намного меньше, чем при использовании обычного жесткого диска, поскольку оперативная память намного быстрее.

Некоторые операционные системы могут использовать так называемую виртуальную память, которая противоположна RAM-диску. Это функция, которая выделяет место на жестком диске для использования в качестве оперативной памяти. Это может увеличить общий доступный объем памяти для приложений и других целей, но может отрицательно сказаться на производительности системы из-за того, что жесткие диски работают медленнее, чем модули оперативной памяти.

Оперативная память часто является областью, которая обеспечивает значительное повышение производительности для большинства приложений, включая SQL Server и Windows 2000. ОЗУ обеспечивает рабочую память вашей системы; Имея большой объем оперативной памяти, вы избегаете необходимости обращаться к гораздо более медленным дисковым массивам. Чем больше оперативной памяти, тем лучше, но системам, которые выполняют параллельные запросы и заполняют полнотекстовые индексы (большинство из которых в основном представляют собой системы DSS), требуется еще больше оперативной памяти.

Если чем больше оперативной памяти, тем лучше, сколько вы можете получить? Windows 2000 Server — это 32-разрядная операционная система; как следствие, он может адресовать только 4 ГБ памяти. Windows 2000 Advanced Server и Data Center также являются 32-разрядными операционными системами, но с помощью API Address Windowing Extensions (AWE) они могут адресовать 8 ГБ и 64 ГБ соответственно. Вам потребуется не менее 64 МБ ОЗУ для SQL Server плюс 32 МБ ОЗУ для операционной системы. Чем больше у вас оперативной памяти, тем больше данных можно хранить в кэше данных и тем больше процедур можно хранить в кэше процедур. Если данные и процедуры, которые вы запрашиваете, находятся в ОЗУ, серверу не нужно обращаться к своей дисковой системе, что значительно повышает производительность.

Домен 6

Эрик Конрад, . Джошуа Фельдман, учебное пособие CISSP (второе издание), 2012 г.

ОЗУ и ПЗУ

ОЗУ — это энергозависимая память, используемая для хранения инструкций и данных запущенных в данный момент программ. Он теряет целостность после потери мощности. Модули оперативной памяти устанавливаются в слоты на материнской плате компьютера. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) является энергонезависимым: данные, хранящиеся в ПЗУ, сохраняют целостность после отключения питания. Микропрограмма базовой системы ввода/вывода (BIOS) хранится в ПЗУ. Хотя ПЗУ доступно только для чтения, некоторые типы ПЗУ могут быть записаны с помощью перепрошивки, как мы вскоре увидим в разделе «Флэш-память».

Введение в проектирование цифровой логики с помощью VHDL

6.16.2 Оперативная память

Оперативная память может быть смоделирована в VHDL несколькими способами. В примере модели RAM [4] на рис. 6.87 показаны адрес, данные и управляющие сигналы. Каждый из 16 адресов содержит восемь бит данных. Данные записываются в память, когда сигналы CE (разрешение микросхемы) и WE (разрешение записи) имеют активный низкий уровень, а данные считываются из памяти, когда сигналы CE и OE (разрешение вывода) имеют активный низкий уровень. В моделях этого типа требуется осторожность, чтобы определить, что произойдет в цепи, если на CE, WE и OE будут поданы неожиданные управляющие сигналы. Строка 26 в коде устанавливает выход RAM на высокий импеданс при других условиях. Пример реализации кода VHDL для этой схемы показан на рис. 6.88.

Рисунок 6.87. 16 адресов × 8 бит данных ОЗУ

Рисунок 6.88. ОЗУ 16 × 8

В этом примере входной адресный сигнал представляет собой целочисленный тип, а данные представляют собой двунаправленный (входной) стандартный логический вектор.

Пример испытательного стенда VHDL для этой схемы показан на рис. 6.89. По мере того, как данные записываются в модель ОЗУ и считываются из нее, для применяемого стимула устанавливается высокий импеданс (z), когда данные должны быть считаны из памяти, и устанавливаются логические уровни, необходимые для сохранения, когда данные записываются в память. На этом тестовом стенде значение 129₁₀ записывается в адрес памяти 0, а затем считывается обратно.

Рисунок 6.89. Тестовый стенд VHDL для оперативной памяти 16 × 8

Архивирование и хранение DVS

Память

Оперативная память (ОЗУ) также существует в нескольких вариантах, но все они выглядят одинаково. Однако есть небольшие различия, которые необходимо учитывать при обновлении компьютера, поскольку они имеют разные форм-факторы и скорости.

Независимо от того, используете ли вы этот компьютер в качестве сервера DVS или рабочей станции, лучше использовать максимальный объем памяти на материнской плате, но имейте в виду, что стандартная 32-разрядная ОС Windows может считывать только до 4 ГБ ОЗУ. . Если требования к программному обеспечению или оборудованию требуют более 4 ГБ памяти, рекомендуется выполнить обновление до 64-разрядной системы.

Цифровые строительные блоки

Сара Л. Харрис, Дэвид Харрис, в Digital Design and Computer Architecture, 2022

Типы памяти

Массивы памяти определяются их размером (глубина × ширина), а также количеством и типом портов. Все массивы памяти хранят данные в виде массива битовых ячеек, но отличаются способом хранения битов.

Воспоминания классифицируются на основе того, как они хранят биты в битовой ячейке. Самая широкая классификация — это оперативная память (RAM) и оперативная память (ROM). Оперативная память является независимой, что означает, что она теряет свои данные при отключении питания. ПЗУ является энергонезависимым, что означает, что оно сохраняет свои данные неограниченное время, даже без источника питания.

RAM и ROM получили свои названия по историческим причинам, которые уже не имеют большого значения. Оперативная память называется памятью с произвольным доступом, потому что доступ к любому слову данных осуществляется с той же задержкой, что и к любому другому.Напротив, память с последовательным доступом, такая как магнитофон, обращается к ближайшим данным быстрее, чем к удаленным данным (например, на другом конце ленты). ПЗУ называется памятью только для чтения, потому что исторически в нее можно было только читать, но не записывать. Эти имена сбивают с толку, потому что доступ к ПЗУ также осуществляется произвольно. Хуже того, большинство современных ПЗУ можно не только читать, но и записывать! Важно помнить, что ОЗУ энергозависимы, а ПЗУ энергонезависимы.

< бр />

Роберт Деннард, 1932–

Изобрел DRAM в 1966 году в IBM. Хотя многие скептически относились к тому, что эта идея сработает, к середине 1970-х DRAM была практически во всех компьютерах. Он утверждает, что проделал небольшую творческую работу, пока, прибыв в IBM, ему не вручили блокнот с патентами и не сказали: «Вкладывайте туда все свои идеи». С 1965 года он получил 35 патентов в области полупроводников и микроэлектроники. (Фото предоставлено IBM.)

Двумя основными типами ОЗУ являются динамическое ОЗУ (DRAM) и статическое ОЗУ (SRAM). Динамическое ОЗУ хранит данные в виде заряда конденсатора, тогда как статическое ОЗУ хранит данные с помощью пары инверторов с перекрестной связью. Существует множество разновидностей ПЗУ, которые различаются тем, как они записываются и стираются. Эти различные типы воспоминаний обсуждаются в следующих разделах.

Проект сверхкрупномасштабной интеграции

III.A ОЗУ

Оперативная память (ОЗУ) — это самый важный тип памяти в полупроводниках из-за высокоскоростного доступа к слову памяти по любому адресу. Информация может быть записана и считана из памяти по любому из ее адресов с одинаковым временем доступа, в отличие от гибких дисков. В зависимости от того, как ячейки памяти реализуются электронной схемой, ОЗУ подразделяются на два типа: статическое ОЗУ (SRAM) и динамическое ОЗУ (DRAM). Каждая ячейка статического ОЗУ состоит из транзисторной схемы (называемой триггером), реализованной в КМОП, как показано на рис. 10. Таким образом, пока подключен источник питания, сохраненная информация сохраняется. Каждая ячейка памяти динамического ОЗУ хранит информацию, храня электрический заряд на очень малой емкости, которую обычно называют накопительной емкостью. Информация 0 и 1 представлена электрическим зарядом и отсутствием заряда соответственно на накопительной емкости в ячейке памяти. На рис. 11 показан пример динамического ОЗУ, в котором только один полевой МОП-транзистор подключен к земле через накопительную емкость C. Поскольку электрический заряд, хранящийся в емкости C, постепенно вытекает (в основном из области диффузии MOSFET на землю), та же информация должна быть записана снова, прежде чем заряд полностью вытечет. Другими словами, ячейка памяти должна быть обновлена. Поскольку на рис. 10 вместо множества MOSFET, используемых для SRAM, используется один полевой МОП-транзистор, динамическое ОЗУ занимает гораздо меньшую площадь. Таким образом, в той же области чипа статического ОЗУ динамическое ОЗУ может быть упаковано примерно в 4–10 раз больше, в зависимости от технологии, но SRAM обычно намного быстрее, чем DRAM при чтении и записи.

РИСУНОК 10. Ячейка памяти CMOS для статического ОЗУ.

РИСУНОК 11. Ячейка памяти для динамического ОЗУ.

Каждые четыре или четыре с половиной года оперативная память с объемом памяти, в четыре раза превышающим предыдущий, выпускается с новой технологией обработки. Другими словами, количество транзисторов на микросхеме удваивается каждые полтора года, и это эмпирическое наблюдение называется законом Мура. Когда вводится новая оперативная память, цена пакета памяти изначально высока и снижается из-за производственных усовершенствований.

Производительность DRAM стала узким местом для более быстрой работы компьютера. Обычные DRAM были заменены новыми типами DRAM, такими как DRAM с расширенным выходом данных (EDO), DRAM с удвоенной скоростью передачи данных (DDR), синхронной DRAM (SDRAM) и Rambus DRAM.

Компьютерные системы и технологии

Стюарт Фергюсон, Родни Хебельс, в книге "Компьютеры для библиотекарей" (третье издание), 2003 г.

Основное хранилище

Первичная память, иногда называемая основной памятью, может быть памятью с произвольным доступом, памятью только для чтения или их комбинацией.

Оперативная память – называется оперативной памятью. Сюда передаются данные и программы (из вторичного хранилища), когда они требуются процессору. Он нестабилен в том смысле, что содержимое оперативной памяти доступно только тогда, когда компьютер включен. При необходимости ЦП передает данные или программы из вторичного хранилища в ОЗУ. Это происходит потому, что ЦП может получать доступ к данным в тысячи раз быстрее из ОЗУ, чем из вторичного хранилища. Чрезвычайно быстрый тип оперативной памяти, называемый кешем (произносится как кей-ш), часто встречается в современных компьютерных системах. Это раздел компьютерной памяти, к которому можно обращаться с очень высокой скоростью и в котором хранится информация для быстрого поиска. Обычный размер кэша 256 КБ.Кэш — это очень дорогая форма ОЗУ, поэтому в компьютерных системах используются лишь небольшие объемы.

Память только для чтения — называется ПЗУ. Она содержит данные и инструкции, необходимые компьютеру, которые никогда не изменяются. Следовательно, эти инструкции постоянно врезаются в микросхему при изготовлении и поэтому не теряются при выключении компьютера (энергонезависимая). Никакие данные не могут быть сохранены в ПЗУ, поскольку оно доступно только для чтения.

Комбинация ОЗУ и ПЗУ — некоторые микросхемы ПЗУ могут быть изменены после изготовления. Они называются PROM (программируемые ПЗУ), EPROM (стираемые PROM) или EEPROM (электронные EPROM). Особый вид EEPROM, называемый флэш-памятью, может стираться и перезаписываться блоками, а не по одному байту за раз (байты обсуждаются позже). Они используются в аппаратных устройствах, где постоянно происходят изменения. Флэш-память позволяет обновлять функциональность оборудования без его замены.

Цифровой компьютер

8.3.3 ОЗУ

Оперативная память — это массив регистров памяти, в которых данные могут храниться и извлекаться; это кратковременная память, которую иногда называют памятью чтения-записи. Это память, которая является внешней по отношению к микропроцессору, обычно в виде банка полупроводниковых микросхем на материнской плате (логической плате), к которой пользователь может добавить дополнительную память, купив дополнительные микросхемы. Оперативная память является энергозависимой, что означает, что это носитель информации, в котором информация представляет собой набор легко изменяемых электрических шаблонов, которые теряются при отключении питания, потому что в этом случае теряется электричество для поддержания шаблонов. 4 По этой причине для постоянного хранения используются жесткие диски (жесткие диски, компакт-диски и т. д.) или карты флэш-памяти, преимущество которых состоит в том, что хранящаяся на них информация сохраняется даже при выключенном компьютере. Диски, например, могут делать это, потому что они хранят информацию магнитно, а не электрически, используя технологию аудио- и видеопленки, которая записывает информацию в виде последовательности крошечных постоянных магнитов на магнитной ленте. Недостатком дискового хранилища является то, что оно на много порядков медленнее передает информацию, чем ОЗУ (обычно 1 нс для ОЗУ и 10 мс для жестких дисков). Следовательно, если при работе с прикладной программой приходится использовать дисковое хранилище, в котором информация и данные извлекаются из памяти, обрабатываются и затем временно сохраняются, и этот цикл многократно повторяется во время выполнения программы, то можно увидеть, что программа будет работать ужасно медленно. Именно по этой причине во время выполнения программы используется высокоскоростная оперативная память, поэтому ее называют основной памятью. Более медленная дисковая память называется вторичной памятью.

Виртуальная память – это умный метод использования вторичной памяти, такой как диски, для увеличения видимого объема основной памяти (ОЗУ). Это метод управления ограниченным объемом основной памяти и, как правило, гораздо большим объемом вторичной памяти с более низкой скоростью таким образом, что различие в значительной степени прозрачно для пользователя компьютера. Виртуальная память реализована с использованием блока управления памятью (MMU), который определяет, какие данные должны быть отправлены с диска в ОЗУ, и средства пересылки сегментов программы и данных с диска в ОЗУ. Практически все современные операционные системы используют виртуальную память, которая не сильно замедляет работу компьютера, но позволяет запускать гораздо более крупные программы с ограниченным объемом оперативной памяти.

Обычно компьютер используется следующим образом: предположим, что нужно напечатать отчет. Программное обеспечение для обработки текстов, которое постоянно хранится на жестком диске компьютера, находится и вызывается щелчком по его значку, который загружает программу с жесткого диска в оперативную память. Программа обработки текстов выполняется из ОЗУ, что позволяет пользователю набирать и исправлять отчет (при периодическом сохранении незаконченного отчета на жесткий диск). При выключении компьютера содержимое оперативной памяти теряется, поэтому, если отчет не был сохранен в постоянную память, он теряется навсегда. Поскольку программное обеспечение во время выполнения находится в ОЗУ, чем больше памяти, тем больше вещей можно сделать. Кроме того, поскольку ОЗУ представляет собой область временного хранения данных, в которой компьютер «думает», обычно выгодно иметь как можно больше оперативной памяти. Слишком мало оперативной памяти может привести к удручающе медленной работе программного обеспечения и зависанию компьютера, если во время выполнения программы недостаточно памяти для временного хранения. Ноутбукам в настоящее время требуется не менее 4 гигабайт (ГБ) ОЗУ, а для повышения производительности — 8 или даже 16 гигабайт ОЗУ. Типичное время доступа к ОЗУ составляет менее 1 нс. Если ЦП указывает память 1 нс, он обычно может работать с более быстрыми чипами. Если используется более медленная микросхема памяти без дополнительных схем, заставляющих процессор ждать, процессор не будет получать надлежащие команды и байты данных и, следовательно, не будет работать должным образом.

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) — это внутренняя память ЦП для хранения данных, программы и результата программы.Это память для чтения/записи, в которой хранятся данные до тех пор, пока машина не заработает. Как только машина выключается, данные стираются.

Время доступа в ОЗУ не зависит от адреса, то есть каждое место хранения в памяти так же легко доступно, как и другие места, и занимает такое же количество времени. К данным в ОЗУ можно обращаться произвольно, но это очень дорого.

Оперативная память энергозависима, т. е. хранящиеся в ней данные теряются при выключении компьютера или сбое питания. Следовательно, резервная система бесперебойного питания (ИБП) часто используется с компьютерами. Оперативная память невелика как по физическому размеру, так и по объему данных, которые она может хранить.

Оперативная память бывает двух типов —

Статическая оперативная память (SRAM)

Слово "статический" указывает на то, что память сохраняет свое содержимое до тех пор, пока подается питание. Однако данные теряются при отключении питания из-за нестабильной природы. Чипы SRAM используют матрицу из 6 транзисторов и не содержат конденсаторов. Транзисторам не требуется питание для предотвращения утечки, поэтому SRAM не нужно регулярно обновлять.

В матрице есть дополнительное пространство, поэтому в SRAM используется больше микросхем, чем в DRAM, при том же объеме памяти, что увеличивает затраты на производство. Таким образом, SRAM используется в качестве кэш-памяти и имеет очень быстрый доступ.

Характеристики статической оперативной памяти

Долгая жизнь
Не нужно обновлять
Быстрее
Используется в качестве кэш-памяти
Большой размер
Дорого
Высокое энергопотребление

Динамическое ОЗУ (DRAM)

DRAM, в отличие от SRAM, необходимо постоянно обновлять для сохранения данных. Это делается путем помещения памяти в схему обновления, которая перезаписывает данные несколько сотен раз в секунду. DRAM используется для большей части системной памяти, поскольку она дешева и мала. Все DRAM состоят из ячеек памяти, состоящих из одного конденсатора и одного транзистора.

Основная цель памяти, будь то память человека или машины, — хранить информацию в течение определенного периода времени. Однако есть одна особенность человеческой памяти, по сравнению с машинной памятью, — это способность человеческой памяти забывать. Это может показаться недостатком для нас, людей, но мы должны учитывать тот факт, что существует очень мало вещей, которые мы можем запомнить. Компьютеры не забывают и не запоминают вещи так, как это делаем мы, люди. Они хранят информацию в виде двоичного кода. Это означает, что они либо что-то знают, либо нет (исключая отказ оборудования или повреждение данных). Теперь давайте посмотрим, как компьютер хранит информацию в различных типах памяти.

(Фото предоставлено Pixabay)

Рекомендуемое видео для вас:

Поведение памяти при отключении питания

Фундаментальное сходство между памятью человека и компьютера заключается в том, что у обоих есть два типа памяти. У человека различают кратковременную память и долговременную память. Краткосрочные воспоминания — это действия, которые вы недавно видели и которые требуют обработки. Долговременная память состоит из фактов, которые мы узнали, событий, которые мы пережили, и вещей, которые нам нужно помнить в течение длительного периода времени. Теперь, когда дело доходит до памяти компьютера, первым типом памяти является встроенная память (или основная память). Обычно известно, что эта память энергозависима, а это означает, что как только питание отключается, компьютер имеет тенденцию забывать хранящиеся в ней данные. Тип энергозависимой памяти — это RAM (оперативное запоминающее устройство). Именно здесь появляется вторичный тип памяти, известный как вспомогательная память. Мы можем рассматривать жесткий диск как яркий пример вспомогательной памяти. Эта память, в отличие от энергозависимой памяти, не стирается при отключении питания компьютера. Теперь давайте посмотрим и попробуем понять, как работают встроенная оперативная память и жесткие диски.

Внутренняя память

Что касается внутренней памяти, существует два типа: RAM (оперативное запоминающее устройство) и ROM (постоянное запоминающее устройство). Микросхемы оперативной памяти сохраняют информацию в своей памяти только до тех пор, пока не будет отключено питание. Поэтому он используется только для кратковременного хранения памяти. Микросхемы ПЗУ, с другой стороны, запоминают информацию независимо от того, выключено питание или нет. В ПЗУ запрограммирован набор инструкций, которые может прочитать только компьютер. На заводе ПЗУ используется для хранения таких вещей, как BIOS компьютера.BIOS управляет основными системными программами, такими как функции ввода/вывода, экран компьютера и клавиатура.

Оперативная память бывает двух видов: DRAM и SRAM. DRAM расшифровывается как Dynamic Random Access Memory, а SRAM расшифровывается как Static Random Access Memory. DRAM дешевле, чем SRAM. Он имеет более высокую плотность, чем SRAM, по отношению к объему памяти, который он может упаковать при том же размере, поэтому он используется для большей части внутренней памяти, которую вы найдете в ПК, игровых консолях и подобных устройствах. SRAM быстрее и потребляет меньше энергии, чем DRAM, и, учитывая ее более высокую стоимость и меньшую плотность, с большей вероятностью будет использоваться в небольших временных «рабочих памяти» (кэшах), которые являются частью внутренней или внешней памяти компьютера. SRAM широко используется в мобильных телефонах, где энергопотребление имеет первостепенное значение.

Что касается ПЗУ, то существует два типа: EPROM и EEPROM (электрически стираемое программируемое ПЗУ). Сегодняшние устройства в основном имеют EEPROM. EEPROM может хранить данные неограниченное время, но данные можно стереть, пропустив через нее электрический ток. EPROM использовался только в прошлом, но в современных устройствах он больше не используется. Причина этого в том, что для того, чтобы стереть память в СППЗУ, ее нужно тщательно удалить из схемы, а затем на нее нужно посветить сильным ультрафиолетом, чтобы удалить память.

Вспомогательная память

Вспомогательная память является статической памятью, что означает, что даже после отключения питания память остается нетронутой. Наиболее распространенным видом вспомогательной памяти являются жесткие диски и компакт-диски. Однако, глядя на долгую и захватывающую историю компьютерных запоминающих устройств, первым типом вспомогательных дисков на самом деле была дискета. Использовался с конца 70-х до середины 90-х. Это были маленькие тонкие круги из пластика, покрытые магнитным материалом, вращающиеся внутри прочных пластиковых корпусов, которые постепенно уменьшались в размерах примерно с 8 дюймов до 5,25 дюймов, вплоть до окончательного, самого популярного размера около 3,5 дюймов.

Следующим типом запоминающих устройств были Zip-накопители. Zip-накопители были похожи на гибкие диски, но хранили гораздо больше информации в сильно сжатой форме внутри объемных картриджей. В 1970-х и 1980-х годах микрокомпьютеры — предки современных компьютеров — часто хранили информацию с помощью кассет, точно таких же, как те, которые люди использовали тогда для воспроизведения музыки. Вы можете быть удивлены, узнав, что крупные компьютерные отделы до сих пор широко используют ленты для резервного копирования данных, в основном потому, что этот метод настолько прост и недорог. Неважно, что ленты работают медленно и последовательно, когда вы используете их для резервного копирования, потому что, как правило, вы хотите копировать и восстанавливать свои данные очень систематически, а время не обязательно так важно.

Таким образом, в заключение следует отметить, что различные методы хранения в памяти работают по-разному при отключении питания; некоторые стирают хранящиеся в них данные, а другие хранят их бесконечно!

Читайте также: