ZELENÁ VÝSTAVA

Vzdělávací výstavy pro žáky základních a středních škol graficky uzpůsobené i pro robotické čtení pro nevidomé a doplněné o multimediální doprovodné prvky.

Co je to paměť:
Paměť je pracovním prostorem procesoru počítače . Jedná se o oblast pro dočasné ukládání dat, ve které musí být uložena všechna data a všechny programy, se kterými procesor pracuje . Paměť slouží k dočasnému ukládání dat proto, že veškerá data v ní zustávají uložena jen do okamžiku vypnutí počítače či jeho restartu. Před vypnutím či restartem by data měla být uložena na ně jaké zařízení pro trvalé ukládání dat (kterým je obvykle pevný disk), aby mohla být v budoucnu opět použita.
Pro označení pam ě ti se čas to používá zkratka RAM, pocházející ze slov Random Access Memory a říkající, že k jednotlivým místům v paměti lze přistupovat zcela náhodně a rychle.
Z hlediska fyzického platí, že RAM bývá tvořena čipy typu DRAM (dynamic RAM), jejichž základní charakteristikou je možnost dynamického ukládání dat. Obvykle se tedy pojmem paměť chápe právě RAM či fyzická paměť systému, tvoře ná paměťovými čipy a moduly, instalovanými do speciálních patic na základní desce. Je nutné uvést, že speciální formou RAM je tzv. virtuální paměť, která se vytváří na pevném disku. V současné době se v počítačích používají tři základní typy fyzické paměti:

• ROM ( Read-Only Memory )
• DRAM ( Dynamic RAM )
• SRAM ( Static RAM )

Pojem RAM může ale být použit i k označení logického mapování a rozvržení paměti . Přitom logickým mapováním a rozvržením se myslí zpúsob mapování adres paměti na jednotlivé čipy fyzické paměti a použití určitých adres paměti či rozsahů adres pro konkrétní typy systémových informací.

Moduly SIMM, DIMM a RIMM
Původní počítače měly systémovou paměť ve formě čipů, vsazených přímo do patic na základní desce. Protože se ale toto uspořádání ukázalo jako nevýhodné, byly nejprve vyvinuty moduly SIMM (Single Inline Memory Module).

Moduly SIMM jsou v podstatě malými destičkami s připájenými paměťovými čipy, které se zasunují do speciálních patic na základní desce. Protože jednotlivé čipy jsou připájené, je výměna jednoho čipu nemožná. V případě závady čipu to tedy znamená výměnu celého modulu. Z hlediska systému se celý modul chová tak, jako kdyby to byl jeden čip o velké kapacitě.

Existovaly dvě základní varianty modulů SIMM, lišící se velikostí a datovou šířkou: 8bitové moduly (volitelně 1 bit navíc pro podporu parity) s 30 vývody a 32bitové moduly (volitelně 4 bity pro podporu parity) se 72 vývody. Současně byly tyto moduly vyráběny ve verzích o různé kapacitě. Moduly SIMM s 30 vývody jsou menší než moduly se 72 vývody, které navíc mohou mít čipy na obou stranách.

V počítačích s procesory Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium II apod. se začaly používat moduly DIMM (Duál Inline Memory Module). Tyto moduly mají standardně 168 vývodů a datovou šířku 64 bitů (bez kontroly parity) či 72 bitů (s kontrolou parity či podporou kódu ECO. Modul DIMM je o 2,5 cm delší než modul SIMM se 72 vývody a na první pohled jej lze rozeznat podle druhého klíčového výřezu na straně vývodů. Dalším významným rozdílem je to, že moduly DIMM mají datové vývody na obou stranách.

Použití čipů typu DDR SDRAM si vyžádalo i mírné úpravy rozměrů a vývodu modulu DIMM, na který jsou tyto čipy instalovány. Základním rozdílem je počet vývodů, kterých je v tomto případě 184. Současně byl odstraněn i jeden z klíčových výřezů, určujících napájecí napětí. Celkové rozměry modulu se opět zvětšily, což znamená, že má-li deska podporovat modul DIMM s čipy DDR SDRAM. musí také obsahovat speciální patice.

Moduly RIMM mají také na každé straně rozdílné vývody. V současné době jsou známy tři ríizné varianty těchto modulů: l6/18bitová verze se 184 vývody, 32/36bitová verze s 232 vývody a 64/72bitová verze s 326 vývody. Patice na základní desce má vždy stejnou velikost, avšak klíčové vývody jsou rozdílné, aby se zabránilo použití nesprávných typů modulů. Z toho vyplývá, že do určitého typu základní desky lze vsadit pouze jeden z uvedených typu modulů RIMM. Zatím nejrozšířenější variantou je 16/18bitová; 32bitová verze se objevila na trhu v roce 2002 a začátek prodeje 64bitové varianty je od roku 2004.

Kód ECC
Kód ECC (Error Correcting Code) je v oblasti opravy chyb paměti značným krokem vpřed. Umožňuje totiž nejenom detekci chyby, ale i následnou opravu jednoho bitu, což znamená, že nedojde k narušení dat. V té podobě, v jaké je kód ECC implementován u většiny PC, umožňuje i detekci chyby dvou bitů, avšak oprava dvou bitů již možná není. Protože ale různé studie prokázaly, že z 98 % jsou chyby paměti tvořeny chybami jediného bitu, je tato varianta kódu dostačující. Její plné označení pak je SEC-DED (Single-Bit Error Correction - Double-Bit Error Detection). Z hlediska technického musí být u 32bitového systému přidáno dalších 7 kontrolních bitu a v případě 64bitového systému musí být přidáno 8 kontrolních bitů. V případě 32bitových počítačů jsou tedy paměťové moduly s podporou kódu ECC dražší než moduly s kontrolou parity (ta totiž vyžaduje pouze 4 bity navíc), zatímco u 64bitových systému jsou oba typy paměťových modulu stejně drahé. Jednotlivé kontrolní bity jsou řadičem paměti vypočítávány v průběhu zápisu do paměti. V průběhu čtení jsou pak kontrolní bity vypočítávány znovu, přičemž výsledek tohoto výpočtu je porovnáván s hodnotami, načtenými z paměti. Pokud je zjištěn nějaký rozdíl, je chybný bit opraven. Samotné obvody, vypočítávající kontrolní bity a tvořící součást řadiče paměti, nejsou v současné době nijak drahé a nezpůsobují tedy žádné výrazné zvýšení ceny systému. Na druhou stranu je nutné uvést, že vypočítávání kontrolních bitů zpomaluje zápisy do paměti a v případě nutnosti nějakých oprav používání kódu ECC vede i ke zpomalení čtení. Z hlediska celého systému je však toto snížení výkonu velmi malé a rozhodně je více než vyváženo zvýšením spolehlivosti dat.

DRAM paměti a jejich budoucnost
Vývoj kapacity čipů, respektive pamětí, je zavislý na dostupné výrobní technologii, která dovolí produkovat čipy jen s omezenou kapacitou. Problémy s výkonem (a zejména propustností) pamětí jsou dlouho známy - architektury osobních počítačů se s nimi potýkají více či méně již od svého vzniku, ale lepší řešení si zatím nemůžeme dovolit. Co bude dál? Kromě zavádění dalších typů pamětí (DDR3, FB-DIMM2) a rostoucích frekvencí se dočkáme i větších zásahů do architektur samotných. Intel již řadu let pracuje na architektuře označované jako „Platforma 2015“, která má umožnit další zvyšování výkonu osobních počítačů včetně výkonu paměťového subsystému (paměť integrovaná přímo na čip a konfigurovatelná cache, která bude inteligentně přidělována na základě požadavků jednotlivých jader).

 

1. jaké základní druhy pamětí rozeznáváme?
2. jaký význam má operační paměť v počítači?
3. jaký druh paměti se využívá v spučasných počítačích dle slotu?

Jaký text je napsán v binárním kodu:

1101001 100000 1110000 1101111 1100011 1101001 1110100 1100001 1100011 100000 1101101 1100001 100000 1110011 1110110 1101111 1101010 1101001 100000 1110000 1100001 1101101 1100101 1110100


 

DOPROVODNÝ PROGRAM

Krátký dokument na téma operační paměť / RAM

Veškeré foto, audio, video a knižní materiály umístěné na tomto vzdělávacím portále jsou výhradně pro účely doplnění konkrétní výstavy
a je zakázáno jakékoliv kopírování, šíření obsahu třetím stranám.  Další distribucí se uživatel vystavuje postihu porušení autorského zákona.