История оперативной памяти: Краткий экскурс в историю оперативной памяти (RAM) / Audiophile’s Software

Содержание

Краткий экскурс в историю оперативной памяти (RAM) / Audiophile’s Software

Память является одним из важнейших элементов логических устройств — это справедливо не только для машин, но даже и для работы нашего, человеческого мышления. Невозможно обработать данные, пока у нас нет места, где мы сможем их хранить. Именно поэтому память всегда была ключевым компонентом компьютерных устройств. Говоря о памяти, мы как правило подразумеваем запоминающие устройства с произвольным доступом (Random Access Memory), однако начиналось всё несколько иначе.

Эта статья расскажет о том, по какому принципу работает память, используемая в ОЗУ, а также вкратце опишет этапы развития наиболее популярного типа запоминающих устройств — от ламповых схем до современных модулей SDRAM (такую оперативную память сегодня можно приобрести в любом магазине компьютерной техники).

История вкратце

Первые компьютеры имели значительно отличающуюся от сегодняшней архитектуру и, соответственно, иначе работали с оперативной памятью. Большинство людей, имеющих понятие об истории информационных технологий, наверное, знают, что первоначально в запоминающих устройствах подобного рода использовались вакуумные электронные лампы — схожие с используемыми в старых ЭЛТ телевизорах и мониторах. Однако затем пришла эпоха транзисторов, разработанных лабораторией Bell Labs.

Транзисторы стали главной составляющей всех современных типов памяти, взявшей начало с простейших транзисторных ключей — электрических схем, позволяющих хранить 1 бит информации. Ключи в дальнейшем развились до элементов называемых триггерами, которые могли объединяться в регистры, именно они чаще всего используются сегодня в качестве ячеек постоянных запоминающих устройств. Следующим усовершенствованием стало объединение транзистора и конденсатора, что позволило разработать более компактную динамическую память.

Основные типы памяти: статическая и динамическая память

Говоря о классификации памяти, прежде всего её делят на два типа: статическая память (Static RAM) и динамическая память (Dynamic RAM). Как было сказано выше, в статической памяти используются определённым образом выстроенные транзисторы, образующие триггеры — ячейки памяти. Одна ячейка памяти хранит 1 бит информации. Наиболее современные SRAM ячейки состоят из шести КМОП транзисторов и представляют собой самый быстрый тип памяти в мире.

В противоположность, динамическая память объединяет транзистор и конденсатор для сведения к минимуму размеров ячейки. Недостатком такого устройства является необходимость периодически подзаряжать конденсатор, что обуславливает задержки доступа к памяти (это именно то, что мы называем таймингами).

Хотя DRAM и обладает явным преимуществом в компактности относительно SRAM, её скорость не может и близко сравниться со скоростью, обеспечиваемой SRAM. Именно поэтому сверхбыстрая память (например, кэш центрального процессора) всегда конструируется из SRAM ячеек. Но из-за больших габаритов SRAM является более дорогим типом и не может быть использована повсеместно.

DRAM же максимально компактна и используется в большинстве мест, где более важен объем, чем мгновенный доступ.

Синхронная и асинхронная память

DRAM может быть классифицирована по функциональности. Все знают, что неотъемлемой частью многих электронных устройств является тактовый генератор, генерирующий специальные импульсы, организующие и синхронизирующие работу основных компонентов.

Синхронная память (SDRAM) может принимать или отправлять данные только в момент начала или окончания тактового импульса (мы еще вернёмся к этому далее). К асинхронной же памяти доступ можно получить в любой момент работы системы, и это является весьма значительным преимуществом.

Single Data Rate SDRAM

На данный момент SDR SDRAM является однозначно устаревшей технологией. Это была одна из первых архитектур с поддержкой синхронного доступа. Single Data Rate обозначает что за один цикл может быть передано одно слово (16 бит для архитектуры x86). Этот тип памяти широко использовался в 90-х, вплоть до выхода Intel Pentium III.

Наиболее распространенными стандартами являлись PC-100 и PC-133, которые могли работать на тактовых частотах 100 и 133 МГц соответственно.

Double Data Rate SDRAM

SDRAM с удвоенной скоростью передачи. Для простоты этот тип памяти сегодня называют просто — DDR. Является прямым наследником SDR SDRAM. В новой технологии была использована возможность удвоения скорости передачи данных с помощью следующего трюка: одно слово передаётся по фронту (началу) тактового импульса, другое — по спаду (окончанию). Память DDR использовалась в системах на базе Intel Pentium 4 и AMD Athlon.

В маркетинговых целях DDR SDRAM продвигалась с удвоенной частотой (относительно реальной) в названии. Например, DDR-400 на самом деле работала на тактовой частоте 200 МГц.

DDR2

Стандарт DDR быстро обрёл широкую поддержку и в скором времени был усовершенствован для соответствия требованиям высокопроизводительных систем. Улучшения коснулись пропускной способности, оптимизации тактовых частот и питания. Это привело к значительному улучшению производительности. DDR2 память использовалась в сочетании с Pentium 4 Prescott, Intel Core и AMD Athlon 64.

Популярными стали скорости от DDR2-400 до DDR2-1066 (как и ранее, реальные частоты в названии удваивали).

DDR3

Спецификация этого типа памяти была завершена в 2007 году. Прежде всего улучшения были направлены на максимизацию тактовой частоты, параллельно с уменьшением напряжения питания. Однако, это привело к некоторым негативным последствиям — увеличилась задержка доступа (латентность). В результате прирост скорости по сравнению с DDR2 оказалась не таким уж значительным (всего около 5%). Однако последние на то время платформы AMD и Intel (790/AM3 и X58/P55 соответственно) поддерживали исключительно DDR3.

Новая спецификация включила стандарты вплоть до DDR3-2000.

DDR4

Стала логическим продолжением DDR3: тактовые частоты были еще более повышены, а напряжение питания вновь уменьшилось. Главным отличием от DDR3 стало удвоение количества банков памяти с 8 до 16. Эти и некоторые другие усовершенствования позволили увеличить производительность по сравнению с предыдущим поколением примерно на 50%. Максимальная эффективная (удвоенная) частота на этот раз достигла 3600 МГц.

Поддержка памяти DDR4 (стандарт опубликован в 2014 году) стартовала с выходом в свет процессоров Intel Haswell. На 2016 год данный тип памяти только начинает догонять по популярности DDR3 (убедиться в этом можно, заглянув в любой электронный каталог, например, e-Katalog http://ek.ua).

Графическая память. GDDR5

Название этого типа может ввести в заблуждение, поэтому следует отметить, что данный тип памяти является специфическим: она используется исключительно в графических ускорителях (видеокартах). Это отдельная «ветвь разработки» DDR, являющаяся наследником DDR3 и запущенная в производство в 2010 году.

Краткая история ОЗУ

Оперативная память является одним из ключевых устройств в вычислительной технике. Процессор имеет прямой доступ к оперативной памяти и временно хранит в ней данные и команды. ОЗУ, как правило, обладает много меньшим объемом, чем ПЗУ, но при этом, работает в десятки раз быстрее.

Сейчас, покупая в магазине очередную планку памяти, мы не задумываемся, с чего началась история современных ОЗУ. А история, эта, на мой взгляд, довольно интересна.

Электронные компьютеры, занимавшие по тем временам огромные площади, и потребляющие сотни тысяч ватт энергии, появились во второй половине сороковых годов 20го столетия. Поначалу они использовали так называемые ring counter’ы (это такой круговой сдвиговый регистр), реализованные на электронных лампах – двойных триодах. Это был неэкономичный, громоздкий и медленный тип ОЗУ.

В начале 50х годов ему на замену пришла ОЗУ на магнитных сердечниках, просуществовавшая в активном использовании до середины 70х. Вот, например модуль памяти на 2кБ:

Ничего не понятно?

Ну вот, покрупнее:

(кликабельно)

А вот еще покрупнее:

 

Выглядит просто адски. Такая память хранит информацию в виде направления намагниченности небольших кольцевидных ферритовых сердечников. Ферритовые кольца расставлялись в прямоугольную матрицу и через каждое кольцо проходило четыре провода для считывания и записи информации. И вот как это делалось: направление намагниченности одного ферритового кольца позволяет хранить один бит информации. Через кольцо проходят четыре провода: два провода возбуждения X и Y и провод запрета S под углом 45° и провод считывания Z под углом 90°. Для считывания значения бита, на провода возбуждения подаётся импульс тока таким образом, что сумма токов через отверстие сердечника приводит к тому, что намагниченность кольца принимает определенное направление независимо от того, какое направление она имело до этого. Значение бита можно определить, измерив ток на проводе считывания: если намагниченность сердечника изменилась, то в проводе считывания возникает индукционный ток.

[ad#intext2]

Забавно то, что считывание разрушает сохранённую информацию. Потому после считывания бита, его необходимо повторно записать.

Для записи, на провода возбуждения подаётся импульс тока в обратном направлении, и намагниченность сердечника меняет направление (относительно того, которое она имеет после считывания). Однако если при этом в другом направлении подаётся ток на провод запрета, то суммы токов через кольцо недостаточно, чтобы изменить намагниченность сердечника, и она остаётся такой же, как после считывания.

Матрица памяти состоит из N² кольцеобразных сердечников нанизанных на пересечения перпендикулярных проводов возбуждения X1…XN и Y1…YN. Через все сердечники проплетается один провод считывания и один провод запрета. Таким образом, матрица позволяет считывать или записывать биты только последовательно.

Силу тока в проводах возбуждения и материал сердечника подбирают так, чтобы тока через один провод не хватило бы для изменения намагниченности сердечника. Это необходимо поскольку на один провод возбуждения нанизано несколько десятков сердечников, а менять направление намагниченности нужно только в одном из них.

Нашел вот в нете фотку компа, использовавшего такой вид памяти:

Следует заметить, что по разным причинам, такой вид памяти использовался на космических кораблях (тот-же Шаттл, к примеру) до начала 90х, а даже используется по сей день на старых АЭС. Основная причина — в отличие от полупроводников, магнитные сердечники не боятся радиации и электро-магнитных импульсов (ну да, тех самых, что возникают при ядерном взрыве).

Память на ферритовых сердечниках по английски называется megnetic core memory. Таким образом в компьютерном термине core dump остались следы эпохи повсеместного распространения ферритовой памяти. Для справки: core dump это файл в современных Unix и Linux системах, в который операционная система сохраняет содержимое рабочей памяти какого либо процесса.

 

В 1968 году маленькая группа специалистов, отколовшаяся от Motorola, создала компанию Intel. В 1969 году новоиспеченная компания выпустила высокоскоростной 64-битный полупроводниковый чип ОЗУ, модель 3101.

Полупроводники на тот момент уже не являлись чем-то новым, но Intel использовала диод Шоттки и биполярные технологии в своем чипе, что позволило резко поднять скорость работы памяти.

Позднее в том-де 1969, Intel представила 256-битный чип памяти, модель 1101 – первый в мире чип памяти МОП (англ. MOS-  Metal Oxide Semiconductor).

Несмотря на то, что 1101 был сложным чипом, имел малый объем памяти и потому не мог эффективно конкурировать с памятью на ферритовых сердечниках, его МОП основа нашла применение в сдвиговых регистрах.

С 1970 по 1971 Intel активно работала над чипами 1102 и 1103 – две чипа с 1Кб динамической ОЗУ, использующей 3 транзистора на одну ячейку памяти. 1102 так и не вышел на рынок. Зато представление 1103 широкой публике было поворотным моментом в истории ОЗУ: наконец большой объем данных мог быть эффективно сохранен на одном чипе. 1103 стал стремительно замещать старые модули памяти на ферритовых сердечниках и вскоре стал стандартом.

Конечно, по сегодняшним стандартам 1103 очень примитивный чип. Он медленный, сложный в производстве и эксплуатации. Но он доказал, что полупроводниковая память не только жизнеспособна, но и намного более эффективна предшественников.

Далее ОЗУ продолжала развиваться на полупроводниковых технологиях, постоянно удваивая скорость и объем, и так до наших дней. Первая эра ОЗУ длилась около 10 лет, вторая около 20. Сейчас мы уже перешли 30 летний рубеж использования полупроводников. Интересно, что дальше….?

 

ЗЫ: кстати, сейчас древние чипы Intel стали предметами коллекционирования. Я видел недавно на eBay продались 3 чипа 1103 за 115 долларов US of A….

Эволюция оперативной памяти — Олег Скрипкин — LiveJournal

Оперативная память (ОЗУ — оперативное запоминающее устройство) является одним из важнейших компонентов компьютера. Именно от объема ОЗУ зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер, а от его быстродействия во многом зависит скорость работы ПК. Оперативная память — это одна из трех (оперативная, постоянная и внешняя) разновидностей памяти, которые используются в современных компьютерах. Однако когда термин «память» упоминается без пояснения, чаще всего имеется в виду именно оперативка. Она больше предназначена для обработки, чем для хранения информации. Ведь именно сюда загружаются программы и данные, и именно из оперативной памяти центральный процессор получает команды. ОЗУ неотъемлемая часть твоего компьютера, связанная с процессором, материнской платой и чипсетом. Об истории развития и особенностях оперативки я тебе и расскажу.


Как все начиналось

Сейчас количество памяти, установленной в твоем компьютере, в несколько раз превышает количество памяти, которое было в первых персоналках. В конце семидесятых годов прошлого века ПК комплектовались всего 64 килобайтами памяти (и это еще много! были компьютеры и с 16 Кб), и этого первое время вполне хватало для работы с текстами, вычислениями и даже для игрушек. Но затем, естественно, памяти стало мало, и появились компьютеры с большим количеством памяти. Оригинальные PC поставлялись с 64 Кб, которые находились прямо на материнской плате, если пользователю требовалось увеличить размер оперативки, приходилось покупать платы расширения. Тогда еще не было отдельных слотов для памяти. С началом массового производства PC/XT стандартный объем памяти увеличился до 256 Кб, затем появились платы расширения объемом 384 Кб. Установка дополнительной памяти проходила следующим образом: в специальную плату расширения вставлялись (вручную) микросхемы памяти, затем с помощью перемычек на материнской плате компьютеру сообщалось, сколько у него памяти. Если ты думаешь, что это очень просто, то сильно ошибаешься. Все было просто, если в компьютере уже было 256 Кб, и ты просто прибавлял к ним еще 384. А если изначально есть только 64 Кб, и нужно установить плату расширения на 128 Кб (всего должно получиться 192 Кб), то правильно установить перемычки было очень нелегко. Даже сейчас многие путаются с джамперами на жестких дисках, а с памятью все было гораздо сложнее.

Таким образом, суммарная емкость оперативной памяти стала достигать «целых» 640 Кб. Это было уже в 80-х годах. Именно тогда, в 1981 году, Билл Гейтс сделал свое знаменитое заявление: «640 килобайт должно хватить всем!».

Процессор 8088, используемый в IBM PC, мог работать с памятью объемом до 1 Мб. Объем памяти, с которым может работать проц, называется адресным пространством. Объемы RAM больше 1 Мб были просто немыслимы для домашнего компьютера, никто не мог представить, что понадобится значительно больше.


Логическая организация памяти

Вся доступная память делится на куски по 64 Кб, они называются сегментами памяти. При этом память, установленная в любом персональном компьютере, кратна 16. Когда процессору требуется достать какую-то информацию из ОЗУ, он обращается к нему по номеру сегмента и смещению. Смещение — это порядковый номер байта в сегменте. Как уже упоминалось, процессор 8088 мог работать максимум с 1 Мб RAM. Она распределялась следующим образом: первые 640 Кб (10 сегментов по 64 Кб) были отданы под оперативную память. В них загружались программы и данные. Эта область памяти называлось нижней (low). Память от 640Кб до 1Мб называлась верхней (high). Первые два сегмента верхней памяти использовались для памяти видеоадаптера, следующий сегмент делили между собой винчестер и все тот же видеоадаптер, затем шли два зарезервированных сегмента. И последний сегмент использовался для загрузки копии bios в оперативную память. Такова типичная структура оперативки в персональных компьютерах.

Все было очень хорошо и всех устраивало, пока не появились компьютеры с процессором 80286. Новые процессоры могли работать с большими объемами оперативной памяти, нежели 1 Мб, для этого они переводились в так называемый защищенный режим работы (protected mode). Однако самая популярная ОС — MS DOS могла работать только в реальном режиме работы процессора и выполнять программы только в первых 640 Кб памяти. Так появились два способа увеличения памяти: дополнительная память (expanded memory) и расширенная память (extended memory). Физически обе памяти одинаковые — это просто микросхемы, устанавливаемые в компьютер, но логически работа с ними происходила совсем по-разному.

Говорят, что нехватка памяти впервые была отмечена пользователями электронных таблиц — они забивали слишком много данных, и память заканчивалась. В то время на всех бухгалтерских компьютерах стояли продукты не Microsoft, а Lotus. Именно Lotus был лидером в производстве такого софта. И вот, идя на встречу пользователям Intel, Microsoft и Lotus разработали спецификацию дополнительной памяти: Expanded Memory Specification (EMS). Логически эта память не была продолжением оперативной памяти, для обращения к ней было выделено «окно» в верхней части памяти (один из зарезервированных сегментов). Вся дополнительная память (ее могло быть максимум 32 Мб) также разбивалась на сегменты по 64 Кб, так называемые страницы (page frame). С помощью специального драйвера, через это «окно» можно было обратиться к любой странице дополнительной памяти. Однако в этой памяти можно было хранить только данные, ведь DOS могла выполнять программы только из первых 640 Кб.

EMS отлично справлялась со своей задачей на старых компьютерах, но владельцы 286 и уж тем более 386 процов хотели настоящую память, а не какое-то там окно. 🙂 Расширенная память (XMS) — это память, превышающая 1 Мб (как в современных компьютерах), однако ее не может использовать DOS. Для получения доступа к ней надо переводить процессор в защищенный режим работы. Именно в этом режиме проц работает под Windows, Linux и другими многозадачными ОС. Для DOS’а были также написаны специальные программы, при запуске переводящие проц в защищенный режим работы, а затем обратно. Но вот в 286 процессоре была ошибка, из-за которой он мог переключаться только в защищенный режим, а обратно никак. Так что расширенная память начала распространяться только с массовым появлением 386 компьютеров.


Первая память

В 1970 году молодая компания Intel выпустила первый модуль DRAM (Dynamic Random Access Memory, динамическая память со случайным доступом) памяти, под номером 1103. И к 1972 году это был самый продаваемый полупроводниковый чип памяти в мире. В коммерческих компьютерах он впервые стал использоваться в HP 9800. В основе этой памяти лежал очень маленький транзистор и конденсатор, а ее изобретателем был Robert H. Dennard, работавший в исследовательском центре IBM. В 1968 году он вместе с IBM получил патент на свое изобретение. Вся оперативная память, используемая в персональных компьютерах, является памятью со случайным доступом (RAM). Это значит что процессор может обращаться к любому байту памяти по номеру столбца и строки, не затрагивая остальные байты. Всего существует два основных вида RAM: динамическая (Dynamic RAM) и статическая (Static RAM). Различия заключается в том, что динамическая память нуждается в частом обновлении содержимого (этим занимается контроллер памяти) иначе конденсатор разряжается, и информация в памяти теряется. В статической памяти вместо конденсатора использовался триггер на биполярных транзисторах. Получив один раз заряд, такая ячейка способна хранить информацию, пока есть питание. Но когда питание отключается оба типа памяти все «забывают». Статическая память быстрее динамической, однако и стоит значительно дороже, поэтому она нашла свое применение в кэш-памяти процессора, где, кстати, сейчас и используется.

На первых персональных компьютерах вся оперативная память была представлена одним блоком микросхем памяти. Причем память работала с той же частотой что и процессор. С появлением 286 и 386 процессоров ситуация изменилась: память перестала успевать поставлять процессору данные — так появилось понятие временных задержек. Процессор ждал несколько тактов, пока память передавала ему информацию. Первая память имела время доступа не менее 100 нс (а зачастую оно бывало равным и 250 нс). Схема доступа к такой памяти выглядела как 5-5-5-5, то есть запись/чтение из памяти осуществлялись каждый пятый такт. Напряжение питания ОЗУ составляло 5 В.

Память, использовавшаяся в первых компьютерах, так и называется — Conventional DRAM (обычная DRAM).


Быстрая память

Для «двоек» и «троек» была разработана специальная быстрая память — FPM (fast page mode, постраничная адресация). Поскольку память стала «узким местом» вEAомпьютере, были придуманы несколько способов оптимизации передаваемой информации. Фишка FPM заключалась в том, что существовала область ОЗУ, к которой процессор мог обращаться без циклов ожидания (там использовались специальные микросхемы памяти). Принцип работы был следующий: если требовалось записать или прочитать информацию из определенной страницы памяти, и предыдущая команда по работе с памятью использовала информацию с той же страницы, цикла ожидания не требовалось. Однако когда программа обращалась к другой странице памяти, циклы ожидания все равно были. Стандартное время доступа к такой памяти было 60-70 нс. В FPM также использовалась другая схема доступа: 5-3-3-3, работающая даже с частотой системной шины 66 МГц. Постраничная адресация памяти и ее различные разновидности использовались очень долгое время, аж до 1994 года.

А в 1994 году появилась новая архитектура памяти: EDO (Extended Data Output или другое название Hyper Page Mode). По сути, это просто усовершенствованный вид FPM. EDO частично совмещала такты чтения, за счет чего появилась возможность считывания следующей порции данных не дожидаясь окончательной передачи предыдущих. Схема чтения у EDO была уже 5-2-2-2. Она могла работать даже с частотой шины 75 МГц. Память этого типа использовалась в системных платах до Intel 430 FX, то есть и в 486 компьютерах, и даже в Pentium’ах. Питание было 5 В или 3.3 В.

VIA Technologies, пытаясь отвоевать часть рынка материнских плат у Intel, предложила свою реализацию технологии EDO — BEDO (burst EDO — EDO с пакетной пересылкой данных). Особенностью этой памяти было то, что при первом обращении считывалось сразу несколько последовательных слов. BEDO работает по схеме 5-1-1-1 (всего 8 тактов вместо 20, как у простого DRAM). Этот тип RAM поддерживался чипсетами Intel 430 HX и VIA 580VP/590VP. Однако такая память не получила широкого распространения, и ее сменила SDRAM.


Новая вы2сота — SDRAM

Так как Pentium был революционным процессором, ему нужна была новая революционная память. В 1997 году на смену EDO приходит SDRAM (Synchronous DRAM, синхронная DRAM). Впервые поддержка этой памяти была реализована в чипсетах Intel TX и VX. Чипы SDRAM использовали новейшие технологии, применявшиеся при изготовлении кэш памяти. За счет этого они работали по схеме 5-1-1-1, такой же, как в BEDO. Первоначально SDRAM разрабатывалась для видеокарт, однако с удешевлением стоимости производства памяти она перекочевала в ОЗУ. Главной особенностью SDRAM стала синхронизация работы с процессором. До этого вся память работала асинхронно, то есть, обращаясь к памяти, процессор «не знал», сколько времени потребуется памяти для ответа, и ему ничего не оставалось, как ждать. С появлением синхронной памяти процессор уже «знал», сколько тактов ему ждать, и он мог начать выполнять следующую операцию, не дожидаясь ответа RAM, при условии, что последующая операция не использует результаты предыдущей команды. Первоначально память работает на частоте 66 МГц.

Но в первом квартале 1998 года Intel выпускает спецификацию PC100 и вместе с ней новый чипсет i440BX, который поддерживал частоту шины 100 МГц. Максимальная пропускная способность памяти (произведение частоты памяти на ее разрядность) составляла 0.8 ГБ/с. Питание осуществлялось от 3.3 В. Чуть позже появляется спецификация PC133 для материнских плат с частотой шины 133 МГЦ, однако Intel в этом не участвует, почему, ты поймешь ниже. Поддержкой PC133 занимались VIA
MD. Пропускная способность такой памяти вырастает до 1.06 ГБ/с.

Но и этого вскоре оказалось мало, и тогда на помощь «старым» игрокам рынка памяти приходит Samsung, представивший спецификацию SDRAM II или DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM). Ничего идеологически нового в DDR памяти не появилось, но она стала обеспечивать удвоенную пропускную способность за счет работы на обеих границах тактового сигнала (подъем и спад). Питание такой памяти было 2.5 В. Первоначально она работала на частоте 100 МГц (РС1600 аналогично обычной SDRAM на частоте 200 МГц) и 133 МГц (РС2100), а затем доросла аж до 266 МГц.


Rambus

Компания Rambus еще в 1995 году разработала новый вид памяти, который начал применяться в высокопроизводительных видеокартах и в приставке Nintendo 64. Память получила название RDRAM (Rambus DRAM). Год спустя Intel подписывает соглашение с Rambus, а в 1999 году начинает продвигать новую память. Intel решила, что от DDR SDRAM добиться больших скоростей нереально и для нового процессора Pentium IV требуется другая память. Но DDR не умер, ее поддержкой активно занялись AMD, VIA и другие производители.

Среди особенностей памяти от Rambus было: увеличение тактовой частоты за счет сокращения разрядности шины, передача управляющей информации отдельно от передачи данных по шине, увеличение количества банков для усиления параллелизма. Главным недостатком RDRAM было чрезвычайно требовательное к качеству производство и сложность изготовления микросхем из-за уменьшения размера элементов. Производители не спешили начинать выпускать память Rambus, производить DDR было гораздо выгоднее, так как требовалось платить большие отчисления в Rambus для получения лицензии и менять производственные линии. А покупатели не горели желанием приобретать Rambus из-за дороговизны и необходимости покупать модули парами. Первые модули Rambus были 16-разрядными и работали на удвоенной частоте шины: 800 МГц (РС800) с пропускной способностью 1.6 ГБ/с и 1066 МГц (РС1066). То есть реальная частота составляла, соответственно, 400 и 533 МГц, а эффективная — 800 и 1066 МГц. Затем появились 32-разрядные модули с эффективными частотами 800 МГц (РС3200) и 1066 МГц (РС4200), которые получили название DR DRAM (Direct Rambus DRAM). Опять же, идеологически от RDRAM они не отличались, но возросла скорость передачи данных, и изменился протокол.

Спустя короткое время становится ясно, что RDRAM не оправдывает возложенных на нее надежд, а DDR SDRAM догоняет и в некоторых случаях даже начинает обгонять по скорости Rambus. Однако пока Intel ничего не может сделать, она связанна контрактом с Rambus и не может выпускать материнские платы с поддержкой другой памяти до истечения срока контракта.


А тем временем…

VIA и AMD вполне успешно продолжали развитие DDR, а Intel испытывала серьезные трудности с чипсетом i820, который так и не смог нормально работать с памятью Rambus. Корпорации пришлось развивать поддержку медленной памяти SDRAM. И только в середине 2000 года на свет появляется чипсет i815, официально поддерживающий PC133 SDRAM. Хотя и раньше, разгоняя чипсет i440BX, можно было использовать эту память. Также для Pentium 4 появился чипсет i845, поддерживающий оба типа памяти.

Сегодня на большинстве компьютеров используется DDR SDRAM, однако Intel не успокоилась и принялась за стандарт DDR2, который уже в этом году был реализован в чипсетах i915/i925. Наученная горьким опытом с Rambus, Intel уже не делает ставку только на DDR2, новые чипы по-прежнему будут поддерживать обычную DDR. DDR2 также ничего революционно нового не принесла. Однако модули DDR2 несколько отличаются по конструкции и требуют меньшее питание. И снова DDR2 пришел к нам из видеокарт, где появился раньше. AMD и VIA пока что не планируют переход к новой памяти и продолжают использовать DDR.

Заглядывая дальше в будущее, можно предсказать переход к DDR3, которая уже сейчас используется в видеокартах.


Тайминги памяти

Для доступа к памяти используется схема синхронизации доступа в пакетном режиме в виде A-B-C-D. A — это количество тактов ожидания для произведения чтения первого адреса (Column Address Strobe Latency). B, C и D — количество тактов ожидания процессора для чтения каждого следующего адреса в пакетном режиме (внутренние задержки памяти: B — precharge-to-active, C — active-to-precharge, D — active-to-CMD). Такт — это один период электромагнитного колебания частоты, на которой работает память.

Например, память работает на частоте 100 МГц, время одного такта 1/100 млн, то есть 10 нс. Таким образом 5 тактов ожидания соответствуют задержке в 50 нс.


Упаковка модулей памяти



  • SIMM (Single In-line Memory Module, модуль памяти с однорядным расположением выводов). Память FPM и EDO. Старые — 30-контактные (256 Кб, 1, 4, 8, 16 Мб), более новые — 72-контактные модули (емкость — 1-128 Мб). В компьютерах с 64 разрядной шиной (Pentium) необходимо устанавливать парами.

  • DIMM (Dual In-line Memory Module, модули памяти с двухрядным расположением выводов). Память: FPM, EDO, SDRAM, DDR SDRAM. Количество контактов разное, в зависимости от типа памяти.

  • RIMM (Rambus In-line Memory module, память RDRAM). Модули памяти специально для памяти Rambus.

Эволюция памяти – от каменной до электронной / Блог компании Intel / Хабр

Тема хранения информации была актуальна во все времена — начиная с рассвета человеческой цивилизации и по сей день. Свой авторский взгляд на историю средств хранения предлагает Джереми Кук, публикующий свои статьи на сайте EETimes.

В продолжение темы об эволюции цифровой памяти я подготовил что-то вроде слайд-шоу, иллюстрирующего этот прогресс. Полный обзор истории памяти – занятие слишком утомительное, поэтому я выбрал список того, что считаю в ней основным. Приглашаю всех высказывать свое мнение о подборке в комментариях.

Письменность


Источник: Университет Чикаго
Еще не электронная и даже не механическая, письменность сама по себе была невероятным открытием. Она позволила не только общаться людям, находящимся в разных местах, но и передавать знания из поколения в поколение. Согласно исследованиям университета Чикаго, письменность появилась около 3500 до н.э. и это событие стало «началом информационной революции». По-моему, лучше и не скажешь.

Перфокарты


Иллюстрация в журнале Scientific American от 30 августа 1890 г. Источник: Wikipedia

Перфокарты громко заявили о себе при переписи населения США 1890 года; машина, изобретенная Германом Холлеритом, обработала ее результаты в течение года – людям понадобилось бы на это в 10 раз больше времени. Идею для устройства подсказали кондукторы в поездах, компостировавшие билеты пассажиров; большое влияние оказали также машины французского ткача Жозефа-Мари Жаккарда, использовавшие перфоленту для управления ткацким процессом.
Триггер


Схема триггера из патента Екклеса и Джордана, 1918 г. Источник: Wikipedia
Триггер, изобретенный в 1918 году, дает нам подсказку, как работает современная компьютерная память. Эти старомодные громоздкие устройства, способные сохранять и изменять свое состояние, зависящее от внешнего электрического сигнала, принципиально не так далеки от того, как компьютеры работают сейчас.
DRAM


MT4C1024 — интегрированный DRAM модуль производства Micron Technology. Источник: Wikipedia
DRAM (Dynamic random access memory, Динамическая память с произвольным доступом), изобретенная в 1966 году (не путать с древней монетой!), использовала конденсаторы для хранения информации. Заряженный конденсатор представлял собой единицу, разряженный – ноль. Упоминавшийся в названии термин «динамический» означал не функциональную особенность, а свойство конденсаторов со временем терять свой заряд, что вызывало необходимость в перезарядке.
SDRAM


Source: Royan/Wikipedia commons
SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory, Синхронная динамическая память с произвольным доступом) имела ограниченное применение еще в 70-х, однако заявила о себе широко только в 1993. Ранее RAM изменяла свое состояние так быстро, как было возможно, чтобы принять данные, синхронная же DRAM использовала тактовый генератор компьютера для настройки процесса хранения. Это позволило разделить данные на отдельные банки для синхронного исполнения нескольких операций с памятью одновременно.
EPROM


Первый EPROM Intel, 1971 г. Источник: Wikipedia
Дов Фроман разработал стираемую программируемую память только для чтения (EPROM, Erasable Programmable Read Only Memory) в 1971 году в Intel. Она энергонезависима, то есть содержимое памяти не уничтожается при потере питания. Эти чипы программируются с помощью электрического тока, информация стирается путем облучения ультрафиолетовым светом.
Дисковод


Источник: Michael Holley/Wikipedia
Побывавший в 1975 году на обложке журнала Popular Electronics, Altair 8800 стал первым компьютером для тысяч новоявленных компьютерных гиков. Хотя об этом компьютере можно рассказать много любопытного, в данной статье нас более всего интересует его 8-дюймовый дисковод, изображенный на фото. Согласно rwebs.net, диск мог хранить 300,000 байт. Сейчас нам странно видеть размер памяти без добавления приставки мега- или гига-, однако в то время это был приличный объем. Любопытно, что вы могли также приобрести и кассетный интерфейс, если дисковод не пришелся вам по душе.
EEPROM


Источник: Amit Bhawani
Электрически стираемая программируемая память только для чтения (EPROM, Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) появилась в 1978 году. Ее преимуществом по сравнению с EPROM стала возможность программирования и стирания данных во время использования. Имелось и одно существенное ограничение – в количестве циклов перепрограммирования. Однако в современных чипах количество циклов чтения-записи было значительно увеличено.
Жесткий диск


Источник: Ian Wilson/Wikipedia
Seagate произвел свой первый 5-дюймовый жесткий диск в 1980 году. С этого времени компоненты памяти начинают напоминать те, которые мы имеем сейчас, однако есть и нюансы. Скажем, в том же году IBM выпустила первый винчестер емкостью 1 Гб – он весил 550 кг.
Аудио CD


Брошюра к проигрывателю Sony CDP-101. Источник: TechHive.com
Продажи аудио CD начались в 1982. Первоначально они не предназначались для компьютеров, однако представляли собой средство хранения цифровой информации, и к 1985 году появились первые приводы CD-ROM. CD опережали свое время – лишь в начале 90-х компьютеры догнали их по объемам хранимой мультимедийной информации.
Несмотря на возраст, CD до сих пор, пусть и не так широко, используются для распространения данных. 30 лет – это огромный срок для всего цифрового.
Флеш память


Чип слева — флеш память, справа — контроллер. Источник: Wikimedia Commons
Флеш память была изобретена в 80-х и представлена публике в 1988. Технически представляя собой разновидность EEPROM, флеш память существенно превосходит предшественников по скорости. Были разработаны две разновидности, основанные на логических вентилях NAND и NOR соответственно. Технология эксплуатируется по сегодняшний день, одним из наиболее ее распространенных примеров являются карты памяти Compact Flash.
DDR SDRAM


Память Corsair DDR-400 с радиаторами. Источник: Martyn M aka Martyx/Wikipedia
Торговая ассоциация JDEC сертифицировала DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory, Синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных) в 2000 году. Как следует из названия, при определенных условиях этот тип памяти может обеспечить двойную скорость данных по сравнению с обычной SDRAM.
Вслед за DDR SDRAM последовала DDR2, представленная в 2003 и обеспечивавшая еще примерно двукратный прирост. Затем DDR3 удвоила его еще раз в 2007. Если кого-то не удовлетворяет 8-кратное увеличение, DDR4 уже не за горами; помимо удвоения скорости, она имеет более низкое рабочее напряжение.
UFS


Источник: Toshiba
JDEC опубликовала стандарт UFS (Universal Flash Storage, Универсальный флеш-накопитель) в 2012 году и обновила его в сентябре 2013. В дополнение в функциям энергосбережения, эти чипы обеспечат дуплексную пропускную способность данных 300 Мбит/с. Будет интересно посмотреть, как этот тип памяти будет развиваться в будущем.
Трехмерная память


Источник: Micron/TechWeekEurope.co.uk
Помимо DDR4 и UFS, еще один памяти у нас на горизонте – трехмерная память. Исчерпав возможности плоских чипов, мы пытаемся выжать максимум из третьего измерения. Эта перспективная технология описана в посте Janine Love.
1 ТБ USB-носитель


Источник: HardwareZone
Как я уже отмечал ранее, Kingston в 2013 году выпустил терабайтный USB-носитель. До сих пор поражаюсь плотности данных в этом устройстве размером в несколько сантиметров.
Удивительно, как далеко зашел прогресс в области памяти. Неужели и в дальнейшем мы будем наблюдать столь гигантские прорывы?

Оригинальная версия поста опубликована на сайте EETimes.

Оперативная память — Википедия

Модули ОЗУ для ПК Простейшая схема взаимодействия оперативной памяти с ЦП

Операти́вная па́мять (англ. Random Access Memory, RAM, память с произвольным доступом) или операти́вное запомина́ющее устро́йство (ОЗУ) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемые процессором.

Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится:

Содержащиеся в полупроводниковой оперативной памяти данные доступны и сохраняются только тогда, когда на модули памяти подаётся напряжение. Выключение питания оперативной памяти, даже кратковременное, приводит к искажению либо полному разрушению хранимой информации.

Энергосберегающие режимы работы материнской платы компьютера позволяют переводить его в режим сна, что значительно сокращает уровень потребления компьютером электроэнергии. В режиме гибернации питание ОЗУ отключается. В этом случае для сохранения содержимого ОЗУ операционная система (ОС) перед отключением питания записывает содержимое ОЗУ на устройство постоянного хранения данных (как правило, жёсткий диск). Например, в ОС Windows XP содержимое памяти сохраняется в файл hiberfil.sys, в ОС семейства Unix — на специальный swap-раздел жёсткого диска.

В общем случае ОЗУ содержит программы и данные ОС и запущенные прикладные программы пользователя и данные этих программ, поэтому от объёма оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер под управлением ОС.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) — техническое устройство, реализующее функции оперативной памяти. ОЗУ может изготавливаться как отдельный внешний модуль или располагаться на одном кристалле с процессором, например, в однокристальных ЭВМ или однокристальных микроконтроллерах.

История

В 1834 году Чарльз Бэббидж начал разработку аналитической машины. Одну из важных частей этой машины он называл «складом» (store), эта часть предназначалась для хранения промежуточных результатов вычислений. Информация в «складе» запоминалась в чисто механическом устройстве в виде поворотов валов и шестерней.

В ЭВМ первого поколения использовалось множество разновидностей и конструкций запоминающих устройств, основанных на различных физических принципах:

В качестве ОЗУ использовались также магнитные барабаны, обеспечивавшие достаточно малое для ранних компьютеров время доступа; также они использовались в качестве основной памяти для хранения программ и данных.

Второе поколение требовало более технологичных, дешёвых и быстродействующих ОЗУ. Наиболее распространённым видом ОЗУ в то время стала память на магнитных сердечниках.

Начиная с третьего поколения большинство электронных узлов компьютеров стали выполнять на микросхемах, в том числе и ОЗУ. Наибольшее распространение получили два вида ОЗУ:

SRAM хранит бит данных в виде состояния триггера. Этот вид памяти является более дорогим в расчёте на хранение 1 бита, но, как правило, имеет наименьшее время доступа и меньшее энергопотребление, чем DRAM. В современных компьютерах часто используется в качестве кэш-памяти процессора.

DRAM хранит бит данных в виде заряда конденсатора. Однобитовая ячейка памяти содержит конденсатор и транзистор. Конденсатор заряжается до более высокого или низкого напряжения (логические 1 или 0). Транзистор выполняет функцию ключа, подключающего конденсатор к схеме управления, расположенного на том же чипе. Схема управления позволяет считывать состояние заряда конденсатора или изменять его. Так как хранение 1 бита информации в этом виде памяти дешевле, DRAM преобладает в компьютерах третьего поколения.

Статические и динамические ОЗУ являются энергозависимыми, так как информация в них теряется при отключении питания. Энергонезависимые устройства (постоянная память, ПЗУ) сохраняют информацию вне зависимости от наличия питания. К ним относятся флэш-накопители, карты памяти для фотоаппаратов и портативных устройств и т. д.

В устройствах управления энергозависимой памяти (SRAM или DRAM) часто включают специальные схемы для обнаружения и/или исправления ошибок. Это достигается введением избыточных битов в хранимые машинные слова, используемые для проверки (например, биты чётности) или коррекции ошибок.

Термин RAM относится только к устройствам твёрдотельной памяти SRAM или DRAM — основной памяти большинства современных компьютеров. Для оптических дисков термин DVD-RAM не совсем корректен, так как, в отличие от дисков типа CD-RW или DVD-RW, старые данные не должны стираться перед записью новых. Тем не менее, информационно DVD-RAM больше похож на жёсткий диск, хотя время обращения к нему намного больше.

ОЗУ современных компьютеров

ОЗУ большинства современных компьютеров представляет собой модули динамической памяти, содержащие полупроводниковые ИС ЗУ, организованные по принципу устройств с произвольным доступом. Память динамического типа дешевле, чем статического, и её плотность выше, что позволяет на той же площади кремниевого кристалла разместить больше ячеек памяти, но при этом её быстродействие ниже. Статическая память, наоборот, более быстрая память, но она и дороже. В связи с этим основную оперативную память строят на модулях динамической памяти, а память статического типа используется для построения кэш-памяти внутри микропроцессора.

Память динамического типа

Основная статья: DRAM

Экономичный вид памяти. Для хранения разряда (бита или трита) используется схема, состоящая из одного конденсатора и одного транзистора (в некоторых вариантах два конденсатора). Такой вид памяти, во-первых, дешевле (один конденсатор и один транзистор на 1 бит дешевле нескольких транзисторов триггера), и, во-вторых, занимает меньшую площадь на кристалле (там, где в SRAM размещается один триггер, хранящий 1 бит, можно разместить несколько конденсаторов и транзисторов для хранения нескольких бит). Но DRAM имеет и недостатки. Во-первых, работает медленнее, поскольку, если в SRAM изменение управляющего напряжения на входе триггера сразу очень быстро изменяет его состояние, то для того, чтобы изменить состояние конденсатора, его нужно зарядить или разрядить. Перезаряд конденсатора гораздо более длителен (в 10 и более раз), чем переключение триггера, даже если ёмкость конденсатора очень мала. Второй существенный недостаток — конденсаторы со временем разряжаются. Причём разряжаются они тем быстрее, чем меньше их электрическая ёмкость и больше ток утечки, в основном, утечка через ключ.

Именно из-за того, что заряд конденсатора динамически уменьшается во времени, память на конденсаторах получила своё название DRAM — динамическая память. Поэтому, дабы не потерять содержимое памяти, заряд конденсаторов периодически восстанавливается («регенерируется») через определённое время, называемое циклом регенерации (обычно 2 мс). Для регенерации в современных микросхемах достаточно выполнить циклограмму «чтения» по всем строкам запоминающей матрицы. Процедуру регенерации выполняет процессор или контроллер памяти. Так как для регенерации памяти периодически приостанавливается обращение к памяти, это снижает среднюю скорость обмена с этим видом ОЗУ.

Память статического типа

ОЗУ, которое не надо регенерировать (обычно схемотехнически выполненное в виде массива триггеров), называют статической памятью с произвольным доступом или просто статической памятью. Достоинство этого вида памяти — скорость. Поскольку триггеры являются соединением нескольких логических вентилей, а время задержки на вентиль очень мало, то и переключение состояния триггера происходит очень быстро. Данный вид памяти не лишён недостатков. Во-первых, группа транзисторов, входящих в состав триггера, обходится дороже, чем ячейка динамической памяти, даже если они изготавливаются групповым методом миллионами на одной кремниевой подложке. Кроме того, группа транзисторов занимает гораздо больше площади на кристалле, чем ячейка динамической памяти, поскольку триггер состоит минимум из 2 вентилей (шести-восьми транзисторов), а ячейка динамической памяти — только из одного транзистора и одного конденсатора. Используется для организации сверхбыстродействующего ОЗУ, обмен информацией с которым критичен для производительности системы.

Логическая структура памяти в IBM PC

В реальном режиме память делится на следующие участки:

Примечания

Литература

  • Скотт Мюллер. Глава 6. Оперативная память // Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17-е изд. — М.: Вильямс, 2007. — С. 499—572. — ISBN 0-7897-3404-4.
  • Под. ред. чл.-корр. АН УССР Б. Н. Малиновского. Глава 2.3 БИС ЗУ для построения внутренней памяти // Справочник по персональным ЭВМ. — К.: Тэхника, 1990. — С. 384. — ISBN 5-335-00168-2.

Ссылки

Оперативная память — Википедия. Что такое Оперативная память

Модули ОЗУ для ПК Простейшая схема взаимодействия оперативной памяти с ЦП

Операти́вная па́мять (англ. Random Access Memory, RAM, память с произвольным доступом) или операти́вное запомина́ющее устро́йство (ОЗУ) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемые процессором.

Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится:

Содержащиеся в полупроводниковой оперативной памяти данные доступны и сохраняются только тогда, когда на модули памяти подаётся напряжение. Выключение питания оперативной памяти, даже кратковременное, приводит к искажению либо полному разрушению хранимой информации.

Энергосберегающие режимы работы материнской платы компьютера позволяют переводить его в режим сна, что значительно сокращает уровень потребления компьютером электроэнергии. В режиме гибернации питание ОЗУ отключается. В этом случае для сохранения содержимого ОЗУ операционная система (ОС) перед отключением питания записывает содержимое ОЗУ на устройство постоянного хранения данных (как правило, жёсткий диск). Например, в ОС Windows XP содержимое памяти сохраняется в файл hiberfil.sys, в ОС семейства Unix — на специальный swap-раздел жёсткого диска.

В общем случае ОЗУ содержит программы и данные ОС и запущенные прикладные программы пользователя и данные этих программ, поэтому от объёма оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер под управлением ОС.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) — техническое устройство, реализующее функции оперативной памяти. ОЗУ может изготавливаться как отдельный внешний модуль или располагаться на одном кристалле с процессором, например, в однокристальных ЭВМ или однокристальных микроконтроллерах.

История

В 1834 году Чарльз Бэббидж начал разработку аналитической машины. Одну из важных частей этой машины он называл «складом» (store), эта часть предназначалась для хранения промежуточных результатов вычислений. Информация в «складе» запоминалась в чисто механическом устройстве в виде поворотов валов и шестерней.

В ЭВМ первого поколения использовалось множество разновидностей и конструкций запоминающих устройств, основанных на различных физических принципах:

В качестве ОЗУ использовались также магнитные барабаны, обеспечивавшие достаточно малое для ранних компьютеров время доступа; также они использовались в качестве основной памяти для хранения программ и данных.

Второе поколение требовало более технологичных, дешёвых и быстродействующих ОЗУ. Наиболее распространённым видом ОЗУ в то время стала память на магнитных сердечниках.

Начиная с третьего поколения большинство электронных узлов компьютеров стали выполнять на микросхемах, в том числе и ОЗУ. Наибольшее распространение получили два вида ОЗУ:

SRAM хранит бит данных в виде состояния триггера. Этот вид памяти является более дорогим в расчёте на хранение 1 бита, но, как правило, имеет наименьшее время доступа и меньшее энергопотребление, чем DRAM. В современных компьютерах часто используется в качестве кэш-памяти процессора.

DRAM хранит бит данных в виде заряда конденсатора. Однобитовая ячейка памяти содержит конденсатор и транзистор. Конденсатор заряжается до более высокого или низкого напряжения (логические 1 или 0). Транзистор выполняет функцию ключа, подключающего конденсатор к схеме управления, расположенного на том же чипе. Схема управления позволяет считывать состояние заряда конденсатора или изменять его. Так как хранение 1 бита информации в этом виде памяти дешевле, DRAM преобладает в компьютерах третьего поколения.

Статические и динамические ОЗУ являются энергозависимыми, так как информация в них теряется при отключении питания. Энергонезависимые устройства (постоянная память, ПЗУ) сохраняют информацию вне зависимости от наличия питания. К ним относятся флэш-накопители, карты памяти для фотоаппаратов и портативных устройств и т. д.

В устройствах управления энергозависимой памяти (SRAM или DRAM) часто включают специальные схемы для обнаружения и/или исправления ошибок. Это достигается введением избыточных битов в хранимые машинные слова, используемые для проверки (например, биты чётности) или коррекции ошибок.

Термин RAM относится только к устройствам твёрдотельной памяти SRAM или DRAM — основной памяти большинства современных компьютеров. Для оптических дисков термин DVD-RAM не совсем корректен, так как, в отличие от дисков типа CD-RW или DVD-RW, старые данные не должны стираться перед записью новых. Тем не менее, информационно DVD-RAM больше похож на жёсткий диск, хотя время обращения к нему намного больше.

ОЗУ современных компьютеров

ОЗУ большинства современных компьютеров представляет собой модули динамической памяти, содержащие полупроводниковые ИС ЗУ, организованные по принципу устройств с произвольным доступом. Память динамического типа дешевле, чем статического, и её плотность выше, что позволяет на той же площади кремниевого кристалла разместить больше ячеек памяти, но при этом её быстродействие ниже. Статическая память, наоборот, более быстрая память, но она и дороже. В связи с этим основную оперативную память строят на модулях динамической памяти, а память статического типа используется для построения кэш-памяти внутри микропроцессора.

Память динамического типа

Экономичный вид памяти. Для хранения разряда (бита или трита) используется схема, состоящая из одного конденсатора и одного транзистора (в некоторых вариантах два конденсатора). Такой вид памяти, во-первых, дешевле (один конденсатор и один транзистор на 1 бит дешевле нескольких транзисторов триггера), и, во-вторых, занимает меньшую площадь на кристалле (там, где в SRAM размещается один триггер, хранящий 1 бит, можно разместить несколько конденсаторов и транзисторов для хранения нескольких бит). Но DRAM имеет и недостатки. Во-первых, работает медленнее, поскольку, если в SRAM изменение управляющего напряжения на входе триггера сразу очень быстро изменяет его состояние, то для того, чтобы изменить состояние конденсатора, его нужно зарядить или разрядить. Перезаряд конденсатора гораздо более длителен (в 10 и более раз), чем переключение триггера, даже если ёмкость конденсатора очень мала. Второй существенный недостаток — конденсаторы со временем разряжаются. Причём разряжаются они тем быстрее, чем меньше их электрическая ёмкость и больше ток утечки, в основном, утечка через ключ.

Именно из-за того, что заряд конденсатора динамически уменьшается во времени, память на конденсаторах получила своё название DRAM — динамическая память. Поэтому, дабы не потерять содержимое памяти, заряд конденсаторов периодически восстанавливается («регенерируется») через определённое время, называемое циклом регенерации (обычно 2 мс). Для регенерации в современных микросхемах достаточно выполнить циклограмму «чтения» по всем строкам запоминающей матрицы. Процедуру регенерации выполняет процессор или контроллер памяти. Так как для регенерации памяти периодически приостанавливается обращение к памяти, это снижает среднюю скорость обмена с этим видом ОЗУ.

Память статического типа

ОЗУ, которое не надо регенерировать (обычно схемотехнически выполненное в виде массива триггеров), называют статической памятью с произвольным доступом или просто статической памятью. Достоинство этого вида памяти — скорость. Поскольку триггеры являются соединением нескольких логических вентилей, а время задержки на вентиль очень мало, то и переключение состояния триггера происходит очень быстро. Данный вид памяти не лишён недостатков. Во-первых, группа транзисторов, входящих в состав триггера, обходится дороже, чем ячейка динамической памяти, даже если они изготавливаются групповым методом миллионами на одной кремниевой подложке. Кроме того, группа транзисторов занимает гораздо больше площади на кристалле, чем ячейка динамической памяти, поскольку триггер состоит минимум из 2 вентилей (шести-восьми транзисторов), а ячейка динамической памяти — только из одного транзистора и одного конденсатора. Используется для организации сверхбыстродействующего ОЗУ, обмен информацией с которым критичен для производительности системы.

Логическая структура памяти в IBM PC

В реальном режиме память делится на следующие участки:

Примечания

Литература

  • Скотт Мюллер. Глава 6. Оперативная память // Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17-е изд. — М.: Вильямс, 2007. — С. 499—572. — ISBN 0-7897-3404-4.
  • Под. ред. чл.-корр. АН УССР Б. Н. Малиновского. Глава 2.3 БИС ЗУ для построения внутренней памяти // Справочник по персональным ЭВМ. — К.: Тэхника, 1990. — С. 384. — ISBN 5-335-00168-2.

Ссылки

Оперативная память — Википедия

Модули ОЗУ для ПК Простейшая схема взаимодействия оперативной памяти с ЦП

Операти́вная па́мять (англ. Random Access Memory, RAM, память с произвольным доступом) или операти́вное запомина́ющее устро́йство (ОЗУ) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемые процессором.

Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится:

Содержащиеся в полупроводниковой оперативной памяти данные доступны и сохраняются только тогда, когда на модули памяти подаётся напряжение. Выключение питания оперативной памяти, даже кратковременное, приводит к искажению либо полному разрушению хранимой информации.

Энергосберегающие режимы работы материнской платы компьютера позволяют переводить его в режим сна, что значительно сокращает уровень потребления компьютером электроэнергии. В режиме гибернации питание ОЗУ отключается. В этом случае для сохранения содержимого ОЗУ операционная система (ОС) перед отключением питания записывает содержимое ОЗУ на устройство постоянного хранения данных (как правило, жёсткий диск). Например, в ОС Windows XP содержимое памяти сохраняется в файл hiberfil.sys, в ОС семейства Unix — на специальный swap-раздел жёсткого диска.

В общем случае ОЗУ содержит программы и данные ОС и запущенные прикладные программы пользователя и данные этих программ, поэтому от объёма оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер под управлением ОС.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) — техническое устройство, реализующее функции оперативной памяти. ОЗУ может изготавливаться как отдельный внешний модуль или располагаться на одном кристалле с процессором, например, в однокристальных ЭВМ или однокристальных микроконтроллерах.

История

В 1834 году Чарльз Бэббидж начал разработку аналитической машины. Одну из важных частей этой машины он называл «складом» (store), эта часть предназначалась для хранения промежуточных результатов вычислений. Информация в «складе» запоминалась в чисто механическом устройстве в виде поворотов валов и шестерней.

В ЭВМ первого поколения использовалось множество разновидностей и конструкций запоминающих устройств, основанных на различных физических принципах:

В качестве ОЗУ использовались также магнитные барабаны, обеспечивавшие достаточно малое для ранних компьютеров время доступа; также они использовались в качестве основной памяти для хранения программ и данных.

Второе поколение требовало более технологичных, дешёвых и быстродействующих ОЗУ. Наиболее распространённым видом ОЗУ в то время стала память на магнитных сердечниках.

Начиная с третьего поколения большинство электронных узлов компьютеров стали выполнять на микросхемах, в том числе и ОЗУ. Наибольшее распространение получили два вида ОЗУ:

SRAM хранит бит данных в виде состояния триггера. Этот вид памяти является более дорогим в расчёте на хранение 1 бита, но, как правило, имеет наименьшее время доступа и меньшее энергопотребление, чем DRAM. В современных компьютерах часто используется в качестве кэш-памяти процессора.

DRAM хранит бит данных в виде заряда конденсатора. Однобитовая ячейка памяти содержит конденсатор и транзистор. Конденсатор заряжается до более высокого или низкого напряжения (логические 1 или 0). Транзистор выполняет функцию ключа, подключающего конденсатор к схеме управления, расположенного на том же чипе. Схема управления позволяет считывать состояние заряда конденсатора или изменять его. Так как хранение 1 бита информации в этом виде памяти дешевле, DRAM преобладает в компьютерах третьего поколения.

Статические и динамические ОЗУ являются энергозависимыми, так как информация в них теряется при отключении питания. Энергонезависимые устройства (постоянная память, ПЗУ) сохраняют информацию вне зависимости от наличия питания. К ним относятся флэш-накопители, карты памяти для фотоаппаратов и портативных устройств и т. д.

В устройствах управления энергозависимой памяти (SRAM или DRAM) часто включают специальные схемы для обнаружения и/или исправления ошибок. Это достигается введением избыточных битов в хранимые машинные слова, используемые для проверки (например, биты чётности) или коррекции ошибок.

Термин RAM относится только к устройствам твёрдотельной памяти SRAM или DRAM — основной памяти большинства современных компьютеров. Для оптических дисков термин DVD-RAM не совсем корректен, так как, в отличие от дисков типа CD-RW или DVD-RW, старые данные не должны стираться перед записью новых. Тем не менее, информационно DVD-RAM больше похож на жёсткий диск, хотя время обращения к нему намного больше.

ОЗУ современных компьютеров

ОЗУ большинства современных компьютеров представляет собой модули динамической памяти, содержащие полупроводниковые ИС ЗУ, организованные по принципу устройств с произвольным доступом. Память динамического типа дешевле, чем статического, и её плотность выше, что позволяет на той же площади кремниевого кристалла разместить больше ячеек памяти, но при этом её быстродействие ниже. Статическая память, наоборот, более быстрая память, но она и дороже. В связи с этим основную оперативную память строят на модулях динамической памяти, а память статического типа используется для построения кэш-памяти внутри микропроцессора.

Память динамического типа

Основная статья: DRAM

Экономичный вид памяти. Для хранения разряда (бита или трита) используется схема, состоящая из одного конденсатора и одного транзистора (в некоторых вариантах два конденсатора). Такой вид памяти, во-первых, дешевле (один конденсатор и один транзистор на 1 бит дешевле нескольких транзисторов триггера), и, во-вторых, занимает меньшую площадь на кристалле (там, где в SRAM размещается один триггер, хранящий 1 бит, можно разместить несколько конденсаторов и транзисторов для хранения нескольких бит). Но DRAM имеет и недостатки. Во-первых, работает медленнее, поскольку, если в SRAM изменение управляющего напряжения на входе триггера сразу очень быстро изменяет его состояние, то для того, чтобы изменить состояние конденсатора, его нужно зарядить или разрядить. Перезаряд конденсатора гораздо более длителен (в 10 и более раз), чем переключение триггера, даже если ёмкость конденсатора очень мала. Второй существенный недостаток — конденсаторы со временем разряжаются. Причём разряжаются они тем быстрее, чем меньше их электрическая ёмкость и больше ток утечки, в основном, утечка через ключ.

Именно из-за того, что заряд конденсатора динамически уменьшается во времени, память на конденсаторах получила своё название DRAM — динамическая память. Поэтому, дабы не потерять содержимое памяти, заряд конденсаторов периодически восстанавливается («регенерируется») через определённое время, называемое циклом регенерации (обычно 2 мс). Для регенерации в современных микросхемах достаточно выполнить циклограмму «чтения» по всем строкам запоминающей матрицы. Процедуру регенерации выполняет процессор или контроллер памяти. Так как для регенерации памяти периодически приостанавливается обращение к памяти, это снижает среднюю скорость обмена с этим видом ОЗУ.

Память статического типа

ОЗУ, которое не надо регенерировать (обычно схемотехнически выполненное в виде массива триггеров), называют статической памятью с произвольным доступом или просто статической памятью. Достоинство этого вида памяти — скорость. Поскольку триггеры являются соединением нескольких логических вентилей, а время задержки на вентиль очень мало, то и переключение состояния триггера происходит очень быстро. Данный вид памяти не лишён недостатков. Во-первых, группа транзисторов, входящих в состав триггера, обходится дороже, чем ячейка динамической памяти, даже если они изготавливаются групповым методом миллионами на одной кремниевой подложке. Кроме того, группа транзисторов занимает гораздо больше площади на кристалле, чем ячейка динамической памяти, поскольку триггер состоит минимум из 2 вентилей (шести-восьми транзисторов), а ячейка динамической памяти — только из одного транзистора и одного конденсатора. Используется для организации сверхбыстродействующего ОЗУ, обмен информацией с которым критичен для производительности системы.

Логическая структура памяти в IBM PC

В реальном режиме память делится на следующие участки:

Примечания

Литература

  • Скотт Мюллер. Глава 6. Оперативная память // Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17-е изд. — М.: Вильямс, 2007. — С. 499—572. — ISBN 0-7897-3404-4.
  • Под. ред. чл.-корр. АН УССР Б. Н. Малиновского. Глава 2.3 БИС ЗУ для построения внутренней памяти // Справочник по персональным ЭВМ. — К.: Тэхника, 1990. — С. 384. — ISBN 5-335-00168-2.

Ссылки

A Поездка по переулку памяти

Память — это ядро ​​логики: будь то человек или машина, мы не сможем ничего обработать, если у нас нет места для хранения данных, и поэтому память всегда была одним из основных компонентов в компьютерном дизайне. Когда мы говорим о памяти, большинство из нас предполагает, что мы имеем в виду оперативную память, но на самом деле все началось не так.

Итак, сегодняшняя статья будет охватывать краткую историю оперативной памяти — как она развивалась и какие основные типы памяти мы используем сегодня, например, DDR3 DRAM и т. Д.Я также хотел бы провести сравнение некоторых будущих технологий RAM, таких как Z-RAM или TT-RAM.

Краткий обзор учебников истории

Ранние компьютеры имели совершенно иное представление о памяти, чем то, которое мы используем сегодня. Большинство людей (которые изучали информатику) знают, что они использовали электрическое устройство, называемое вакуумной трубкой — нечто похожее на то, что мы используем в ЭЛТ-мониторах и телевизорах. Затем пришла эра транзисторов, созданных Bell Labs.

Транзистор стал основным компонентом современной памяти, которая началась с простых защелок — схемной конфигурации транзисторов, которые могут хранить 1 бит данных. Защелки эволюционировали в триггеры, которые можно было упаковать вместе для формирования регистров, используемых сегодня в большинстве ячеек статической памяти. Другой подход связал транзистор с конденсатором, что позволило сделать динамическую память меньшего размера и более компактной.

Основные типы памяти: SRAM и DRAM

Память

можно легко разделить на две основные категории: статическая RAM и динамическая RAM.Как я уже сказал выше, в статической ОЗУ используется специальное расположение транзисторов для создания триггера, типа ячейки памяти. Одна ячейка памяти может хранить 1-битные данные. Большинство современных ячеек SRAM состоит из шести КМОП-транзисторов и является самым быстрым типом памяти на планете Земля.

В отличие от этого, в Dynamic RAM один транзистор совмещен с конденсатором для создания сверхкомпактной ячейки памяти. С другой стороны, конденсатор необходимо обновлять после определенного периода, чтобы сохранить заряд в конденсаторе, что приводит к задержке доступа к памяти.То, что мы называем таймингом памяти.

Хотя DRAM имеет очевидное преимущество по размеру перед SRAM, его скорость даже близко не может сравниться со скоростью, предлагаемой ячейками статической памяти (поскольку они не нуждаются в обновлении и всегда доступны). Вот почему более быстрая память всегда состоит из ячеек SRAM, таких как регистры в ЦП и кеши, используемые во многих устройствах. Но из-за гораздо более высоких требований к пространству SRAM стоит дорого и не может использоваться в качестве первичной памяти.

С другой стороны, память DRAM

довольно плотная и поэтому используется в большинстве мест, где не требуется мгновенный доступ, а требуется большая емкость — например, основная память компьютера.

Асинхронное и синхронное ОЗУ

RAM также можно классифицировать по функциональности. Всем известно, что электронные устройства работают с коммутационными напряжениями или импульсами, которые мы называем системными часами (частоту которых мы называем частотой или тактовой частотой).

Синхронное ОЗУ может отправлять или получать данные только тогда, когда тактовый импульс входит в систему или покидает ее. Позже я объясню это более подробно. Доступ к асинхронному ОЗУ можно получить в любое время в течение тактового цикла, что дает очевидное преимущество перед синхронным ОЗУ.

SDRAM с одной скоростью передачи данных

SDR SDRAM сейчас практически устарела для компьютерной индустрии. Это была одна из первых архитектур памяти, поддерживающих архитектуры синхронной памяти, и в то время она была известна только как SDRAM. Единая скорость передачи данных означает, что он может передавать одно машинное слово (16 бит для архитектуры x86) данных за один такт. Он широко использовался в 90-х годах для компьютерных систем вплоть до Intel Pentium III.

Общие стандарты памяти SDR включают PC-100 и PC-133, которые работают на тактовых частотах 100 МГц и 133 МГц соответственно.

SDRAM с двойной скоростью передачи данных

Также известная как память DDR, она была прямым преемником архитектуры SDRAM с одной скоростью передачи данных. DDR улучшила структуру SDR, предоставив удвоение данных в течение одного тактового цикла: одно слово данных во время положительного фронта и одно слово данных во время отрицательного фронта тактового импульса. Это обеспечило значительное увеличение производительности по сравнению с традиционной архитектурой. Память DDR в основном использовалась в архитектурах Intel Pentium 4 и AMD Athlon.

В маркетинговых целях тактовая частота памяти DDR всегда продвигалась со скоростью, вдвое превышающей первоначальную стоимость. Например, общие стандарты памяти для DDR включали DDR-200, DDR-266, DDR-333 и DDR-400, которые фактически имели соответствующие тактовые частоты 100 МГц, 133 МГц, 166 МГц и 200 МГц.

DDR2 SDRAM

Стандарт DDR получил огромное количество поклонников и впоследствии был улучшен для удовлетворения потребностей в высокопроизводительной памяти. Были улучшены пропускная способность памяти, тактовая частота и напряжения.Это привело к заметному повышению общей производительности системы. DDR2 была стандартной для большинства чипсетов под управлением Pentium 4 Prescott и более поздних версий, включая Intel Core и AMD Athlon 64.

Общими стандартами памяти для DDR2 были DDR2-400, DDR2-533, DDR2-667, DDR2-800 и DDR2-1066. Все модули работают на половине частоты, как и в DDR.

DDR3 SDRAM

Спецификации DDR3 были окончательно доработаны в 2007 году и в первую очередь увеличили возможную тактовую частоту при одновременном снижении напряжений.Однако, к сожалению, задержки также значительно увеличились, так что в реальных приложениях было только 2-5% увеличения производительности по сравнению с DDR2 (только на архитектурах, поддерживающих оба стандарта). Хотя DDR3 является следующим логическим шагом, потому что последние платформы AMD и Intel (790 / AM3 и X58 / P55) поддерживают только память DDR3.

Общие стандарты памяти для DDR3 сегодня включают DDR3-1066, DDR3-1333, DDR3-1600, DDR3-1800 и DDR3-2000.

Другие технологии

Наряду с DDR появились и другие стандарты памяти, которые не смогли завоевать массовый рынок из-за их соотношения производительности и стоимости.В частности, Rambus DRAM (также называемый RDRAM), который использовался в Nintendo 64 и PlayStation 2 вместе с некоторыми ранними моделями Pentium 4. Его преемник XDR SDRAM используется в консоли PlayStation 3, но не принят ни в одной из основных компьютерных архитектур. .

Технологии будущего, такие как Z-RAM, TT-RAM и A-RAM, предлагают новый подход к построению ячеек динамической памяти, при котором требуется только один транзистор для хранения 1-битных данных и обеспечения скоростей, эквивалентных статической RAM. Они работают по принципу эффекта плавающего тела, который возникает как побочный эффект процесса производства кремния на изоляторе.AMD уже исследует эту технологию для использования в будущих проектах ЦП.

По мере того, как размеры элементов становятся все меньше и меньше, становится невозможным дальнейшее развитие архитектуры транзисторно-конденсаторной памяти, поскольку конденсаторы не могут так сильно сжиматься. Следующим логическим шагом в эволюции вычислительной памяти является переход в нанотехнологии и работа на молекулярном уровне. Конечно, не стоит ожидать, что это произойдет когда-либо в ближайшие 5 лет, потому что у нас все еще есть достаточный запас памяти (на самом деле больше, чем нам действительно нужно).

Я буду следовать этой статье с руководством по покупке памяти, в котором основное внимание будет уделено тому, какую память получить для вашей новой (или существующей сборки), и обсуждению того, выгоден ли переход на DDR3 для обычного пользователя. Если у вас есть какие-либо советы по этой статье (или по этой) или по чему-либо, относящемуся к памяти в целом, напишите в комментариях ниже.

.

Краткая история хранения ОЗУ базы данных

Советы по Oracle Database от Дональда Бурлесона 28 октября 2015 г.

Обязанности любого администратора базы данных включать ответственность за управление, контроль и безопасность критически важной информации, и основной задачей администратора баз данных Oracle является управлять дисковым хранилищем своего компьютера.

Также смотрите мой краткая история дискового хранения базы данных.

Более пятидесяти лет назад IBM представила RAMAC (произвольный доступ учет и контроль), первая в длинной череде громоздких и дорогих архитектуры хранения баз данных. Дисковые накопители продолжали развиваться через 1990-е годы, когда инженеры достигли физических пределов механических устройств и RAM была представлена ​​как внешний кеш. В начале 21 века мы см. RAM-SAN, заменяющий устаревшие механические пластины.

Исторически, ввод / вывод RAM пропускная способность увеличивается на один бит каждые 18 месяцев, в результате чего первое десятилетие 21-го Век эпохи 64-битной технологии RAM:

Decade Bandwidth
1970-е 8 бит
1980-е годы 16 бит
1990-е годы 32 бит
2000-х 64 бит
2010-х 28 бит

По состоянию на 2006 г. подавляющее большинство производителей оборудования (Sun, HP, IBM, UNISYS и Dell) предлагают 64-битные серверы с гораздо большей пропускной способностью, чем их старые 32-битные предшественники.

Обратите внимание, что закон Мура вообще не применяется к оперативной памяти, а скорость фиксируется почти 30 лет.

Поскольку скорость процессора продолжает опережать скорость памяти, подсистемы ОЗУ необходимо локализовать, чтобы ЦП работал на полную мощность.

Однако оперативная память сильно отличается от другого компьютерного оборудования, такого как диск и процессор. В отличие от скорости процессора, которая увеличивается с каждым годом, скорость ОЗУ составляет сдерживается физикой кремниевой технологии.Вместо скорости доработок, идет постоянное снижение цены. Скорость процессора также продолжает опережать скорость ОЗУ, и это означает, что подсистемы ОЗУ необходимо локализовать, чтобы ЦП работал на полную мощность.

? Закон Мура? заявляет, что скорость процессора будет постоянно улучшаться, пока снижаются технологические затраты. К сожалению, это не относится к оперативной памяти и диск, и мы видим, что «настоящий» скорость диска не улучшилась значительно за последние 15 лет:


Закон Мура, примененный к скорости диска

Скорость процессора продолжает удваиваться каждые несколько лет, в то время как скорость диска и ОЗУ не может похвастаться такими быстрыми темпами улучшения скорости.

Для RAM скорость увеличилась с 50 наносекунд (одна миллиардная секунды) до двух наносекунд, что в 25 раз больше, чем за 30 лет период. При скорости доступа в две миллиардных секунды сегодняшняя DDR SDRAM подчеркивает ограничения кремниевых технологий, и это маловероятно, что в следующем десятилетие.

Год Тип оперативной памяти Скорость доступа
1987 FPM 50ns
1995 EDO 50ns
1997 SDRAM 15ns
1998 SDRAM 10ns
1999 SDRAM 7.50 нс
2000 DDR SDRAM 3,75 нс
2001 DDR SDRAM 3,00 нс
2002 DDR SDRAM 2,30 нс
2003 DDR SDRAM 2,00 нс

Скорость доступа к ОЗУ с течением времени

Совершенно очевидно, что скорость ЦП продолжит опережать скорость ОЗУ, и это важные разветвления для обработки баз данных Oracle. Появление Неравномерный доступ к памяти (NUMA) основан на том факте, что хранение данных (RAM) должна быть локализована как можно ближе к процессору, чтобы максимизировать пропускную способность.

NUMA уже много лет используется в высокопроизводительных серверах UNIX, работающих под управлением SMP. (симметричные многопроцессорные) конфигурации. Продавцы знают, что NUMA технология позволяет ускорить обмен данными между распределенной RAM в многопроцессорная серверная среда. NUMA поддерживается Linux и Windows Advanced Server 2003 и является функцией набора микросхем Intel Itanium2, который используется в последних блейд-серверах Oracle для вычислений Oracle Grid.

В моей книге «Оракул «Настройка твердотельного диска», твердотельные RAM-диски меньшего размера меньше проблем с пропускной способностью, поскольку архитектура RAM SSD позволяет одновременный доступ, невозможный на механической пластине.

Oracle 10g получил поддержку NUMA, и теперь ядро ​​базы данных может использовать высокоскоростной кэш L2 на последних серверах SMP. По словам Дэвида Энсора, признанный эксперт по настройке Oracle, автор и бывший вице-президент Oracle Корпорация Performance Group, чрезмерное увеличение мощности процессора переместили узкое место многих систем на дисковый ввод / вывод, поскольку дисковая технология не работает чтобы не отставать от процессора.

Подробное обсуждение см. В моем техническом описании Настройка Oracle с твердой состояние дисков.

Понятно, что твердотельные устройства достигают огромных успехов, и несколько книг по Oracle Настройка SSD и переход на новую технологию. С цены быстро падают, я ожидаю, что большая часть базы данных будет твердотельный в ближайшие несколько лет, и этот диск станет «новым лента », автономное третичное хранилище для резервных копий.

Многие поставщики предлагают твердотельные диски для монтажа в стойку. работать с базами данных Oracle, а конкурентный рынок гарантирует, что предложения продуктов будут постоянно улучшаться по мере падения цен. SearchStorage отмечает, что SSD скоро заменит пластинчатые диски и что сотни производителей SSD могут выйти на рынок:

«Количество продавцов в этой категории может вырасти до нескольких сотню в следующие 3 года по мере того, как корпоративные пользователи станут более знакомыми с преимуществами этого типа хранилища ».

По состоянию на январь 2015 года многие крупные поставщики оборудования (включая Sun и EMC) заменяют медленные диски дисками на базе RAM, и Солнце объявило, что все из своих больших серверов будут предлагать SSD.

Вот основные поставщики SSD для баз данных Oracle (поставщики перечислены в алфавитном порядке):

SearchStorage провела всесторонний обзор твердотельных накопителей для монтажа в стойку поставщиков и перечисляет этих поставщиков для монтажа в стойку твердотельных накопителей с указанием самые быстрые SSD-устройства для монтажа в стойку:

производитель модель технология интерфейс показатели производительности и примечания
IBM РамСан-400 RAM SSD

Волокно Канал
InfiniBand

3000 МБ / с в случайном порядке стабильная внешняя пропускная способность, 400000 случайных операций ввода-вывода в секунду
Память для скрипки Скрипка 1010 RAM SSD

PCIe

1,400 МБ / с при чтении, Запись 1,00 МБ / с с × 4 PCIe, задержкой 3 микросекунды
Технологии Solid Access USSD 200FC RAM SSD

Fibre Channel
SAS
SCSI

391 МБ / с случайный устойчивое чтение или запись на порт (полный дуплекс 719 МБ / с), с Суммарная пропускная способность 8 портов FC 4 Гбит / с составляет около 2000 МБ / с, 320 000 операций ввода-вывода в секунду
Curtis HyperXCLR R1000 RAM SSD

Fibre Channel

197 МБ / с устойчивый Скорость чтения / записи, 35000 IOPS

При оценке SSD для баз данных Oracle вам понадобится учитывать производительность (пропускную способность и время отклика), надежность (среднее время наработки на отказ) и TCO (общая стоимость владения).Большинство поставщиков SSD предоставляют тестовый массив RAM-дисков для тестирования производительности, чтобы вы могли выбрать поставщик, предлагающий лучшее соотношение цена / качество.

Burleson Consulting не сотрудничает с какими-либо поставщиками SSD, и мы предоставлять независимые консультации на этом постоянно меняющемся рынке. До нашей эры был одним из первых, кто внедрил SSD в Oracle, и мы развертывание SSD в базе данных Oracle с 2005 года, и мы испытали SSD эксперты, которые помогут любому магазину Oracle оценить, насколько SSD подходит для вашего приложения.Специалисты BC также помогут выбрать SSD, который лучше всего подходит для вашей базы данных. Просто позвоните по телефону 800-766-1884 или по электронной почте: за Подробная информация о поддержке SSD.

SSD с памятью DRAM по сравнению с Flash SSD

Со всеми Говоря о «флеш-кеше» Oracle, важно отметить, что там два типа SSD, и только SSD DRAM подходит для базы данных Oracle место хранения. SSD-накопитель флэш-памяти имеет серьезные недостатки, а именно: снижение скорости доступа с течением времени. Сначала Flash SSD 5 раз быстрее, чем опорный диск, но после некоторого использования среднее время чтения становится намного медленнее, чем жесткий диск.Для Oracle только в стойке DRAM SSD приемлем для хорошей производительности:

Ср. Скорость чтения

Ср. скорость записи

Диск опорный

10,0 мс.

7,0 мс.

Твердотельный накопитель DRAM

0.4 мс.

0,4 мс.

Флэш-SSD

1,7 мс.

94,5 мс.

.Логотип

RAM Trucks, хронология истории и список последних моделей

Ram, подразделение Dodge, было основано в 1981 году, хотя Dodge уже производил грузовики с начала 1900-х годов. Он считается одним из лучших брендов и имеет хорошую репутацию во всем мире. Название «RAM» было впервые использовано в 1981 году на переработанной версии Power RAM после вывода из эксплуатации знаменитых пикапов Dodge серии D. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о логотипе Ram Trucks, хронологии истории и списке последних моделей.

Логотип Ram Trucks

RAM Logo

Название RAM должно было быть данью уважения к капоту RAM, который был замечен еще в 1933 году. Однако, когда люди начали замечать первый грузовик с капотом RAM и логотипом на нем, бренд сразу же получил признание. много признания. Поэтому Dodge решила представить бренд как отдельное подразделение грузовиков. В этой статье вы узнаете полную историю RAM, важные события, интересные новости и список текущих автомобилей.

Важные события в истории RAM

1985–1990

RAM в начале

С момента своего создания RAM стал одним из самых узнаваемых украшений капюшонов всех времен, как и у Rolls Royce’s Flying Lady и Mack’s Bulldog. Не говоря уже о том, что Dodge разместил настоящую RAM в своей линейке, основанной в 80-х годах, после того, как вернул ее с более ранних дней, когда Dodge хотел, чтобы их автомобили демонстрировали надежность.

Грузовики RAM первого поколения были довольно просты и точно так же, как Ford использовал 350 для описания однотонного грузовика, 250 для трехчетвертного грузовика и 150 для обозначения полутонного грузовика.На протяжении 80-х годов модели практически не менялись во внешнем виде, за исключением нескольких незначительных изменений здесь и там, чтобы идти в ногу со временем.

Как и любой другой пикап, первые грузовики RAM были доступны с 2-дверной, 2-дверной удлиненной кабиной, 4-дверной кабиной для экипажа и двойными опциями. Базовые модели D100 были добавлены в 1984 году и через год после того, как RAM Trac был представлен на новых моделях Power RAM. Кроме того, в 1986 году RAM претерпела первые изменения стиля, включая новую небольшую переднюю часть и решетку радиатора.

К 1988 году в истории RAM большинство моделей получили усовершенствования с электронным впрыском топлива. А благодаря новой АБС, системе зажигания и контролируемого впрыска топлива RAM стала более экономичной. Поэтому они приобрели большую популярность и в итоге продавали 100 000 единиц в год.

1990–1995

RAM В 1990-е годы

До 1993 года конструкция всех грузовиков Ram оставалась неизменной. Однако в 1984 году было представлено второе поколение этих звукоснимателей. Эти модели претерпели существенные внешние изменения и теперь выглядели менее «квадратными» и более стильными, как вы можете видеть на картинке выше.Второе поколение также было доступно в четырех вариантах кузова: Dually, 4-дверная расширенная кабина, 2-дверная расширенная кабина и 2-дверная стандартная кабина. Предлагаемые двигатели включали 3,9-литровый V6, 5,2-литровый V8, 5,9-литровый турбодизель и совершенно новый 8,0-литровый двигатель V10, который, конечно, был пожирателем бензина, но стоил каждого пенни.

В 1995 году серия 2500 второго поколения предлагалась в двух вариантах полной массы. Основная цель весовых категорий заключалась в том, чтобы различать модели 2500 для тяжелых условий эксплуатации и модели 2500 для легких условий эксплуатации.

1995-2000 +

RAM Trucks к 1995 г.

В 1998 г. второе поколение этих грузовиков было модернизировано. Была представлена ​​совершенно новая «четырехместная кабина», в которой были предусмотрены маленькие дверцы для самоубийц, вместо двери, открывающейся в задней части грузовика. Другие изменения включали цифровой одометр, звуковой сигнал, заменяющий зуммер для фар / приоткрытых дверей / дверей / ремней безопасности, двойные подушки безопасности, переработанный интерьер и закругленные зеркала заднего вида, заменяющие классические квадратные.

Год спустя Dodge представил спортивные модели RAM второго поколения, которые отличались измененными передними частями, решеткой радиатора в цвет кузова, четырехлучевыми фарами с прозрачными линзами и рестайлинговыми бамперами.Не говоря уже о том, что роскошные модели также начали предлагать кожаные сиденья с подогревом. Третье поколение было доступно с 2002 по 2008 год.

Эти грузовики претерпели исключительный и фантастический редизайн, и в них были внесены многочисленные изменения в листовой металл, интерьер, трансмиссии и подвески. Они также были оснащены решеткой большего размера, что оказалось мудрым решением для Dodge. Третье поколение было доступно во многих вариантах двигателей. В их числе:

  • 9L Cummins дизельное топливо I6
  • 7L Cummins дизельное топливо I6
  • 7 л PowerTech V6
  • 7 л PowerTech V8
  • 0L Magnum V10
  • 9 л Magnum V8
  • 3 л Viper V10
  • 7L Hemi V8

В 2010 году RAM Trucks была основана как подразделение Chrysler.Эта линейка пикапов будет продаваться под новым брендом и логотипом Ram и будет ориентирована на реальных потребителей грузовиков, а не на тех, кто покупает грузовики ради стиля и имиджа. Ram была приобретена после приобретения компании Chrysler компанией Fiat S.p.A.

.

Ram Trucks Сегодня

RAM Trucks Сегодня

Сейчас компания принадлежит FCA US LLC и специализируется в первую очередь на производстве роскошных автомобилей, грузовиков и, конечно же, фургонов. Несмотря на то, что Ram продается отдельно от Dodge Cars, модельный ряд по-прежнему остается одним из лучших творений Dodge.

Интересные новости

Грузовики, проданные под торговой маркой RAM, более пяти раз получали награду «Грузовик года». Второе поколение получило награду в 1994 году, третье — в 2003 году, четвертое — в 2010 году, а серия RAM 1500 — в 2013 и 2014 годах. Начиная со всех моделей 2009 года, RAM успешно вошла в свое четвертое поколение и будет пятое в другом. год или два.

Список всех текущих моделей автомобилей RAM

  • 2015 RAM 1500
  • 2015 RAM 2500
  • 2015 RAM 3500
  • 2015 RAM C / V Tradesman
  • 2015 RAM Promaster City Tradesman
  • 2015 RAM Promaster Оконный фургон
  • 2015 RAM Promaster шасси с кабиной
  • 2015 RAM Promaster City Wagon
  • 2015 RAM Promaster Грузовой фургон
  • 2015 RAM Promaster Cutaway
  • 2015 RAM 3500 Шасси Кабина
  • 2015 RAM 4500 Шасси Кабина
  • 2015 RAM 5500 Шасси Кабина

Интересна ли вам история RAM Trucks? Если это так, то, возможно, пришло время вам попробовать один из его автомобилей, чтобы исследовать истинную красоту вождения грузовика Ram.Мы надеемся, что вы нашли полезную информацию о хронологии истории Ram Trucks, их логотипе и последних моделях.

Источники:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *