Оперативна пам'ять

Оперативна пам'ять (RAM – Random Access Memory пам'ять з випадковим доступом) - це масив кристалічних осередків, здатних зберігати дані. Існує багато різних типів оперативної пам'яті, але з погляду фізичного принципу дії розрізняють динамічну пам'ять (DRAM) і статичну пам'ять (SRAM).

Елементи динамічної пам'яті (DRAM) можна представити у вигляді мікроконденсаторів, здатних накопичувати заряд на своїх обкладаннях. Це найбільш поширений і економічно доступний тип пам'яті. Недоліки цього типу зв'язані, по-перше, з тим, що як при заряді, так і при розряді конденсаторів неминучі перехідні процеси, тобто запис даних відбувається порівняно поволі. Другий важливий недолік пов'язаний з тим, що заряди осередків мають властивість розсіватися в просторі, причому вельми швидко. Якщо оперативну пам'ять постійно не «заряджати», втрата даних відбувається через декілька сотих доль секунди. Для боротьби з цим явищем в комп'ютері відбувається постійна регенерація (освіження, заряджання) елементів оперативної пам'яті. Регенерація здійснюється декілька десятків разів в секунду і викликає непродуктивну витрату ресурсів обчислювальної системи

Елементи статичної пам'яті (SRAM) можна представити як електронні мікроелементи – трігери, що складаються з декількох транзисторів. У трігері зберігається не заряд, а стан (вкл/викл), тому цей тип пам'яті забезпечує вища швидкодія, хоча технологічно він складніше і, відповідно, дорожче.

Мікросхеми динамічної пам'яті використовують як основну оперативну пам'ять комп'ютера. Мікросхеми статичної пам'яті використовують як допоміжну пам'ять (так званій кеш-пам'яті), призначену для оптимізації роботи процесора.

Кожен елемент пам'яті має свою адресу, яка виражається числом. В даний час в процесорах Intel Pentium і деяких інших прийнята 32-розрядна адресація, а це означає, що всього незалежних адрес може бути 232. Таким чином, в сучасних комп'ютерах можлива безпосередня адресація до поля пам'яті розміром 232 = 4 294 967 296 байт (4, 3 Гбайт). Проте це зовсім не означає, що саме стільки оперативної пам'яті неодмінно має бути в комп'ютері. Граничний розмір поля оперативної пам'яті, встановленої в комп'ютері, визначається мікропроцесорним комплектом (чіпсетом) материнської плати і зазвичай складає декілька сотів Мбайт

Один осередок|чарунка|, що адресується, містить|утримує| вісім двійкових осередків|чарунок|, в яких можна зберегти 8 битий, тобто|цебто| один байт даних. Таким чином, адресу будь-якого елементу пам'яті можна виразити|виказувати| чотирма байтами.

Уявлення про те, скільки оперативної пам'яті має бути в типовому комп’ютері|, безперервно міняється. В середині 80-х років поле пам'яті розміром 1 Мбайт здавалося|видавалося| величезним, на початку 90-х років за достатній вважався об'єм|обсяг| 4 Мбайт, до середини 90-х років він збільшується до 8 Мбайт, а потім і до 16 Мбайт. Сьогодні за типовий вважається розмір оперативної пам'яті 2-4 Гбайт.

Оперативна пам'ять в комп'ютері розміщується на стандартних панельках, званих модулями. Модулі оперативної пам'яті вставляють у відповідні роз'єми на материнській платі. Якщо до роз'ємів є зручний доступ, то операцію можна виконувати своїми руками. Якщо зручного доступу немає, може потрібно неповне розбирання вузлів системного блоку, і в таких випадках операцію доручають фахівцям.

Конструктивно модулі пам'яті мають два виконання – однорядні (Single Inline Memory Module або SIMM-модулі) і дворядні (Dual Inline Memory Module або DIMM-модулі). На комп'ютерах з процесорами Pentium однорядні модулі можна застосовувати тільки парами (кількість роз'ємів для їх установки на материнській платі завжди парне), а DIMM-модулі можна встановлювати поодинці. Багато моделей материнських плат мають роз'єми як того, так і іншого типу, але комбінувати на одній платі модулі різних типів не можна.

Основними характеристиками модулів оперативної пам'яті є об'єм пам'яті і час доступу. SIMM-модули поставляються об'ємами 4, 8, 16, 32 Мбайт, а DIMM-модулі – 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 Мбайт. Час доступу показує, скільки часу необхідно для звернення до осередків пам'яті – чим воно менше, тим краще. Час доступу вимірюється в мільярдних долях секунди (наносекундах, нc). Типовий час доступу до оперативної пам'яті для SIMM-модулів – 50-70 нс. Для DIMM-модулів воно складає 7-10 нс.