Paměti
Parametry pamětí vybavovací doba (tj. čas přístupu k záznamu v paměti) = 10 ns...100 ms rychlost toku dat (tj. počet přenesených bitů za sekundu) kapacita paměti (tj. počet bitů, slabik, slov) cena za bit přístup přímý sekvenční destruktivnost při čtení energetická závislost a nezávislost statika a dynamika spolehlivost Definujeme v rozmezí teplot (např. 1 porucha za 5000 hodin, 1 chyba na 10 13 bitů toku)
Typy pamětí vnější paměti vnitřní paměti zápisníková paměť = sada registrů řídící pamět - pro zaznamenání stavu programů vyrovnávací paměť (též cache) - k vyrovnání rozdílů v toku dat mezi procesorem a pamětí mezi procesorem a V/V zařízením
registry vnitřní paměti vnější paměti kapacita přístupová doba velmi malá (jednotky bytů) velmi nízká (velmi rychlá paměťová místa) vyšší (řádově 100 kb - 100MB) vysoká (řádově 10 MB - 100 GB) vyšší (řádově 10 ns) vysoká (řádově 10 ms - 10 min) přenosová rychlost statičnost / dynamičnost destruktivnost při čtení energetická závislost vzhledem k malé kapacitě se většinou neuvažuje vysoká (řádově 1-10 MB/s) statické statické i dynamické statické nižší než u vnitřních pamětí (řádově 10 MB/min - 1 MB/s) nedestruktivní destruktivní i nedestruktivní nedestruktivní závislé závislé nezávislé přístup přímý přímý přímý i sekvenční spolehlivost velmi spolehlivé spolehlivé méně spolehlivé cena za bit vzhledem k nízké kapacitě vysoká nižší než u registrů a vyšší než u vnějších pamětí vzhledem k vysoké kapacitě nízká
Rozdělení polovodičových pamětí polovodičo vé paměti paměti s měnitelným obsahem dat pevné RAM ROM PROM EPROM EEPRO bipolární unipolár bipolární unipolár bipolární unipolár unipolár unipolár statické statické dynamic statické statické statické statické programovatel né maskou při výrobě programovatel né elektricky uživatelem uživatelem elektricky programovatel né a mazatelné ultrafialovým uživatelem elektricky programovatel né i mazatelné
Statická paměťová buňka
Dynamická paměťová buňka
Vnitřní paměť
Fyzická struktura paměti
vstup adresy řádku A 0 A 1 A 2 A 3 A 4 A5 registr adresy dekodér adresy řádků paměťová matice 64 x16 bitů povolení výstupu CE dat sloupcové zesilovače a obvody vst. a výst. DO výstup dat R/W říd. sig. pro čtení, zápis DI vstup dat časování dekodér adresy sloupce registr adresy A6 A7 A8 A9 vstup adresy sloupce
Realizace buňky paměti ROM pomocí polovodičové diody
Realizace paměťové buňky ROM pomocí tranzistoru v technologii TTL
Realizace paměťové buňky ROM pomocí tranzistoru v technologii MOS
Programování paměti PROM Takto vyrobená paměť obsahuje na začátku samé hodnoty 1. Zápis informace se provádí vyšší hodnotou elektrického proudu (cca 10 ma), která způsobí přepálení tavné pojistky z niklu a chrómu (NiCr) a tím i definitivně zápis hodnoty 0 do příslušné paměťové buňky
Realizace paměťové buňky PROM pomocí multiemitorových tranzistorů
Vnitřní zapojení paměti
Schématická znázornění pro PROM
Mazání paměti EPROM
Princip programování paměti EPROM
Paměti EEPROM (Electrically EPROM)
Paměti Flash Flashpaměti jsou obdobou pamětí EEPROM Jedná se o paměti, které je možné naprogramovat a které jsou statické a energeticky nezávislé Vymazání se provádí elektrickou cestou, jejich přeprogramování je možné provést přímo v počítači
Paměti RAM Paměti RAM jsou určeny pro zápis i pro čtení dat Jedná se o paměti, které jsou energeticky závislé Podle toho, zda jsou dynamické nebo statické, jsou dále rozdělovány na DRAM - Dynamické RAM SRAM - Statické RAM
Realizace jedné buňky SRAM v technologii MOS
Realizace jedné buňky paměti SRAM v technologii TTL
Realizace jedné buňky paměti DRAM v technologii TTL
Paměťové banky (Memory banks) Procesor Šířka datové sběrnice Velikost banku pro 30-pin SIMM Velikost banku pro 72-pin SIMM Velikost banku pro DIMM 80286 16 bitů 2 moduly nepoužívá se nepoužívá se 80386 32 bitů 4 moduly nepoužívá se nepoužívá se 80486 32 bitů 4 moduly 1 modul nepoužívá se Pentium 64 bitů nepoužívá se 2 moduly 1 modul Pentium Pro 64 bitů nepoužívá se 2 moduly 1 modul Pentium II 64 bitů nepoužívá se 2 moduly 1 modul Pentium III 64 bitů nepoužívá se 2 moduly 1 modul
Schéma zapojení interní a externí cache paměti