La structure et le principe de fonctionnement de la RAM

RAM- Elle fait partie intégrante de tout système informatique, cette mémoire stocke les données nécessaires au fonctionnement de l'ensemble du système à un moment donné. Lors de la création de puces RAM, ils utilisent mémoire dynamique, qui est plus lent mais moins cher que le statique, qui est utilisé pour créer des caches de processeur.

De quoi est constitué un cœur de RAM ?

Le cœur d'une puce RAM est constitué d'un grand nombre de cellules mémoire, qui sont combinées en tables rectangulaires - matrices. Les barres horizontales de la matrice sont appelées lignes, et verticale Colonnes. Le rectangle entier de la matrice s'appelle page, et la collection de pages s'appelle banque .

Les lignes horizontales et verticales sont conductrices, à l'intersection des lignes horizontales et verticales. lignes verticales et sont cellules de mémoire .

De quoi est constituée une cellule mémoire ?

Une cellule mémoire est composée d'une transistor à effet de champ et une condensateur. Le condensateur agit comme une banque d'informations ; il peut stocker un bit de données, c'est-à-dire soit un bit logique (lorsqu'il est chargé), soit un zéro logique (lorsqu'il est déchargé). Le transistor agit comme un interrupteur électrique qui maintient une charge sur le condensateur ou l'ouvre pour la lecture.

Régénération de la mémoire

Le condensateur, qui sert de stockage de données, a des dimensions microscopiques et, par conséquent, une petite capacité, et de ce fait, il ne peut pas stocker la charge qui lui est assignée pendant une longue période, en raison de l'autodécharge. Pour lutter contre ce problème, utilisez régénération de la mémoire, qui, avec une certaine périodicité, lit les cellules et réécrit. Grâce à ce phénomène, cette mémoire est dite dynamique.

Lecture de la mémoire

Si nous devons lire la mémoire, un signal est envoyé à une certaine ligne de la page mémoire, qui ouvre le transistor et passe charge électrique, qui est contenu (ou non) dans le condensateur de la colonne correspondante. Un amplificateur sensible est connecté à chaque colonne, qui répond à un petit flux d'électrons libérés par le condensateur. Mais il y a ici une nuance : un signal appliqué à une ligne de la matrice ouvre tous les transistors de cette ligne, puisqu'ils sont tous connectés à cette ligne, et ainsi la ligne entière est lue. Sur la base de ce qui précède, il devient clair qu'une ligne en mémoire est la valeur minimale pour la lecture - il est impossible de lire une cellule sans affecter les autres.

Le processus de lecture de la mémoire est destructeur, puisque le condensateur de lecture a abandonné tous ses électrons pour pouvoir être entendu par un amplificateur sensible. Et donc, après chaque lecture d’une ligne, il faut la réécrire.

Interface mémoire

La partie interface de la mémoire doit avoir des lignes d'adresse et des lignes de données. Les lignes d'adresse pointent vers l'adresse de la cellule et les lignes de données lisent et écrivent la mémoire.

N'oublie pas de partir

Abrégé RAM de l'ordinateur appelé RAM(mémoire vive) ou RAM(mémoire vive - mémoire vive).

Le nom RAM reflète plus précisément la structure et le but de l'appareil.

Objectif de la RAM

• Stockage des données et des commandes pour une transmission ultérieure au processeur pour traitement. Les informations peuvent provenir de la RAM non pas immédiatement pour être traitées par le processeur, mais dans la mémoire cache du processeur, qui est plus rapide que la RAM.
• Stockage des résultats des calculs effectués par le processeur.
• Lire (ou écrire) le contenu des cellules.

Caractéristiques du fonctionnement de la RAM

La RAM ne peut enregistrer les données que lorsque l'ordinateur est allumé. Par conséquent, lorsqu'il est éteint, les données traitées doivent être enregistrées sur un disque dur ou un autre support de stockage. Lorsque les programmes sont lancés, les informations entrent dans la RAM, par exemple, avec disque dur ordinateur. Pendant que vous travaillez avec le programme, il est présent dans la RAM (généralement). Dès que le travail est terminé, les données sont écrasées dans Disque dur. En d’autres termes, le flux d’informations dans la mémoire de travail est très dynamique.

La RAM est périphérique de stockage à accès aléatoire. Cela signifie que les données peuvent être lues/écrites à tout moment depuis n'importe quelle cellule RAM. En comparaison, par exemple, la bande magnétique est un périphérique de stockage à accès séquentiel.

Périphérique de mémoire logique

La RAM est constituée de cellules, chacune possédant sa propre propre adresse. Toutes les cellules contiennent le même nombre de bits. Les cellules adjacentes ont des adresses séquentielles. Les adresses mémoire, comme les données, sont exprimées en nombres binaires.

En règle générale, une cellule contient 1 octet d'information (8 bits, équivalant à 8 bits) et est unité minimale informations accessibles. Cependant, de nombreuses commandes fonctionnent avec des mots. Un mot est une zone mémoire composée de 4 ou 8 octets (d'autres options sont possibles).

Types de RAM

Il est d'usage de distinguer deux types de RAM : statique (SRAM) et dynamique (DRAM). La SRAM est utilisée comme mémoire cache du processeur et la DRAM est utilisée directement comme RAM de l'ordinateur.

SRAM se compose de déclencheurs. Les déclencheurs ne peuvent être que dans deux états : « activé » ou « désactivé » (stockage de bits). Le déclencheur ne stocke pas la charge, la commutation entre les états se produit donc très rapidement. Cependant, les déclencheurs nécessitent plus technologie complexe production. Cela affecte inévitablement le prix de l'appareil. Deuxièmement, une bascule, constituée d'un groupe de transistors et de connexions entre eux, prend beaucoup de place (au niveau micro), ce qui fait de la SRAM un appareil assez volumineux.

DANS DRACHME il n'y a pas de bascule et le bit est préservé en utilisant un transistor et un condensateur. Cela s'avère moins cher et plus compact. Cependant, les condensateurs stockent la charge et le processus de charge-décharge prend plus de temps que la commutation de la gâchette. En conséquence, la DRAM est plus lente. Le deuxième inconvénient est la décharge spontanée des condensateurs. Pour maintenir la charge, elle est régénérée à certains intervalles, ce qui prend du temps supplémentaire.

Type de module RAM

Extérieurement, la RAM d'un ordinateur personnel est un module de microcircuits (8 ou 16 pièces) sur un circuit imprimé. Le module est inséré dans un connecteur spécial sur la carte mère.

De par leur conception, les modules RAM pour ordinateurs personnels sont divisés en SIMM (single-ended) et DIMM (double-ended). DIMM a une vitesse de transfert de données plus élevée que SIMM. Actuellement, les modules DIMM sont principalement produits.

Les principales caractéristiques de la RAM sont la capacité d’information et la vitesse. La capacité de la RAM s’exprime aujourd’hui en gigaoctets.

La RAM est une puce spéciale utilisée pour stocker des données de toutes sortes. Il existe de nombreuses variétés de ces appareils, ils sont produits par diverses entreprises. Les meilleurs fabricants Le plus souvent, ils sont d'origine japonaise.

Qu'est-ce que c'est et à quoi ça sert ?

La RAM (appelée mémoire RAM) est un type de puce volatile utilisée pour stocker toutes sortes d'informations. Il contient le plus souvent :

• code machine exécutable dans ce moment programmes (ou en mode veille) ;
• données d’entrée et de sortie.

Photo : RAM différents fabricants

Échange de données entre processeur central et la RAM s'effectue de deux manières :

• en utilisant le registre ultra-rapide ALU ;
• via un cache spécial (si inclus dans la conception) ;
• directement (directement via le bus de données).

Les appareils en question sont des circuits construits sur des semi-conducteurs. Toutes les informations stockées dans divers Composants electroniques, reste disponible uniquement si disponible courant électrique. Dès que la tension est complètement coupée ou qu'une panne de courant de courte durée se produit, tout ce qui est contenu dans la RAM est effacé ou détruit. Une alternative est les appareils de type ROM.

Types et quantité de mémoire

Aujourd'hui, la carte peut avoir une capacité de plusieurs dizaines de gigaoctets. Moderne moyens techniques vous permettent de l'utiliser le plus rapidement possible. La plupart des systèmes d'exploitation sont dotés de la possibilité d'interagir avec de tels appareils. Il existe une relation proportionnelle entre la quantité de RAM et le coût. Plus sa taille est grande, plus il est cher. Et vice versa.

De plus, les appareils en question peuvent avoir des fréquences différentes. Ce paramètre détermine la rapidité avec laquelle l'interaction entre la RAM et les autres périphériques PC (CPU, bus de données et carte vidéo) se produit. Plus la vitesse de fonctionnement est élevée, plus le PC effectuera d'opérations par unité de temps.

La valeur de cette caractéristique affecte également directement le coût de l'appareil en question. La modification la plus rapide actuelle peut « mémoriser » 128 Go. Il est produit par une société appelée Hynix et présente les caractéristiques de performance suivantes :

Toute RAM moderne peut être divisée en deux types :

• statique;
• dynamique.

Type statique

Le microcircuit statique est aujourd'hui plus cher. Il est étiqueté SDRAM. La dynamique est moins chère.

Les caractéristiques distinctives de la variété SDRAM sont :

Également distinctif Fonctionnalité RAM est la possibilité de sélectionner le bit dans lequel toute information sera écrite.

Les inconvénients comprennent :

• faible densité d'enregistrement;
• coût relativement élevé.

Les périphériques RAM informatiques de toutes sortes (SDRAM et DRAM) présentent des différences externes. Ils consistent en la longueur de la partie de contact. Sa forme diffère également. La désignation de RAM est située à la fois sur l'étiquette autocollante et imprimée directement sur la barre elle-même.

Aujourd'hui, il existe de nombreuses modifications différentes de la SDRAM. Il est désigné comme suit :

• DDR2 ;
• DDR3 ;
• DDR4.

Type dynamique

Un autre type de microcircuit est appelé DRAM. Il est également complètement volatile, les bits d'écriture étant accessibles de manière aléatoire. Ce type est largement utilisé dans la plupart des PC modernes. Il est également utilisé dans ceux systèmes informatiques, où les exigences de latence sont élevées, les performances de la DRAM sont d'un ordre de grandeur supérieures à celles de la SDRAM.

DRAM - mémoire dynamique

Le plus souvent, ce type a un facteur de forme de type DIMM. La même solution de conception est utilisée pour fabriquer un circuit statique (SDRAM). Une caractéristique de la version DIMM est qu'il y a des contacts des deux côtés de la surface.

Paramètres OP

Les principaux critères de choix des microcircuits de ce genre sont leurs paramètres de fonctionnement.

Vous devez principalement vous concentrer sur les points suivants :

• fréquence de fonctionnement;
• horaires ;
• tension.

Tout dépend du type modèle spécifique. Par exemple, la DDR 2 effectuera diverses actions nettement plus rapidement que la barre DDR 1, car elle présente des caractéristiques de performances plus exceptionnelles.

Les timings sont les délais d'attente des informations entre les différents composants d'un appareil. Il existe de nombreux types de timings, tous affectant directement les performances. Les petits timings vous permettent d'augmenter la vitesse de diverses opérations. Il existe une relation proportionnelle désagréable : plus la vitesse du périphérique de mémoire vive est élevée, plus plus grande valeur horaires.

Sortir de cette disposition sert à augmenter la tension de fonctionnement - plus elle est élevée, plus les délais sont courts. Le nombre d'opérations effectuées par unité de temps augmente en même temps.

Fréquence et vitesse

Plus la bande passante de la RAM est élevée, plus sa vitesse est rapide. La fréquence est un paramètre qui détermine la bande passante des canaux par lesquels divers types de données sont transmis au CPU via la carte mère.

Il est conseillé que cette caractéristique coïncidait avec la vitesse de fonctionnement autorisée carte mère.

Par exemple, si le support prend en charge une fréquence de 1 600 MHz et que la carte mère ne prend pas en charge plus de 1 066 MHz, la vitesse d'échange de données entre la RAM et le CPU sera limitée précisément par les capacités de la carte mère. Autrement dit, la vitesse ne dépassera pas 1066 MHz.

Performance

Les performances dépendent de nombreux facteurs. Très gros impact sur ce paramètre influence le nombre de bandes utilisées. RAM double canal fonctionne un ordre de grandeur plus rapide que le monocanal. La possibilité de prendre en charge les modes multicanaux est indiquée sur un autocollant situé sur le dessus de la carte.

Ces désignations sont les suivantes :

Pour déterminer quel mode est optimal pour une carte mère particulière, vous devez compter le nombre total d'emplacements de connexion et les diviser par deux. Par exemple, s'il y en a 4, alors il vous faudra 2 bandes identiques du même fabricant. Avec eux installation parallèle Le mode double est activé.

Principe de fonctionnement et fonctions

Le fonctionnement de l'OP est mis en œuvre assez simplement, l'écriture ou la lecture des données s'effectue de la manière suivante :

Chaque colonne est connectée à un amplificateur extrêmement sensible. Il enregistre le flux d’électrons qui se produit lorsque le condensateur est déchargé. Dans ce cas, la commande correspondante est donnée. Ainsi, l'accès à diverses cellules situées sur le tableau se produit. Il existe une nuance importante que vous devez absolument savoir. Lorsqu'une impulsion électrique est appliquée à une ligne, elle ouvre tous ses transistors. Ils y sont directement connectés.

De cela, nous pouvons conclure qu'une ligne est la quantité minimale d'informations pouvant être lue lors de l'accès. L'objectif principal de la RAM est de stocker divers types de données temporaires nécessaires pendant que l'ordinateur personnel est allumé et que le système d'exploitation fonctionne. Les plus importants sont chargés en RAM fichiers exécutables Le CPU effectue leur exécution directement, simplement, en sauvegardant les résultats des opérations effectuées.

Photo : interaction de la mémoire avec le processeur

Les cellules stockent également :

• bibliothèques exécutables ;
• les codes clés qui ont été enfoncés ;
• résultats de diverses opérations mathématiques.

Si nécessaire, tout ce qui se trouve dans la RAM peut être sauvegardé par le processeur central sur le disque dur. Et faites-le sous la forme nécessaire.

Fabricants

Dans les magasins, vous pouvez trouver une énorme quantité de RAM provenant de divers fabricants. Un grand nombre de Ces produits ont commencé à être fournis précisément par des entreprises chinoises.

Aujourd'hui, les produits les plus productifs et de haute qualité sont les marques suivantes :

• Kingston;
• Hynix ;
• Corsaire;
• Kingmax.
• Samsung.

C'est un compromis entre qualité et performance.

Tableau des caractéristiques de la RAM

La RAM du même type provenant de différents fabricants a des caractéristiques de performances similaires.

C'est pourquoi il est correct d'effectuer des comparaisons en tenant compte uniquement du type :

Comparaison des performances et des prix

Les performances de la RAM dépendent directement de son coût. Vous pouvez savoir combien coûte un module DDR3 dans votre magasin d'informatique le plus proche, vous devriez également vérifier le prix de la DDR 1. En comparant leurs paramètres de fonctionnement et leur prix, puis en les testant, vous pouvez facilement le vérifier.

Il est plus correct de comparer la RAM du même type, mais avec performances différentes, en fonction de la fréquence de fonctionnement :

Taper	Fréquence de fonctionnement, MHz	Coût, frotter.	Vitessetravail, Aïda 64,Lecture de mémoire, Mo/s
DDR3	1333	3190	19501
DDR3	1600	3590	22436
DDR3	1866	4134	26384
DDR3	2133	4570	30242
DDR3	2400	6548	33813
DDR3	2666	8234	31012
DDR3	2933	9550	28930

Dans Aida 64, tous les tests DDR 3 ont été effectués sur du matériel identique :

• Système d'exploitation : Windows 8.1 ;
• Processeur : i5-4670K ;
• carte vidéo: GeForce GTX 780 Ti ;
• carte mère : LGA1150, Intel Z87.

La RAM est très importante partie intégrante PC, affectant grandement ses performances. C'est pourquoi, pour l'augmenter, il est recommandé d'installer des bandes avec haute fréquence et des petits horaires. Cela augmentera considérablement les performances de votre ordinateur ; c'est particulièrement important pour les jeux et divers programmes professionnels.

Savez-vous ce qu'est la RAM ? Bien sûr, vous le faites. Il s'agit d'un appareil dont dépend la vitesse de l'ordinateur. En général, c'est vrai, mais cette définition semble un peu amateur. Mais qu’est-ce que la RAM exactement ? Comment est-elle structurée, comment fonctionne-t-elle et en quoi un type de mémoire diffère-t-il d’un autre ?

Elle est la même RAM (Anglais) est une partie volatile de la mémoire de l'ordinateur conçue pour stocker les données temporaires traitées par le processeur. Ces données sont stockées sous la forme d'une séquence binaire, c'est-à-dire un ensemble de zéros et de uns. On l’appelle volatile car son fonctionnement nécessite une connexion constante à une source de courant électrique. Une fois que vous le débranchez de l’alimentation électrique, toutes les informations qui y sont stockées seront perdues.

Mais si la RAM est une partie de la mémoire de l’ordinateur, quelle est alors l’autre partie ? Le support de stockage de cette partie de la mémoire est le disque dur. Contrairement à la RAM, elle peut stocker des informations sans être connectée à une source d’alimentation. Disques durs, lecteurs flash et CD - tous ces appareils sont appelés ROM, qui signifie mémoire morte. Comme la RAM, la ROM stocke les données sous forme de uns et de zéros.

À quoi sert la RAM ?

Ici, la question peut se poser : pourquoi avons-nous besoin de RAM ? N'est-il pas possible d'allouer un tampon sur le disque dur pour stocker temporairement les données en cours de traitement par le processeur ? En principe, c’est possible, mais ce serait une approche très inefficace.

La conception physique de la RAM est telle que la lecture/écriture y est beaucoup plus rapide. Si vous aviez de la ROM au lieu de la RAM, votre ordinateur fonctionnerait très lentement.

Périphérique RAM physique

Physiquement, la RAM est une carte amovible (module) avec des puces mémoire situées dessus. Le microcircuit est basé sur un condensateur - un dispositif connu depuis plus de cent ans.

Chaque microcircuit contient de nombreux condensateurs connectés en une seule structure cellulaire - une matrice ou sinon un cœur de mémoire. La puce contient également un tampon de sortie - un élément spécial dans lequel les informations entrent avant d'être transférées vers le bus mémoire. Grâce aux leçons de physique, nous savons qu'un condensateur ne peut prendre que deux états stables : soit il est chargé, soit il est déchargé. Les condensateurs de la RAM jouent le même rôle que la surface magnétique d'un disque dur, c'est-à-dire qu'ils détiennent une charge électrique correspondant au bit d'information. La présence de charge dans la cellule correspond à un et l'absence à zéro.

Comment les informations sont écrites et lues dans la RAM

Il sera plus facile de comprendre comment les données sont écrites et lues dans la RAM si vous les présentez sous la forme d'un tableau ordinaire. Pour lire les données d'une cellule, un signal de sélection d'adresse de ligne est émis vers la ligne horizontale. (RAS). Après avoir préparé tous les condensateurs de la ligne sélectionnée pour la lecture, un signal de sélection d'adresse de colonne est envoyé le long de la colonne verticale. (CAS), qui vous permet de lire les données d'une cellule matricielle spécifique.

La caractéristique qui détermine la quantité d'informations pouvant être écrites ou lues en une seule opération de lecture/écriture est appelée largeur du microcircuit ou, en d'autres termes, largeur du bus de données. Comme on le sait déjà, avant d'être transférées vers le bus puce puis vers le processeur central, l'information entre d'abord dans le tampon de sortie. Il communique avec le cœur via un canal interne avec une bande passante égale à la largeur du bus de données. Un autre caractéristique importante La RAM est la fréquence du bus mémoire. Ce que c'est? C'est la fréquence à laquelle les informations sont lues, et elle ne doit pas nécessairement coïncider avec la fréquence du signal fourni à la matrice mémoire, ce que nous verrons dans l'exemple Mémoire DDR.

DANS ordinateurs modernes on utilise la mémoire vive dynamique dite synchrone - SDRAM. Il utilise un signal d'horloge spécial pour transmettre les données. Lorsqu'elles sont fournies au microcircuit, les informations sont lues de manière synchrone et transférées vers le tampon de sortie.

Imaginons que nous ayons une puce mémoire avec une largeur de bus de données 8 bits, auquel avec fréquence 100 MHz un signal de synchronisation est fourni. En conséquence, dans une transaction, le tampon de sortie contient 8 bits atteint exactement la chaîne 8 bits ou 1 octet information. Exactement le même signal d'horloge arrive au tampon de sortie, mais cette fois les informations vont au bus de la puce mémoire. En multipliant la fréquence du signal d'horloge par la largeur du bus de données, on obtient un autre paramètre important - bande passante mémoire .

8 bits * 100 MHz = 100 Mb/s

Mémoire DDR

C'était exemple le plus simple travail DTS- mémoire avec un taux de transfert de données unique. Ce type de mémoire n'est désormais pratiquement plus utilisé ; sa place est aujourd'hui occupée par RDA- mémoire avec une vitesse de transfert de données double. Différence entre DTS Et RDA réside dans le fait que les données du tampon de sortie d'une telle RAM sont lues non seulement lorsqu'un signal d'horloge arrive, mais également lorsqu'il disparaît. De plus, lorsqu'un signal d'horloge est fourni au tampon de sortie à partir du cœur de mémoire, les informations ne circulent pas sur un canal, mais sur deux, et la largeur du bus de données et la fréquence du signal d'horloge lui-même restent les mêmes.

Pour la mémoire DDR, il est d'usage de distinguer deux types de fréquences. La fréquence à laquelle le signal d'horloge est fourni au module de mémoire est appelée fréquence de base et la fréquence à laquelle les informations sont lues dans le tampon de sortie est appelée fréquence effective. Il est calculé selon la formule suivante :

fréquence efficace= 2 * fréquence de base

Dans notre exemple avec un microcircuit 8 bits et fréquence 100 MHz Il ressemblera à ceci.

8 bits * (2 * 100 MHz) = 200 Mb/s

Quelle est la différence entre DDR et DDR2, DDR3 et DDR4

Le nombre de canaux reliant le cœur au tampon de sortie, la fréquence effective, et donc la bande passante mémoire. Concernant la largeur du bus de données (peu profond), alors dans la plupart des modules de mémoire modernes, c'est 8 octets (64 bits). Disons que nous avons un module de mémoire standard DDR2-800. Comment calculer son débit ? Très simple. Ce qui s'est passé 800 ? Il s'agit de la fréquence de mémoire effective en mégahertz. Multipliez-le par 8 octets et nous obtenons 6400 Mbit/s.

Et une dernière chose. Nous savons déjà ce qu'est la bande passante, mais quelle est la quantité de RAM et est-ce que cela en dépend ? bande passante? Il n'y a pas de relation directe entre ces deux caractéristiques. La quantité de RAM dépend du nombre d'éléments de stockage. Et plus il y a de cellules, plus la mémoire peut stocker de données sans les écraser et sans utiliser de fichier d'échange.

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Mon respect, chers lecteurs, amis, ennemis et autres personnalités !

Aujourd'hui, je voudrais vous parler d'une chose aussi importante et utile que la RAM, à propos de laquelle deux articles ont été publiés à la fois, dont l'un parle de la mémoire en général (c'est-à-dire ci-dessous dans le texte), et le autre (en fait, l'article se trouve juste en dessous de celui-ci, juste publié séparément).

Initialement, il s'agissait d'un seul matériau, mais afin de ne pas créer une autre page de feuilles multi-lettres, et simplement pour des raisons de séparation et de systématisation des articles, il a été décidé de les diviser en deux.

Le processus de broyage ayant été effectué à la volée et presque au dernier moment, il peut y avoir des erreurs dans le texte qui ne doivent pas alarmer, mais vous pouvez les signaler dans les commentaires afin de les corriger effectivement au fur et à mesure. voler.

Eh bien, maintenant, commençons.

Introduction

Chaque utilisateur est tôt ou tard (ou jamais) confronté à la question de la mise à niveau de son fidèle « cheval de fer ». Certains changent immédiatement la "tête" - le processeur, d'autres - font de la magie sur la carte vidéo, cependant, le plus simple et manière bon marché- Il s'agit d'une augmentation de la quantité de RAM.

Pourquoi est-ce le plus simple ?

Oui parce que cela ne nécessite pas connaissances particulières partie technique, l'installation prend peu de temps et ne crée pratiquement aucune difficulté (et c'est aussi le moins cher de tout ce que je connais).

Ainsi, pour en savoir un peu plus sur un outil de mise à niveau aussi simple et en même temps efficace que la mémoire vive (ci-après dénommée RAM), nous nous tournons pour cela vers notre théorie native.

Général

RAM(mémoire vive), également appelée RAM ("Mémoire vive" - mémoire vive), est une zone de stockage temporaire de données, à l'aide de laquelle le fonctionnement de logiciel. Physiquement, la RAM d'un système est un ensemble de puces ou de modules (contenant des puces) généralement connectés à la carte mère.

Pendant le fonctionnement, la mémoire agit comme un tampon temporaire (elle stocke les données et programmes en cours d'exécution) entre Disques durs et processeur, merci beaucoup vitesse plus élevée lire et écrire des données.

Note.
Les grands débutants confondent souvent la RAM avec mémoire dure disque ( ROM- mémoire morte), ce qui n'est pas nécessaire, car c'est parfait différents types mémoire. RAM (le type est dynamique - RAM dynamique), contrairement à une constante, est volatile, c'est-à-dire Il nécessite de l'électricité pour stocker les données, et lorsqu'il est éteint (éteignant l'ordinateur), les données sont supprimées. Exemple de mémoire non volatile ROM- la mémoire flash, dans laquelle l'électricité est utilisée uniquement pour l'écriture et la lecture, tandis que le stockage des données lui-même ne nécessite pas de source d'alimentation.

Dans sa structure, la mémoire ressemble à un nid d'abeilles, c'est-à-dire se compose de cellules dont chacune est conçue pour stocker une certaine quantité de données, généralement un ou quatre bits. Chaque cellule possède sa propre adresse « d'origine », qui est divisée en deux composants : l'adresse de la ligne horizontale ( Rangée) et colonne verticale ( Colonne).

Les cellules sont des condensateurs capables de stocker une charge électrique. Utilisation d'amplificateurs spéciaux signaux analogiques sont convertis en données numériques, qui à leur tour forment des données.

Pour transférer l'adresse d'une ligne vers la puce mémoire, un certain signal est utilisé, appelé RAS (Stroboscope d'adresse de ligne), et pour l'adresse de la colonne - un signal CAS (Stroboscope d'adresse de colonne).

Comment fonctionne la RAM ?

Le fonctionnement de la RAM est directement lié au fonctionnement du processeur et des périphériques externes de l'ordinateur, puisque c'est à lui que ces derniers « font confiance » à leurs informations. Ainsi, les données transitent d'abord du disque dur (ou d'un autre support) vers le RAM et sont ensuite traités par le processeur central (voir image).

L'échange de données entre le processeur et la mémoire peut avoir lieu directement, mais le plus souvent, il se produit encore avec la participation de la mémoire cache.

La mémoire cache est un emplacement de stockage temporaire pour les informations les plus fréquemment consultées et constitue une zone relativement petite de mémoire locale rapide. Son utilisation peut réduire considérablement le temps nécessaire pour transmettre les informations aux registres du processeur, car la vitesse médias externes(RAM et sous-système de disque) est bien pire que celui du processeur. En conséquence, les temps d'arrêt forcés du processeur sont réduits, et souvent complètement éliminés, ce qui améliore les performances globales du système.

La RAM est contrôlée par un contrôleur situé dans le chipset de la carte mère, ou plutôt dans cette partie appelée le pont Nord (le pont Nord) - il assure la connexion CPU(processeur) aux nœuds utilisant des bus hautes performances : RAM, contrôleur graphique (voir image).

Note.
Il est important de comprendre que si, pendant le fonctionnement de la RAM, des données sont écrites dans n'importe quelle cellule, alors son contenu qui se trouvait avant d'entrer nouvelle information, sera irrémédiablement perdu. Ceux. Sur commande du processeur, les données sont écrites dans la cellule spécifiée, tout en effaçant simultanément ce qui y était précédemment écrit.

Regardons-en un de plus aspect important Le travail de la RAM est sa division en plusieurs sections à l'aide d'un logiciel spécial (logiciel) pris en charge par les systèmes d'exploitation.

Maintenant, vous comprendrez ce que je veux dire.

Plus de détails

Le fait est que appareils modernes La RAM est assez volumineuse (bonjour les années 2000, quand il y en avait assez 32 Mo), afin qu'il puisse accueillir les données de plusieurs tâches exécutées simultanément. Le processeur peut également gérer plusieurs tâches simultanément. Cette circonstance a contribué au développement du système dit d'allocation de mémoire dynamique, lorsque des sections dynamiques (de taille et d'emplacement variables) de RAM sont allouées pour chaque tâche traitée par le processeur.

La nature dynamique du travail vous permet de gérer la mémoire disponible de manière plus économique, en « supprimant » rapidement les zones de mémoire excédentaires de certaines tâches et en « ajoutant » des zones supplémentaires à d'autres (en fonction de leur importance, de la quantité d'informations traitées, de l'urgence d'exécution). , etc.). Pour le "droit" distribution dynamique La mémoire d'un PC relève de la responsabilité du système d'exploitation, tandis que le logiciel d'application est responsable de l'utilisation « correcte » de la mémoire.

Il est bien évident que programmes d'application doit avoir la capacité de travailler sous contrôle système opérateur, V sinon ce dernier ne pourra pas allouer de RAM à un tel programme ou il ne pourra pas fonctionner « correctement » au sein de la mémoire allouée. C'est pourquoi il n'est pas toujours possible d'exécuter des programmes précédemment écrits sous un système d'exploitation moderne qui fonctionnait sous des systèmes obsolètes, par exemple sous versions précédentes les fenêtres(98 par exemple).

De plus (pour le développement général), vous devez savoir que la prise en charge de la mémoire dépend de la profondeur de bits du système, par exemple du système d'exploitation. Windows 7 peu profond 64 bit, prend en charge une capacité de mémoire jusqu'à 192 GB (junior) 32 -petit frère "ne voit" plus 4 GB). Cependant, si cela ne vous suffit pas, n'hésitez pas 128 -bit déclare prendre en charge des volumes vraiment colossaux - je n'ose même pas exprimer ce chiffre. Un peu plus sur la profondeur de bits.

Pourquoi cette RAM est-elle nécessaire ?

Comme nous le savons déjà, l'échange de données entre le processeur et la mémoire se fait le plus souvent avec la participation de la mémoire cache. À son tour, il est contrôlé par un contrôleur spécial qui, en analysant le programme en cours d'exécution, tente de prédire de quelles données et commandes le processeur aura probablement besoin dans un avenir proche et les pompe, c'est-à-dire Le contrôleur de cache charge les données nécessaires de la RAM dans la mémoire cache et, si nécessaire, renvoie les données modifiées par le processeur vers la RAM.

Après le processeur, la RAM peut être considérée comme l'appareil le plus rapide. Par conséquent, le principal échange de données a lieu entre ces deux appareils. Toutes les informations dans ordinateur personnel stockés sur le disque dur. Lorsque vous allumez l'ordinateur RAM les pilotes sont écrits à partir de la vis, programmes spéciaux et des éléments du système d'exploitation. Ensuite, ces programmes y sont écrits - des applications que nous lancerons ; à la fermeture de ces dernières, ils en seront effacés.

Les données enregistrées dans la RAM sont transférées vers CPU(c'est-à-dire le processeur mentionné plus d'une fois, c'est-à-dire Unité centrale de traitement), y sont traités et réécrits. Et ainsi tout le temps : ils donnaient l'ordre au processeur de prendre des bits à telle ou telle adresse (comme : les traiter et les remettre à leur place ou écrire à une nouvelle) - il l'a fait (voir image).

Tout cela est bon tant que les cellules mémoire ( 1 ) est assez. Et sinon?

Ensuite, le fichier d'échange entre en jeu ( 2 ). Ce fichier se trouve sur le disque dur et tout ce qui ne rentre pas dans les cellules RAM y est écrit. Puisque la vitesse de la vis est nettement inférieure RAM, alors le travail du fichier d'échange ralentit considérablement le système. De plus, cela réduit la longévité du disque dur lui-même. Mais c'est une histoire complètement différente.

Note.
Dans tout processeurs modernes il y a un cache ( cache) - une matrice de RAM ultra-rapide, qui constitue un tampon entre le contrôleur d'un contrôleur relativement lent mémoire système et processeur. Ce tampon stocke des blocs de données avec lesquels CPU fonctionne actuellement, grâce à quoi le nombre d'accès du processeur à la mémoire système extrêmement lente (par rapport à la vitesse du processeur) est considérablement réduit.

Cependant, la mémoire cache est inefficace lorsque vous travaillez avec de grandes quantités de données (vidéo, son, graphiques, archives), car ces fichiers n'y rentrent tout simplement pas, vous devez donc constamment accéder à la RAM, ou Disque dur(qui possède également son propre cache).

Disposition des modules

À propos, regardons en quoi consiste le module lui-même (quels éléments).

Étant donné que presque tous les modules de mémoire sont constitués des mêmes éléments structurels, pour plus de clarté, nous prendrons la norme SD-RAM(Pour ordinateurs de bureau). L'image montre spécifiquement différentes versions de conception de ceux-ci (afin que vous connaissiez non seulement le design « standard » du module, mais aussi un design très « exotique »).

Donc, les modules standards SD-RAM(1 ): RDA (1.1 ); DDR2(1.2 ).

Description:

1. Puces mémoire
2. SPD (Détection de présence en série) – une puce mémoire non volatile dans laquelle le Paramètres de base n’importe quel module. Pendant le démarrage du système BIOS la carte mère lit les informations affichées dans SPD, et définit les horaires et la fréquence de fonctionnement appropriés RAM;
3. "Key" est un emplacement spécial sur la carte, grâce auquel vous pouvez déterminer le type de module. Empêche mécaniquement installation incorrecte meurt dans des emplacements destinés à la RAM ;
4. CMS-composants du module (résistances, condensateurs). Assurer l'isolation électrique des circuits de signaux et la gestion de l'alimentation des puces ;
5. Autocollants du fabricant - indiquent la norme de mémoire, la fréquence de fonctionnement standard et les horaires de base ;
6. VRS – circuit imprimé. Les composants restants du module y sont soudés. Le résultat de l'overclocking dépend souvent de la qualité : différentes planches des puces identiques peuvent se comporter différemment.

Épilogue

En fait, ce sont les bases et la base de base, et par conséquent, j'espère que l'article vous a été intéressant à la fois du point de vue de l'élargissement de vos horizons et en tant que pierre angulaire de connaissance personnelleà propos d'un ordinateur personnel :).

C'est tout pour le moment. Comme toujours, si vous avez des questions, des commentaires, des ajouts, etc., n'hésitez pas à consulter les commentaires ci-dessous. Et oui, n'oubliez pas de lire le matériel.