Memori statik (SRAM) biasanya digunakan sebagai cache L2 untuk cache sebahagian besar RAM. Memori statik biasanya berasaskan TTL. Cip CMOS atau BiCMOS dan kaedah capaian data boleh sama ada tak segerak atau segerak. Asynchronous ialah akses data yang boleh dilakukan pada bila-bila masa. SRAM tak segerak digunakan pada papan induk untuk pemproses generasi ketiga hingga kelima. Masa capaian ke sel-sel memori sedemikian adalah antara 15 (33 MHz) hingga 8 ns (66 MHz).

Memori segerak menyediakan akses kepada data bukan pada masa rawak, tetapi serentak dengan denyutan jam. Di antaranya, memori boleh menyediakan sekeping data seterusnya untuk akses. Kebanyakan papan induk generasi kelima menggunakan jenis ingatan segerak - SRAM letusan paip-paket (Pipelined Burst SRAM), yang mana masa biasa bagi operasi baca/tulis tunggal ialah 3 kitaran jam dan operasi kumpulan mengambil 3-1-1-1 kitaran pada akses pertama dan 1-1-1-1 pada capaian berikutnya, yang memberikan kelajuan akses lebih daripada 25%.

SRAM Async(Memori statik tak segerak). Ini adalah memori cache yang telah digunakan selama bertahun-tahun sejak 386 komputer pertama keluar dengan cache L2. Ia diakses lebih cepat daripada DRAM, dan bergantung pada kelajuan CPU, pilihan dengan akses dalam 20, 15 atau 10 ns boleh digunakan (semakin pendek masa capaian data, lebih cepat memori dan lebih pendek capaian kelompok kepadanya boleh menjadi ). Walau bagaimanapun, seperti namanya, memori ini tidak cukup pantas untuk akses segerak, yang bermaksud ia masih memerlukan menunggu untuk CPU mengakses, walaupun kurang daripada dengan DRAM.

SyncBurst SRAM(Memori statik kumpulan segerak). Dengan frekuensi bas di bawah 66 MHz, SRAM letusan segerak ialah jenis memori terpantas yang tersedia. Sebabnya ialah jika CPU tidak berjalan pada frekuensi yang terlalu tinggi, SRAM burst segerak boleh memberikan output data segerak sepenuhnya, bermakna tiada kependaman apabila CPU membaca pecah 2-1-1-1. Apabila frekuensi CPU melebihi 66 MHz, SRAM letusan segerak tidak dapat menampung beban dan mengeluarkan data dalam letusan 3-2-2-2, yang jauh lebih perlahan daripada menggunakan SRAM letupan saluran paip. Kelemahan termasuk hakikat bahawa SRAM bertindan segerak dihasilkan oleh syarikat yang lebih sedikit dan oleh itu kosnya lebih tinggi.

SRAM letusan segerak mempunyai alamat/masa data dari 8.5 hingga 12 ns.

PB SRAM(Memori Statik Paket Berpaip). Saluran paip - penyejajaran operasi SRAM menggunakan daftar input dan output. Pengisian daftar memerlukan kitaran awal tambahan, tetapi setelah diisi, daftar menyediakan peralihan pantas ke alamat seterusnya semasa data dibaca di alamat semasa.

Ini menjadikannya memori cache terpantas untuk sistem dengan kelajuan bas lebih daripada 75 MHz. PB SRAM boleh beroperasi pada frekuensi bas sehingga 133 MHz. Ia juga tidak lebih perlahan daripada SRAM letusan segerak apabila digunakan pada sistem perlahan: ia mengeluarkan data dalam letusan 3-1-1-1 sepanjang masa. Alamat/masa data ialah 4.5 hingga 8 ns.

1-T SRAM. Reka bentuk SRAM tradisional menggunakan flip-flop statik untuk menyimpan satu bit (sel). Untuk melaksanakan satu litar sedemikian, papan mesti mempunyai empat hingga enam transistor (4-T, 6-T SRAM). Teknologi Sistem Monolitik (MoSys) mengumumkan penciptaan jenis memori baharu di mana setiap bit dilaksanakan pada satu transistor (1-T SRAM). Malah, teknologi DRAM digunakan di sini, kerana ia perlu untuk menjana semula memori secara berkala. Walau bagaimanapun, antara muka dengan memori dibuat dalam standard SRAM, manakala kitaran penjanaan semula disembunyikan daripada pengawal memori. Litar 1-T boleh mengurangkan saiz cetakan silikon sebanyak 50-80% berbanding dengan rakan sejawat SRAM, dan penggunaan kuasa sebanyak 75%.

Sistem ingatan video

Jenis memori video berikut diketahui (Jadual 2.1; beberapa sistem ingatan universal yang disebutkan di atas juga ditunjukkan di sini). VRAM(RAM Video - RAM video) - DRAM dwi-port yang dipanggil. Memori jenis ini menyediakan akses kepada data daripada dua peranti serentak, iaitu mungkin untuk menulis data secara serentak ke mana-mana sel memori dan pada masa yang sama membaca data dari beberapa sel jiran. Disebabkan ini, ia membolehkan anda menggabungkan paparan masa imej pada skrin dan pemprosesannya dalam memori video, yang mengurangkan kelewatan akses dan meningkatkan kelajuan operasi.

WRAM(RAM Tetingkap) - versi VRAM, dengan lebar jalur meningkat sebanyak -25% dan sokongan untuk beberapa fungsi yang kerap digunakan, seperti memaparkan fon, blok imej bergerak, dll. Ia digunakan hampir hanya pada pemecut daripada Matrox dan Number Nine, sejak ia memerlukan kaedah akses dan pemprosesan data khas, kehadiran hanya satu pengeluar jenis ini memori (Samsung) telah banyak mengurangkan kemungkinan penggunaannya. Penyesuai video yang dibina menggunakan memori jenis ini tidak cenderung untuk menurunkan prestasi apabila menetapkan resolusi tinggi dan kadar segar semula skrin.

SGRAM(RAM Grafik Segerak) - varian DRAM dengan akses segerak. Pada dasarnya, operasi SGRAM adalah sama dengan SDRAM, tetapi ia juga menyokong beberapa fungsi tertentu, seperti rakaman blok dan topeng. Tidak seperti VRAM dan WRAM, SGRAM adalah port tunggal, tetapi boleh membuka dua halaman memori sebagai satu, meniru sifat dwi-port jenis memori video yang lain.

MDRAM(Multibank DRAM - multi-bank RAM) ialah versi DRAM yang dibangunkan oleh MoSys, dianjurkan dalam bentuk banyak bank bebas sebanyak 32 KB setiap satu, beroperasi dalam mod saluran paip, dan menggunakan penyelarasan operasi capaian data antara sejumlah besar memori bank.

Litar yang menggunakan daftar selari sebagai sel storan dipanggil memori capaian rawak statik - RAM statik(RAM - memori akses rawak - memori akses rawak), kerana. maklumat disimpan di dalamnya selagi kuasa disambungkan ke cip RAM. Tidak seperti RAM statik Cip RAM dinamik sentiasa perlu menjana semula kandungannya, jika tidak maklumat akan rosak. Sistem komputer moden menggunakan memori pelbagai jenis: statik (SRAM), dinamik (DRAM), ingatan kekal, ingatan baca sahaja boleh diprogram semula dan beberapa jenis ingatan lain.

Tetapi ingatan utama komputer, yang menentukan semua kerjanya, adalah Ram- RAM. Keperluan ingatan utama:

• isipadu maksimum
• prestasi maksimum
• kebolehpercayaan maksimum

Pada mulanya, RAM adalahjenis statik . Sel RAM dibina atas dasar peringkat transistor, yang boleh mengandungi sehingga 10 transistor. Prestasi ingatan statik adalah tinggi, kerana masa menukar transistor dari satu keadaan ke keadaan lain adalah sangat singkat. Walau bagaimanapun, sebilangan transistor bagi setiap sel memori menduduki volum fizikal yang agak besar, iaitu, ternyata mustahil untuk "memerah" sejumlah besar memori ke dalam ruang fizikal yang kecil. Kedua ciri yang tidak menyenangkan tatasusunan statik ingatan menjadi fakta bahawa transistor menggunakan tahap tenaga yang agak besar, yang juga mengenakan sekatan sendiri pada jumlah maksimum memori. Tidak mempunyai kelemahan di atas ingatan dinamik , sel yang terdiri daripada kapasitor dan transistor kawalan. Apabila kapasitor dicas, ini adalah satu keadaan logik; apabila ia dinyahcas, ia adalah satu lagi. Dua negeri cukup memadai, kerana sistem komputer bekerja dengan kod binari(sama ada terdapat isyarat - logik "1", atau tiada isyarat - logik "0"). Sebuah kapasitor dan transistor mengambil lebih sedikit ruang daripada beberapa transistor. Penggunaan tenaga tandem sedemikian juga jauh lebih rendah. Tetapi terdapat masalah dengan kelajuan. Terdapat beberapa sebab:

• menyahcas/mengecas kapasitor adalah proses yang lebih lama daripada sekadar menukar transistor;
• kapasitor mempunyai arus bocor, yang lebih besar (dalam unit relatif), bagaimana kapasiti kurang kapasitor. Oleh itu, untuk Operasi biasa memori dinamik memerlukan penjanaan semula memori berkala (kapasitor pengecasan), yang merumitkan gambarajah elektrik operasi memori dinamik.

Tetapi, kerana keperluan asas untuk memori capaian rawak adalah volumnya (modul memori moden mempunyai kapasiti beberapa GB), maka memori dinamik ternyata lebih baik, walaupun pada hakikatnya ia berfungsi lebih perlahan dan mempunyai litar kompleks pengawal kawalan.

Asas sel memori dalam memori jenis statik adalah pencetus. Sebagai elemen asas untuk melaksanakan pencetus boleh digunakan sebagai transistor bipolar, dan padang. Walau bagaimanapun, yang pertama tidak menemui aplikasi yang luas kerana penggunaan kuasa tinggi cip memori yang dibina berdasarkannya. Oleh itu, ia adalah optimum untuk digunakan transistor kesan medan. Rajah 1 menunjukkan pencetus pada transistor MOS dengan saluran p teraruh. Untuk membuka kunci transistor sedemikian, voltan pada pintunya berbanding dengan sumber mestilah kurang daripada sifar: U zi<0.

nasi. 1 - Gambarajah skematik sel RAM jenis statik.

Terdapat dua operasi dalam cip RAM: operasi tulis dan operasi baca. Untuk menulis dan membaca maklumat, anda boleh menggunakan bas data yang berbeza (seperti yang dilakukan dalam pemproses isyarat), tetapi lebih kerap bas data yang sama digunakan. Ini membolehkan anda menyimpan pin luaran litar mikro yang disambungkan ke bas ini dan menukar isyarat dengan mudah antara peranti yang berbeza.

Rajah blok RAM statik ditunjukkan dalam Rajah 2. Input dan output RAM dalam litar ini digabungkan menggunakan pemandu bas. Sememangnya, litar RAM sebenar akan berbeza daripada yang ditunjukkan dalam rajah ini. Walau bagaimanapun, rajah di atas membolehkan anda memahami bagaimana RAM sebenar berfungsi. Penamaan grafik simbolik RAM pada rajah litar ditunjukkan dalam Rajah 3.

nasi. 2 - Gambar rajah blok RAM (RAM)

Isyarat tulis WR membenarkan tahap logik yang terdapat pada input maklumat untuk ditulis ke sel RAM dalaman. Isyarat baca RD membolehkan anda mengeluarkan kandungan sel memori dalaman kepada output maklumat litar mikro. Dalam litar yang ditunjukkan dalam Rajah 1, adalah mustahil untuk melakukan operasi tulis dan baca secara serentak, tetapi ini biasanya tidak diperlukan.

Sel RAM tertentu dipilih menggunakan kod binari - alamat sel. Kapasiti memori akses rawak (RAM) bergantung pada bilangan sel yang terkandung di dalamnya atau, yang sama, pada bilangan wayar alamat. Bilangan sel dalam RAM boleh ditentukan dengan bilangan wayar alamat, menaikkan 2 kepada kuasa bersamaan dengan bilangan pin alamat dalam cip:

Pin pilih cip CS cip RAM membolehkan anda menggabungkan berbilang cip untuk meningkatkan jumlah memori RAM. Rajah sedemikian ditunjukkan dalam Rajah 3.

nasi. 3 - Gambar rajah RAM, dibina pada beberapa cip memori.

RAM statik memerlukan kawasan mati yang besar untuk dibina, jadi kapasitinya agak kecil. RAM statik digunakan untuk membina litar mikropengawal kerana kesederhanaan membina gambar rajah litar dan keupayaan untuk beroperasi pada frekuensi rendah sewenang-wenangnya, turun kepada arus terus. Selain itu, RAM statik digunakan untuk membina memori cache dalam komputer tujuan umum kerana prestasi tinggi RAM statik.

Memori capaian rawak statik(SRAM, memori capaian rawak statik) -- Memori capaian rawak semikonduktor di mana setiap digit perduaan atau ternari disimpan dalam litar maklum balas positif yang membolehkan keadaan isyarat dikekalkan tanpa penulisan semula berterusan diperlukan dalam memori dinamik (DRAM). Walau bagaimanapun, SRAM hanya boleh menyimpan data tanpa menimpanya selagi ada kuasa, iaitu SRAM kekal sebagai jenis memori yang tidak menentu. Capaian rawak (RAM -- memori capaian rawak) -- keupayaan untuk memilih untuk menulis/membaca mana-mana bit (trites) (biasanya bait (ciri), bergantung pada ciri reka bentuk), berbeza dengan memori dengan capaian berjujukan (SAM - - ingatan capaian berurutan).

SRAM binari

nasi. 1.

Sel memori perduaan statik biasa (binari flip-flop) berdasarkan teknologi CMOS terdiri daripada dua penyongsang (cincin) bersilang dan transistor kunci untuk menyediakan akses kepada sel (Rajah 1.). Selalunya, untuk meningkatkan ketumpatan pembungkusan elemen pada cip, perintang polysilicon digunakan sebagai beban. Kelemahan penyelesaian ini ialah peningkatan penggunaan tenaga statik.

WL (Word Line) mengawal dua transistor capaian. Garisan BL dan BL (Bit Line) - garisan bit digunakan untuk menulis data dan membaca data.

Rekod. Apabila "0" digunakan pada talian BL atau BL, pasangan transistor bersambung selari (M5 dan M1) dan (M6 dan M3) membentuk litar logik 2OR, aplikasi seterusnya "1" pada talian WL membuka transistor. M5 atau M6, yang membawa kepada pensuisan yang sepadan bagi pencetus .

Membaca. Apabila "1" digunakan pada talian WL, transistor M5 dan M6 terbuka, tahap yang direkodkan dalam pencetus ditetapkan pada garisan BL dan BL dan pergi ke litar bacaan.

Sel SRAM binari lapan transistor diterangkan dalam.

Menukar flip-flop melalui transistor capaian ialah fungsi pensuisan keutamaan logik tersirat, yang secara eksplisit, untuk flip-flop binari, dibina pada elemen logik dua input 2OR-NOT atau 2AND-NOT. Litar sel pensuisan eksplisit ialah flip-flop RS konvensional. Dengan skema pensuisan yang jelas, garisan baca dan tulis dipisahkan, menghapuskan keperluan untuk transistor capaian (2 transistor setiap sel), tetapi transistor dua pintu diperlukan dalam sel itu sendiri.

Pada masa ini, litar yang lebih baik telah muncul (!) dengan maklum balas yang boleh dimatikan oleh isyarat rakaman, yang tidak memerlukan transistor beban dan, dengan itu, bebas daripada penggunaan tenaga yang tinggi semasa rakaman.

Triniti SRAM

nasi. 2. Projek SRAM Ternary pada flip-flop ternary satu digit tiga bit

Satu elemen logik 2OR-NOT terdiri daripada dua transistor dua pintu, tiga daripada enam, ditambah tiga transistor capaian, untuk sejumlah sembilan transistor setiap satu sel memori tiga bit.

Kelebihan

· Cepat akses. SRAM benar-benar memori akses rawak; mengakses mana-mana sel memori pada bila-bila masa mengambil masa yang sama.

· Reka bentuk litar mudah - SRAM tidak memerlukan pengawal yang kompleks.

· Frekuensi penyegerakan yang sangat rendah adalah mungkin, sehingga hentian sepenuhnya denyutan jam.

Kecacatan

· tinggi Penggunaan tenaga.

· Ketumpatan rakaman rendah (enam elemen setiap bit, bukannya dua untuk DRAM).

· Akibatnya, kos satu kilobait memori adalah tinggi.

Walau bagaimanapun, penggunaan kuasa yang tinggi bukanlah ciri asas SRAM; ia disebabkan oleh kadar pertukaran yang tinggi dengan jenis memori pemproses dalaman ini. Tenaga digunakan hanya apabila maklumat dalam sel SRAM berubah.

Permohonan

SRAM digunakan dalam mikropengawal dan FPGA, di mana jumlah RAM adalah kecil (beberapa kilobait), tetapi penggunaan kuasa yang rendah (kerana ketiadaan pengawal memori dinamik yang kompleks), masa operasi subrutin yang boleh diramal dan penyahpepijatan terus pada peranti diperlukan.

Dalam peranti dengan jumlah RAM yang besar, memori kerja dilaksanakan sebagai DRAM. SRAM ialah apa yang membuat daftar dan ingatan cache.

DRAM (memori akses rawak dinamik)-- sejenis memori capaian rawak (RAM) semikonduktor yang tidak menentu, juga peranti storan yang paling banyak digunakan sebagai RAM dalam komputer moden.

Secara fizikal, memori DRAM terdiri daripada sel yang dicipta dalam bahan semikonduktor, setiap satunya boleh menyimpan sejumlah data, dari 1 hingga 4 bit. Set sel memori sedemikian membentuk "segi empat tepat" bersyarat, yang terdiri daripada bilangan baris dan lajur tertentu. Satu "segi empat tepat" itu dipanggil halaman, dan koleksi halaman dipanggil bank. Seluruh set sel dibahagikan secara bersyarat kepada beberapa kawasan.

Sebagai peranti storan, memori DRAM ialah modul pelbagai reka bentuk, yang terdiri daripada papan elektrik di mana cip memori dan penyambung yang diperlukan untuk menyambungkan modul ke papan induk terletak.

nasi. 3. Rajah. 3.1

Secara fizikal, memori DRAM ialah satu set sel storan yang terdiri daripada kapasitor dan transistor yang terletak di dalam cip memori semikonduktor.

Jika tiada bekalan kuasa kepada memori jenis ini, kapasitor dinyahcas dan memori dikosongkan (set semula kepada sifar). Untuk mengekalkan voltan yang diperlukan pada plat kapasitor sel dan mengekalkan kandungannya, ia mesti dicas semula secara berkala dengan menggunakan voltan kepada mereka melalui suis transistor beralih. Penyelenggaraan dinamik cas kapasitor ini adalah prinsip operasi asas memori DRAM. Kapasitor dicas apabila satu bit ditulis ke "sel", dan dinyahcas apabila bit sifar perlu ditulis ke "sel".

Elemen penting bagi jenis memori ini ialah amp rasa yang disambungkan kepada setiap lajur "segi empat tepat". Dia, bertindak balas terhadap aliran lemah elektron yang mengalir melalui transistor terbuka dari plat kapasitor, membaca seluruh halaman. Ia adalah halaman yang merupakan bahagian minimum pertukaran dengan memori dinamik, kerana pertukaran data dengan sel tunggal adalah mustahil.

Penjanaan semula

Tidak seperti jenis memori statik SRAM (Inggris static random access memory), yang secara strukturnya lebih kompleks dan jenis memori yang lebih mahal dan digunakan terutamanya dalam memori cache, memori DRAM dibuat berdasarkan kapasitor kecil, yang cepat kehilangan cas, oleh itu maklumat perlu dikemas kini pada selang masa tertentu untuk mengelakkan kehilangan data. Proses ini dipanggil penjanaan semula ingatan. Ia dilaksanakan oleh pengawal khas yang dipasang pada papan induk atau pada cip pemproses pusat. Semasa masa yang dipanggil langkah penyegaran, seluruh baris sel ditulis semula ke dalam DRAM, dan selepas 8-64 ms, semua baris memori dimuat semula.

Proses penjanaan semula memori dalam versi klasik dengan ketara melambatkan operasi sistem, kerana pada masa ini pertukaran data dengan memori adalah mustahil. Penjanaan semula berdasarkan lelaran baris konvensional tidak digunakan dalam jenis DRAM moden. Terdapat beberapa pilihan yang lebih menjimatkan untuk proses ini - lanjutan, kelompok, diedarkan; Yang paling menjimatkan adalah penjanaan semula tersembunyi (bayangan).

cache pencetus komputer memori

Pencetus

Pencetus (sistem pencetus) ialah kelas peranti elektronik yang mempunyai keupayaan untuk kekal dalam satu daripada dua atau lebih keadaan stabil untuk masa yang lama dan menggantikannya di bawah pengaruh isyarat luaran. Setiap keadaan pencetus mudah dikenali oleh nilai voltan keluaran.

Dengan sifat tindakan mereka, pencetus tergolong dalam peranti nadi - elemen aktif mereka (transistor, lampu) beroperasi dalam mod pensuisan, dan perubahan keadaan berlangsung dalam masa yang sangat singkat.

RAM yang dikumpul pada flip-flop dipanggil memori capaian rawak statik atau hanya memori statik. Kelebihan memori jenis ini ialah kelajuan. Memandangkan pencetus dipasang pada pagar, dan masa kelewatan pintu masuk adalah sangat singkat, penukaran keadaan pencetus berlaku dengan cepat. Memori jenis ini bukan tanpa kelemahannya. Pertama, kumpulan transistor yang membentuk flip-flop adalah lebih mahal, walaupun ia terukir dalam jutaan pada substrat silikon tunggal. Di samping itu, sekumpulan transistor mengambil lebih banyak ruang kerana talian komunikasi mesti terukir antara transistor yang membentuk flip-flop. Digunakan untuk RAM ultra-pantas.

Prinsip kehomogenan ingatan. Program dan data disimpan dalam memori yang sama. Oleh itu, komputer tidak membezakan antara apa yang disimpan dalam sel memori tertentu - nombor, teks atau arahan. Anda boleh melakukan tindakan yang sama pada arahan seperti pada data. Ini membuka pelbagai kemungkinan. Sebagai contoh, program juga boleh diproses semasa pelaksanaannya, yang membolehkan anda menetapkan peraturan untuk mendapatkan beberapa bahagiannya dalam program itu sendiri (ini adalah bagaimana pelaksanaan kitaran dan subrutin diatur dalam program). Selain itu, arahan daripada satu program boleh diperolehi sebagai hasil daripada pelaksanaan program lain. Kaedah terjemahan adalah berdasarkan prinsip ini - menterjemah teks program daripada bahasa pengaturcaraan peringkat tinggi ke dalam bahasa mesin tertentu.

Prinsip kawalan program. Ia berikutan daripadanya bahawa program ini terdiri daripada satu set arahan yang dilaksanakan oleh pemproses secara automatik satu demi satu dalam urutan tertentu.

Mendapat semula atur cara daripada ingatan dilakukan menggunakan kaunter program. Daftar pemproses ini berturut-turut meningkatkan alamat arahan seterusnya yang disimpan di dalamnya mengikut panjang arahan.

Dan oleh kerana arahan atur cara terletak dalam ingatan satu demi satu, rantaian arahan dengan itu disusun daripada sel memori yang terletak secara berurutan.

Jika, selepas melaksanakan arahan, anda perlu beralih bukan ke yang seterusnya, tetapi ke yang lain, gunakan arahan bersyarat atau peralihan tanpa syarat, yang masukkan ke dalam pembilang arahan nombor sel memori yang mengandungi arahan seterusnya. Mengambil arahan daripada ingatan berhenti selepas mencapai dan melaksanakan arahan "berhenti".

Oleh itu, pemproses melaksanakan program secara automatik, tanpa campur tangan manusia.

3. Prinsip penyasaran. Secara struktur, ingatan utama terdiri daripada sel bernombor semula; pemproses masuk momen sewenang-wenangnya masa, mana-mana sel tersedia. Ini membayangkan keupayaan untuk menamakan kawasan memori supaya nilai yang disimpan di dalamnya kemudian boleh diakses atau diubah semasa pelaksanaan program menggunakan nama yang ditetapkan.

Komputer yang dibina berdasarkan prinsip ini adalah jenis von Neumann. Tetapi terdapat komputer yang pada asasnya berbeza daripada yang von Neumann. Bagi mereka, sebagai contoh, mungkin prinsip kawalan program tidak dipatuhi, iaitu mereka boleh beroperasi tanpa "kaunter program" yang menunjukkan arahan program yang sedang dilaksanakan. Untuk mengakses mana-mana pembolehubah yang disimpan dalam ingatan, komputer ini anda tidak perlu memberinya nama. Komputer sedemikian dipanggil bukan von Neumann.

14. SENIBINA DAN STRUKTUR.

Apabila mempertimbangkan peranti komputer, adalah perkara biasa untuk membezakan antara seni bina dan strukturnya.

Seni bina komputer ialah penerangannya pada beberapa peringkat umum, termasuk penerangan tentang keupayaan pengaturcaraan pengguna, sistem arahan, sistem pengalamatan, organisasi memori, dsb. Seni bina menentukan prinsip operasi, sambungan maklumat dan interkoneksi nod logik utama komputer: pemproses, RAM, storan luaran dan peranti persisian. Seni bina biasa komputer yang berbeza memastikan keserasian mereka dari sudut pandangan pengguna.

Struktur Komputer ialah satu set elemen fungsinya dan sambungan di antara mereka. Elemen boleh menjadi pelbagai jenis peranti - daripada nod logik utama komputer kepada litar yang paling mudah. Struktur komputer diwakili secara grafik dalam bentuk gambar rajah blok, dengan bantuannya anda boleh menerangkan komputer pada mana-mana peringkat terperinci.

15. KEISTIMEWAAN SETIAP DARI MEREKA.

· Seni bina klasik (seni bina von Neumann) - satu unit aritmetik-logik (ALU), yang melaluinya aliran data, dan satu peranti kawalan (CU), yang melaluinya aliran arahan - program - dilalui. ini komputer pemproses tunggal. Seni bina jenis ini juga termasuk seni bina komputer peribadi dengan bas biasa. Semua blok berfungsi di sini disambungkan oleh bas biasa, juga dipanggil lebuh raya sistem. Dari segi fizikal lebuh raya ialah talian berbilang wayar dengan soket untuk menyambungkan litar elektronik. Set wayar batang dibahagikan kepada kumpulan berasingan: bas alamat, bas data dan bas kawalan.

Peranti persisian (pencetak, dsb.) disambungkan ke perkakasan komputer melalui khas pengawal - peranti untuk mengawal peranti persisian. Pengawal - peranti yang menyambungkan peralatan persisian atau saluran komunikasi dengan pemproses pusat, melegakan pemproses daripada mengawal terus operasi peralatan ini.

Seni bina berbilang pemproses . Mempunyai berbilang pemproses dalam komputer bermakna itu banyak aliran data dan banyak aliran arahan boleh diatur secara selari. Oleh itu, beberapa serpihan satu tugas boleh dilaksanakan secara selari.

Sistem pengkomputeran berbilang mesin . Di sini beberapa pemproses yang termasuk dalam sistem komputer tidak mempunyai RAM biasa, tetapi mereka masing-masing mempunyai (tempatan) mereka sendiri. Setiap komputer dalam sistem berbilang mesin mempunyai seni bina klasik, dan sistem sedemikian digunakan secara meluas. Walau bagaimanapun, kesan penggunaan sistem pengkomputeran sedemikian hanya boleh diperolehi dengan menyelesaikan masalah yang mempunyai struktur yang sangat istimewa: ia harus dipecahkan kepada seberapa banyak subtugas yang digandingkan secara longgar kerana terdapat komputer dalam sistem.

Kelebihan kelajuan sistem pengkomputeran berbilang pemproses dan berbilang mesin berbanding pemproses tunggal adalah jelas.

Senibina Pemproses Selari . Di sini Beberapa ALU beroperasi di bawah kawalan satu unit kawalan. Ini bermakna bahawa banyak data boleh diproses oleh satu program - iaitu, dengan satu aliran arahan. Prestasi tinggi seni bina sedemikian hanya boleh dicapai pada tugas di mana operasi pengiraan yang sama dilakukan secara serentak pada set data yang berbeza daripada jenis yang sama.

Kereta moden selalunya mengandungi unsur pelbagai jenis penyelesaian seni bina. Terdapat juga penyelesaian seni bina yang berbeza secara radikal daripada yang dibincangkan di atas.

16. PEMPROSES PUSAT. DUA JENIS UTAMA INGATAN KOMPUTER.

Pemproses pusat biasanya mengandungi:

• unit aritmetik-logik;
• bas data dan bas alamat;
• daftar;
• kaunter program;
• cache - memori kecil yang sangat pantas (dari 8 hingga 512 KB);
• coprocessor titik terapung matematik.

Pemproses moden dilaksanakan dalam bentuk mikropemproses . Secara fizikal, mikropemproses ialah litar bersepadu - wafer segi empat tepat nipis silikon kristal dengan keluasan hanya beberapa milimeter persegi, di mana litar diletakkan yang melaksanakan semua fungsi pemproses. Hablur papak biasanya diletakkan di dalam bekas plastik atau seramik dan disambungkan dengan wayar emas ke pin logam supaya ia boleh dipasang pada papan induk komputer.

Sistem komputer mungkin mempunyai beberapa pemproses yang berjalan secara selari; sistem sedemikian dipanggil berbilang pemproses.

Bagaimana memori berfungsi

Memori komputer dibina daripada elemen storan binari - bit, digabungkan menjadi kumpulan 8 bit, yang dipanggil bait.(Unit memori adalah sama dengan unit maklumat.) Semua bait bernombor. Nombor bait dipanggilnya alamat.

Bait boleh digabungkan ke dalam sel, juga dipanggil perkataan. Setiap komputer mempunyai panjang perkataan tertentu - dua, empat atau lapan bait. Ini tidak menghalang penggunaan sel memori dengan panjang yang berbeza (contohnya separuh perkataan, kata ganda). Biasanya, satu perkataan mesin boleh mewakili sama ada satu integer atau satu arahan. Walau bagaimanapun, format pembolehubah untuk menyampaikan maklumat dibenarkan. Pecahan memori kepada perkataan untuk komputer empat bait dibentangkan dalam jadual:

Bait 0	Bait 1	Bait 2	Bait 3	Bait 4	Bait 5	Bait 6	Bait 7
SEPARUH PERKATAAN	SEPARUH PERKATAAN	SEPARUH PERKATAAN	SEPARUH PERKATAAN
PERKATAAN	PERKATAAN
KATA GANDA

Unit memori terbitan yang lebih besar juga digunakan secara meluas: Kilobait, Megabait, Gigabait, dan juga, baru-baru ini, Terabait Dan Petabyte.

Komputer moden mempunyai banyak peranti storan yang berbeza, yang sangat berbeza dari segi tujuan, ciri masa, jumlah maklumat yang disimpan dan kos menyimpan jumlah maklumat yang sama. Terdapat dua jenis ingatan utama - dalaman Dan luaran.

17. KOMPONEN UTAMA INGATAN DALAMAN. INGATAN STATIK DAN DINAMIK.

Memori dalaman termasuk RAM, memori cache Dan ingatan khas.

1. RAM

RAM hanya digunakan untuk penyimpanan sementara data dan program, kerana, apabila mesin dimatikan, semua yang ada dalam RAM hilang. Akses kepada elemen RAM lurus- maksudnya begitu Setiap bait memori mempunyai alamat individunya sendiri.

Jumlah RAM biasanya dari 32 hingga 512 MB. Untuk tugas pentadbiran yang mudah, 32 MB RAM adalah mencukupi, tetapi tugas reka bentuk komputer yang kompleks mungkin memerlukan 512 MB hingga 2 GB RAM.

Biasanya RAM dilaksanakan daripada litar bersepadu memori SDRAM(RAM dinamik segerak). Setiap bit maklumat dalam SDRAM disimpan sebagai cas elektrik kapasitor kecil yang terbentuk dalam struktur kristal semikonduktor. Disebabkan oleh arus kebocoran, kapasitor tersebut dilepaskan dengan cepat, dan ia secara berkala (kira-kira setiap 2 milisaat) dicas semula oleh peranti khas. Proses ini dipanggil penjanaan semula ingatan(Segarkan Memori). Cip SDRAM mempunyai kapasiti 16 - 256 Mbit dan banyak lagi. Mereka dipasang di perumahan dan dipasang ke dalam modul ingatan.

Kebanyakan komputer moden disertakan Modul jenis DIMM(Modul Memori Dwi Dalam Talian - modul memori dengan susunan cip dua baris). Modul berkelajuan tinggi digunakan dalam sistem komputer pada pemproses yang paling moden Rambus DRAM (RIMM) dan DDR DRAM.

Modul memori dicirikan oleh parameter seperti isipadu-(16, 32, 64, 128, 256 atau 512 MB), bilangan cip, kekerapan papan nama(100 atau 133 MHz), masa capaian data(6 atau 7 nanosaat) dan bilangan kenalan(72, 168 atau 184). Pada tahun 2001, pengeluaran modul memori bermula 1 GB dan prototaip modul untuk 2 GB. Pada tahun 2009, modul 2 GB adalah perkara biasa. Permulaan pengeluaran modul 4 GB.

2. Cache memori

Memori cache dikawal oleh peranti khas - pengawal, yang, dengan menganalisis program yang sedang dilaksanakan, cuba meramalkan data dan arahan yang kemungkinan besar akan diperlukan oleh pemproses dalam masa terdekat, dan mengepamnya ke dalam memori cache. Dalam kes ini, adalah mungkin untuk "pukulan", jadi "rindu". Dalam kes hentaman, iaitu, jika data yang diperlukan dipam ke dalam cache, ia diambil dari memori tanpa berlengah-lengah. Jika maklumat yang diperlukan tiada dalam cache, maka pemproses membacanya terus dari RAM. Nisbah hits kepada terlepas menentukan keberkesanan caching.

Memori cache dilaksanakan pada Cip memori statik SRAM(RAM Statik), lebih pantas, lebih mahal dan berkapasiti rendah daripada DRAM (SDRAM). Mikropemproses moden mempunyai memori cache terbina dalam, kononnya cache tahap pertama Saiz 8, 16 atau 32 KB. Di samping itu, papan induk komputer mungkin mempunyai cache tahap kedua dengan kapasiti 256, 512 KB dan lebih tinggi.

3. Ingatan khas

Peranti memori khas termasuk ingatan kekal(ROM) ingatan baca sahaja yang boleh diprogram semula(Memori Denyar) Memori RAM CMOS, berkuasa bateri, ingatan video dan beberapa jenis ingatan yang lain.

Pertama sekali, program untuk mengawal operasi pemproses itu sendiri ditulis ke dalam ingatan kekal. ROM mengandungi program untuk mengawal paparan, papan kekunci, pencetak, memori luaran, program untuk memulakan dan menghentikan komputer, dan peranti ujian.

Cip memori kekal atau Flash yang paling penting ialah modul BIOS. Peranan BIOS adalah dua kali ganda: di satu pihak, ia adalah elemen penting perkakasan, dan sebaliknya, ia adalah modul penting bagi mana-mana sistem pengendalian.

BIOS (Sistem Input/Output Asas - sistem input/output asas) - satu set program yang direka untuk ujian automatik peranti selepas menghidupkan komputer dan memuatkan sistem pengendalian ke dalam RAM.

Kandungan CMOS diubah oleh program khas Persediaan, terletak dalam BIOS (Bahasa Inggeris: Set-up - install, baca “setup”).

Digunakan untuk menyimpan maklumat grafik ingatan video.

Terdapat pelbagai jenis RAM, tetapi semuanya boleh dibahagikan kepada dua subkumpulan utama - memori statik (RAM Statik) dan memori dinamik (RAM Dinamik).

Kedua-dua jenis ingatan ini berbeza, pertama sekali, dalam pelaksanaan teknologi yang berbeza secara asasnya - SRAM akan menyimpan data yang direkodkan sehingga yang baharu ditulis atau kuasa dimatikan, dan DRAM boleh menyimpan data hanya untuk masa yang singkat, selepas itu data mesti dipulihkan (dijana semula), jika tidak, mereka akan hilang.

Mari kita lihat kelebihan dan kekurangan SRAM dan DRAM:

1. Memori jenis DRAM, disebabkan teknologinya, mempunyai ketumpatan data yang jauh lebih tinggi daripada SRAM.

2. DRAM jauh lebih murah daripada SRAM,

3. tetapi yang terakhir adalah lebih produktif dan boleh dipercayai, kerana ia sentiasa bersedia untuk dibaca.

RAM STATIK

Dalam komputer moden, SRAM digunakan sebagai cache tahap kedua dan mempunyai volum yang agak kecil (biasanya 128...1024 KB). Ia digunakan dalam cache dengan tepat kerana keperluan yang sangat serius diletakkan padanya dari segi kebolehpercayaan dan prestasi. Memori utama komputer terdiri daripada cip memori dinamik.

Memori statik dibahagikan kepada segerak dan tak segerak. Memori tak segerak tidak lagi digunakan dalam komputer peribadi; ia telah digantikan dengan ingatan segerak sejak zaman 486 komputer.

Penggunaan memori statik tidak terhad kepada memori cache dalam komputer peribadi. Pelayan, penghala, rangkaian global, tatasusunan RAID, suis - ini adalah peranti yang memerlukan SRAM berkelajuan tinggi.

SRAM ialah teknologi yang boleh diubah suai - terdapat banyak jenis, berbeza dalam ciri elektrik dan seni bina. Dalam SRAM segerak konvensional, terdapat sedikit kelewatan apabila memori beralih daripada mod baca ke mod tulis.

Oleh itu, pada tahun 1997, beberapa syarikat memperkenalkan teknologi RAM statik mereka tanpa berlengah-lengah. Ini ialah teknologi SRAM ZBT (Zero-Bus Turnaround) daripada IDT, dan bas NoBL (No Bus Latency) yang serupa. RAM DINAMIK (semua memori kecuali untuk segmen data - 64kb, memori tindanan - 16kb, badan program sendiri)

Memori jenis DRAM jauh lebih meluas dalam pengkomputeran kerana dua kelebihannya berbanding SRAM - kos rendah dan ketumpatan storan data. Kedua-dua ciri memori dinamik ini sedikit sebanyak mengimbangi kelemahannya - prestasi rendah dan keperluan untuk penjanaan semula data yang berterusan.

Kini terdapat kira-kira 25 jenis DRAM, kerana pengeluar dan pembangun memori cuba mengikuti kemajuan dalam unit pemprosesan pusat.

jenis utama memori dinamik - dari DRAM Konvensional dan FPM lama kepada QDR, DDR SDRAM, RDRAM yang belum dilaksanakan.

RAM mempunyai 3 bahagian:

• 640 kb. DOS - asas Ram
• Modul Teras Windows 1MB – RAM Teratas
• modul yang tinggal adalah RAM yang dilanjutkan

18. MODUL INGATAN DIMM. JENIS-JENIS MODUL INGATAN YANG LAIN.

RAM komputer adalah salah satu elemen terpenting komputer, menentukan prestasi dan kefungsian keseluruhan sistem. RAM diwakili oleh sejumlah cip RAM tertentu pada papan induk. Sekiranya cip RAM yang agak baru-baru ini disambungkan melalui soket khas - penyambung yang memungkinkan untuk menukar cip individu tanpa pematerian, kini seni bina komputer menyediakan penempatannya pada papan modul kecil. Modul memori sedemikian dipasang dalam slot khas pada papan induk. Salah satu pilihan untuk penyelesaian sedemikian ialah modul SIMM (SIMM - modul memori dalam talian tunggal).

Modul SIMM miniatur, atau ringkasnya SIMM, adalah blok RAM dengan kapasiti yang berbeza. SIMM 4, 8, 16, 32 dan juga 64 MB digunakan secara meluas.

SIMM datang dalam dua jenis berbeza: 30 pin dan 72 pin, di mana pin bermaksud bilangan pin yang disambungkan kepada penyambung RAM khusus pada papan induk. Pada masa yang sama, 30 pin dan 72 pin SIMM bukan elemen yang boleh ditukar ganti.

Penampilan modul DIMM

Modul jenis DIMM adalah yang paling biasa dalam bentuk modul 168-pin, dipasang secara menegak dalam soket dan diikat dengan selak. DIMM SO digunakan secara meluas dalam peranti mudah alih - sejenis DIMM garis besar kecil (SO - garis besar kecil), ia bertujuan terutamanya untuk komputer riba.

Kemunculan modul RIMM

Modul jenis RIMM adalah kurang biasa; modul tersebut menghasilkan memori RDRAM Langsung. Mereka diwakili oleh papan segi empat tepat 168/184-pin, yang mesti dipasang hanya secara berpasangan, dan penyambung kosong pada motherboard diisi dengan palam khas. Ini disebabkan oleh ciri reka bentuk modul tersebut.

19. INGATAN LUARAN. PELBAGAI PERANTI INGATAN LUARAN.

Memori luaran (ERAM) direka untuk penyimpanan program dan data jangka panjang, dan integriti kandungannya tidak bergantung pada sama ada komputer dihidupkan atau dimatikan. Tidak seperti RAM, memori luaran tidak mempunyai sambungan langsung dengan pemproses. Maklumat daripada OSD kepada pemproses dan sebaliknya beredar kira-kira di sepanjang rantai berikut:

VZU RAM ó Cache ó Pemproses

Memori luaran komputer termasuk:

• memandu untuk cakera magnetik keras;
• memandu untuk cakera magnet fleksibel;
• memandu untuk CD;
• memandu untuk cakera padat magneto-optik;
• memandu untuk pita magnetik(strim), dsb.

1. Pemacu cakera liut

Cakera liut terdiri daripada substrat polimer bulat yang disalut pada kedua-dua belah dengan oksida magnetik dan diletakkan dalam bungkusan plastik dengan salutan pembersih yang digunakan pada permukaan dalam. Pembungkusan mempunyai slot jejari pada kedua-dua belah yang melaluinya kepala baca/tulis pemacu mendapat akses kepada cakera.
Kaedah merekod maklumat binari pada medium magnet dipanggil pengekodan magnetik. Ia terletak pada fakta bahawa domain magnet dalam medium diselaraskan di sepanjang laluan ke arah medan magnet yang digunakan dengan kutub utara dan selatannya. Biasanya ditetapkan

Terdapat korespondensi satu dengan satu antara maklumat binari dan orientasi domain magnetik.

Maklumat direkodkan secara konsentrik laluan (trek), yang dibahagikan kepada sektor . Bilangan trek dan sektor bergantung pada jenis dan format cakera liut. Sektor menyimpan jumlah minimum maklumat yang boleh ditulis atau dibaca dari cakera. Kapasiti sektor adalah malar dan berjumlah 512 bait.

Pada masa ini yang paling meluas cakera liut dengan ciri-ciri berikut: diameter 3.5 inci (89 mm), kapasiti 1.44 MB, bilangan trek 80, bilangan sektor pada trek 18.

Cakera liut dipasang di pemacu cakera liut(Bahasa Inggeris) pemacu cakera liut), secara automatik direkodkan di dalamnya, selepas itu mekanisme pemacu berputar sehingga kelajuan putaran 360 min -1. Cakera liut itu sendiri berputar dalam pemacu, kepala magnet kekal tidak bergerak. Cakera liut berputar hanya apabila ia diakses. Pemacu disambungkan ke pemproses melalui pengawal cakera liut.

Baru-baru ini, cakera liut tiga inci telah muncul yang boleh menyimpan sehingga 3 GB maklumat. Mereka dihasilkan menggunakan teknologi baru Nano2 dan memerlukan perkakasan khas untuk membaca dan menulis.

2. Pemacu cakera keras

Jika cakera liut adalah satu cara untuk memindahkan data antara komputer, maka cakera keras - gudang maklumat komputer.

Seperti cakera liut, permukaan kerja pinggan dibahagikan kepada trek sepusat bulat, dan trek ke dalam sektor. Kepala baca-tulis, bersama-sama dengan struktur sokongan dan cakera mereka, disertakan dalam perumahan tertutup rapat dipanggil modul data. Apabila modul data dipasang pada pemacu cakera, ia bersambung secara automatik ke sistem yang mengepam udara sejuk yang telah dimurnikan. Permukaan pinggan punya salutan magnet hanya 1.1 mikron tebal dan lapisan pelincir untuk melindungi kepala daripada kerosakan semasa menurunkan dan mengangkat semasa bergerak. Apabila pinggan berputar, a lapisan udara, yang menyediakan kusyen udara untuk melayangkan kepala pada ketinggian 0.5 mikron di atas permukaan cakera.

Pemacu Winchester mempunyai kapasiti yang sangat besar: dari 10 hingga 100 GB. Dalam model moden, kelajuan gelendong (aci berputar) biasanya 7200 rpm, purata masa carian data ialah 9 ms, dan purata kelajuan pemindahan data adalah sehingga 60 MB/s. Tidak seperti cakera liut, cakera keras berputar secara berterusan. Semua pemacu moden dilengkapi cache terbina dalam(biasanya 2 MB), yang meningkatkan prestasi mereka dengan ketara. Pemacu keras disambungkan kepada pemproses melalui pengawal cakera keras.

4. pemacu CD

Di sini medium storan ialah CD-ROM (Memori Baca Sahaja Cakera Padat - cakera padat yang anda hanya boleh membacanya).

CD-ROM adalah cakera polimer telus dengan diameter 12 cm dan ketebalan 1.2 mm, di satu sisinya lapisan reflektif aluminium disembur, dilindungi daripada kerosakan oleh lapisan varnis telus. Ketebalan salutan adalah beberapa sepuluh perseribu milimeter.

Maklumat pada cakera dibentangkan sebagai urutan kemurungan(ceruk dalam cakera) dan unjuran(parasnya sepadan dengan permukaan cakera), terletak pada trek lingkaran yang muncul dari kawasan berhampiran paksi cakera. Untuk setiap inci (2.54 cm) jejari cakera terdapat 16 ribu lilitan trek lingkaran. Sebagai perbandingan, hanya beberapa ratus trek muat jejari setiap inci pada permukaan cakera keras. Kapasiti CD mencapai 780 MB. Maklumat ditulis pada cakera apabila ia dibuat dan tidak boleh diubah.

CD-ROM mempunyai kapasiti maklumat khusus yang tinggi, yang memungkinkan untuk mencipta sistem bantuan dan kompleks pendidikan berdasarkan asasnya dengan asas ilustrasi yang besar. Satu CD mempunyai kapasiti maklumat yang sama seperti hampir 500 cakera liut. Membaca maklumat daripada CD-ROM berlaku pada kelajuan yang agak tinggi, walaupun nyata lebih rendah daripada kelajuan pemacu cakera keras. CD-ROM adalah ringkas dan mudah digunakan, mempunyai kos unit penyimpanan data yang rendah, boleh dikatakan tidak haus, tidak boleh terjejas oleh virus, dan adalah mustahil untuk memadam maklumat daripadanya secara tidak sengaja.

Tidak seperti cakera magnetik, CD tidak mempunyai banyak trek cincin, tetapi satu - lingkaran, seperti rekod gramofon. Dalam hal ini, kelajuan sudut putaran cakera tidak tetap. Ia berkurangan secara linear apabila kepala bacaan laser bergerak ke arah tepi cakera.

Untuk bekerja dengan CD-ROM anda perlu menyambungkannya ke komputer anda. pemacu CD-ROM(Gamb. 2.9), yang menukarkan urutan lekukan dan tonjolan pada permukaan CD-ROM kepada urutan isyarat binari. Untuk tujuan ini ia digunakan kepala membaca dengan mikrolaser dan LED. Kedalaman lekukan pada permukaan cakera adalah sama dengan satu perempat daripada panjang gelombang cahaya laser. Jika, dalam dua kitaran membaca maklumat berturut-turut, pancaran cahaya kepala laser melepasi dari protrusi ke bahagian bawah kemurungan atau sebaliknya, perbezaan dalam panjang laluan cahaya dalam kitaran ini berubah kepada separuh gelombang, yang menyebabkan peningkatan atau penurunan dalam cahaya langsung dan pantulan dari cakera yang terkena LED bersama-sama.

Jika panjang laluan cahaya tidak berubah dalam kitaran bacaan berturut-turut, maka keadaan LED tidak berubah. Akibatnya, arus melalui LED menghasilkan urutan isyarat elektrik binari yang sepadan dengan gabungan lembah dan puncak pada jejak.

Panjang berbeza laluan optik pancaran cahaya dalam dua kitaran bacaan maklumat berturut-turut sepadan dengan unit binari. Panjang yang sama sepadan dengan sifar binari.

Hari ini, hampir semua komputer peribadi mempunyai pemacu CD-ROM. Tetapi banyak program multimedia interaktif terlalu besar untuk dimuatkan pada satu CD. Teknologi CD-ROM dengan pantas digantikan oleh teknologi cakera video digital DVD.. Cakera ini adalah saiz yang sama seperti CD biasa tetapi boleh memuatkan sehingga 17 GB data, iaitu Dari segi volum, ia menggantikan 20 pemacu CD-ROM standard. Cakera ini dikeluarkan pada permainan multimedia dan video interaktif kualiti yang sangat baik, membolehkan penonton melihat episod dari sudut kamera yang berbeza, memilih pilihan penamat yang berbeza untuk filem itu, berkenalan dengan biografi pelakon yang membintangi, dan menikmati kualiti bunyi yang sangat baik.

4. DVD pemacu CD magneto-optik

4.7 17 50-hd dvd 200 sinar biru

Pemanduan HANGAT(Tulis Dan Baca Banyak kali), membolehkan anda menulis dan membaca beberapa kali.

5. Pemacu pita magnetik (strim)

Penstrim membolehkan anda merakam sejumlah besar maklumat pada kaset pita magnetik kecil. Alat pemampatan perkakasan yang dibina ke dalam pemacu pita membolehkan anda memampatkan maklumat secara automatik sebelum merakamnya dan memulihkannya selepas membacanya, yang meningkatkan jumlah maklumat yang disimpan.

Kelemahan streamer adalah kelajuan rakaman, carian dan membaca maklumat yang agak rendah.

1. pemacu kilat

Kristal di mana maklumat direkodkan - 32GB

20. PEMANTAUAN KRISTAL CECAIR. PEMANTAUAN BERASASKAN CRT

Sistem video komputer terdiri daripada tiga komponen:

pantau(juga dipanggil paparan);

penyesuai video;

perisian(pemacu sistem video).

Penyesuai video menghantar isyarat kawalan kecerahan pancaran dan isyarat pengimbasan mendatar dan menegak ke monitor. Pantau menukar isyarat ini kepada imej visual. A perisian memproses imej video - melakukan pengekodan dan penyahkodan isyarat, transformasi koordinat, pemampatan imej, dsb.

Sebilangan besar monitor direka bentuk berdasarkan tiub sinar katod (CRT), dan prinsip pengendaliannya adalah serupa dengan prinsip pengendalian TV. Monitor adalah alfanumerik dan grafik, monokrom dan warna. Komputer moden biasanya dilengkapi dengan monitor grafik berwarna.

1. Pantau berdasarkan tiub sinar katod

Elemen paparan utama ialah tiub sinar katod. Bahagian hadapannya, menghadap penonton, ditutup di bahagian dalam fosfor - bahan khas yang mampu memancarkan cahaya apabila terkena elektron pantas.

Fosfor digunakan dalam bentuk set titik tiga warna utama - merah, hijau Dan biru . Warna-warna ini dipanggil primer kerana gabungannya (dalam pelbagai perkadaran) boleh mewakili sebarang warna dalam spektrum.

Set titik fosfor disusun dalam tiga segi tiga. Triad terbentuk piksel- titik dari mana imej terbentuk (eng. piksel - elemen gambar, elemen gambar).

Jarak antara pusat piksel dipanggil memantau langkah titik. Jarak ini sangat mempengaruhi kejelasan imej. Lebih kecil langkah, lebih tinggi kejelasan. Biasanya dalam monitor warna, pic ialah 0.24 mm. Dengan langkah ini, mata manusia melihat titik triad sebagai satu titik warna "kompleks".

Di bahagian bertentangan tiub terdapat tiga (mengikut bilangan warna primer) senjata elektron. Ketiga-tiga senjata api "ditujukan" pada piksel yang sama, tetapi setiap daripadanya memancarkan aliran elektron ke arah titik fosfor "nya". Agar elektron mencapai skrin tanpa halangan, udara dipam keluar dari tiub, dan voltan elektrik yang tinggi dicipta antara pistol dan skrin, mempercepatkan elektron. Diletakkan di hadapan skrin dalam laluan elektron topeng- plat logam nipis dengan sebilangan besar lubang terletak bertentangan dengan titik fosfor. Topeng memastikan bahawa rasuk elektron hanya terkena titik fosfor dengan warna yang sepadan.

Magnitud arus elektronik senjata api dan, akibatnya, kecerahan piksel dikawal oleh isyarat yang datang dari penyesuai video.

Pada bahagian kelalang di mana senapang elektron terletak, letakkan sistem pesongan monitor, yang memaksa pancaran elektron berjalan melalui semua piksel satu demi satu, baris demi baris, dari atas ke bawah, kemudian kembali ke permulaan baris atas, dsb.

Bilangan baris yang dipaparkan sesaat dipanggil kekerapan pengimbasan mendatar. Dan kekerapan bingkai imej berubah dipanggil kadar bingkai. Yang terakhir tidak boleh lebih rendah daripada 85 Hz, jika tidak, imej akan menjadi berkelip-kelip.

2. Monitor LCD

Semakin banyak digunakan bersama dengan monitor CRT tradisional. Kristal cecair- ini adalah keadaan istimewa beberapa bahan organik di mana ia mempunyai kecairan dan keupayaan untuk membentuk struktur spatial yang serupa dengan yang kristal. Hablur cecair boleh mengubah struktur dan sifat optik cahaya di bawah pengaruh voltan elektrik. Dengan menukar orientasi kumpulan kristal menggunakan medan elektrik dan menggunakan bahan yang dimasukkan ke dalam larutan kristal cecair yang boleh memancarkan cahaya di bawah pengaruh medan elektrik, adalah mungkin untuk mencipta imej berkualiti tinggi yang menyampaikan lebih daripada 15 juta warna warna. .

Kebanyakan monitor LCD menggunakan filem nipis kristal cecair yang diapit di antara dua plat kaca. Caj dipindahkan melalui apa yang dipanggil matriks pasif- grid benang yang tidak kelihatan, mendatar dan menegak, mewujudkan titik imej di persimpangan benang (agak kabur kerana fakta bahawa caj menembusi kawasan bersebelahan cecair).

Matriks aktif Daripada benang, mereka menggunakan skrin transistor yang telus dan memberikan imej yang terang dan hampir bebas herotan. Skrin dibahagikan kepada sel bebas, setiap satunya terdiri daripada empat bahagian (untuk tiga warna utama dan satu simpanan). Bilangan sel tersebut mengikut latitud dan ketinggian skrin dipanggil resolusi skrin. Monitor LCD moden mempunyai resolusi 642x480, 1280x1024 atau 1024x768. Oleh itu, skrin mempunyai 1 hingga 5 juta titik, setiap satunya dikawal oleh transistornya sendiri. Dari segi kekompakan, monitor sedemikian tidak ada tandingannya. Mereka mengambil 2 - 3 kali lebih sedikit ruang daripada monitor CRT dan bilangan kali ganda lebih ringan; menggunakan lebih sedikit tenaga elektrik dan tidak mengeluarkan gelombang elektromagnet yang menjejaskan kesihatan manusia.

21. PENCETAK. PLOTTER. PENGImbas

Terdapat beribu-ribu jenis pencetak. Tetapi terdapat tiga jenis pencetak utama: matriks, laser dan inkjet.

· Pencetak dot matriks Mereka menggunakan gabungan pin kecil yang melekat pada reben dakwat, meninggalkan kesan simbol pada kertas. Setiap aksara yang dicetak pada pencetak terbentuk daripada satu siri 9, 18 atau 24 jarum yang dibentuk dalam lajur menegak. Kelemahan pencetak yang murah ini ialah operasinya yang bising dan kualiti cetakan yang lemah.

· Pencetak laser Mereka bekerja dengan cara yang sama seperti mesin fotostat. Komputer membentuk "imej" halaman teks dalam ingatannya dan menghantarnya ke pencetak. Maklumat tentang halaman ditayangkan menggunakan pancaran laser pada dram berputar dengan salutan fotosensitif yang mengubah sifat elektrik bergantung pada tahap cahaya.

Selepas pencahayaan, serbuk pewarna digunakan pada dram, yang berada di bawah voltan elektrik - toner, zarah yang melekat pada kawasan yang diterangi permukaan dram. Pencetak menggunakan penggelek panas khas untuk menarik kertas di bawah dram; Toner dipindahkan ke kertas dan "bercantum" ke dalamnya, meninggalkan imej yang tahan lama dan berkualiti tinggi. Berwarna Pencetak laser masih sangat mahal.

· Pencetak inkjet menjana aksara sebagai urutan titik dakwat. Kepala cetakan pencetak mempunyai kecil muncung, yang melaluinya dakwat cepat kering disembur ke halaman. Pencetak ini menuntut kualiti kertas. Berwarna pencetak inkjet mencipta warna dengan menggabungkan dakwat empat warna asas - biru terang, ungu, kuning dan hitam.

Pencetak disambungkan ke komputer melalui kabel pencetak, satu hujungnya dimasukkan dengan penyambungnya ke dalam sarang pencetak, dan yang lain - dalam pelabuhan pencetak komputer. Pelabuhan- ini ialah penyambung di mana anda boleh menyambungkan pemproses komputer ke peranti luaran.

Setiap pencetak mesti mempunyainya sendiri pemandu- program yang mampu menterjemah (menterjemah) arahan pencetakan komputer standard kepada arahan khas yang diperlukan untuk setiap pencetak.

Plotter digunakan untuk menghasilkan lukisan reka bentuk yang kompleks, pelan seni bina, peta geografi dan meteorologi, dan gambar rajah perniagaan. Plotters melukis imej menggunakan pen.

Perancang penggelek tatal kertas di bawah pen, dan petak rata gerakkan pen merentasi seluruh permukaan kertas yang diletakkan secara mendatar.

Pemplot, sama seperti pencetak, pasti memerlukan program khas - pemandu, membenarkan program aplikasi menghantar arahan kepadanya: naikkan dan turunkan pen, lukis garisan dengan ketebalan tertentu, dsb.

Jika pencetak mengeluarkan maklumat daripada komputer, maka pengimbas, sebaliknya, memindahkan maklumat daripada dokumen kertas ke memori komputer. wujud pengimbas tangan, yang digulung ke atas permukaan dokumen dengan tangan, dan pengimbas flatbed, dalam rupa mengingatkan mesin penyalin.

Memori statik

Memori statik ( SRAM) biasanya digunakan sebagai cache tahap kedua (L2) untuk cache sebahagian besar RAM. Memori statik biasanya dibuat berdasarkan litar mikro TTL, CMOS atau BiCMOS dan dari segi kaedah capaian data ia boleh sama ada tak segerak , jadi segerak . Tak segerak dipanggil capaian data yang boleh dilakukan pada bila-bila masa. SRAM tak segerak digunakan pada papan induk untuk pemproses generasi ketiga hingga kelima. Masa capaian ke sel-sel memori sedemikian adalah antara 15 ns (33 MHz) hingga 8 ns (66 MHz).

segerak memori menyediakan akses kepada data bukan pada masa rawak, tetapi serentak (segerak) dengan denyutan jam. Di antaranya, memori boleh menyediakan sekeping data seterusnya untuk akses. Kebanyakan papan induk generasi kelima menggunakan jenis memori segerak - SRAM paip segerak (Pipelined Burst SRAM), yang mana masa biasa bagi operasi baca/tulis tunggal ialah 3 kitaran jam dan operasi kumpulan mengambil masa 3-1 - 1 - 1 kitaran jam pada akses pertama dan 1 - 1 - 1 - 1 pada panggilan berikutnya, yang mempercepatkan akses lebih daripada 25%.

SRAM menggunakan apa yang dipanggil pencetus statik (litar yang terdiri daripada beberapa transistor). Jenis memori statik mempunyai prestasi yang lebih tinggi dan digunakan, sebagai contoh, untuk mengatur memori cache.

SRAM Async(Memori statik tak segerak). Ini adalah memori cache yang telah digunakan selama bertahun-tahun sejak 386 komputer pertama keluar dengan cache L2. Ia diakses lebih pantas daripada DRAM dan boleh, bergantung pada kelajuan pemproses, menggunakan pilihan capaian 20-, 15- atau 10-ns (semakin cepat masa capaian data, semakin cepat memori dan semakin pendek capaian letusan boleh Baginya) . Walau bagaimanapun, seperti namanya, ingatan ini tidak cukup pantas untuk akses segerak, yang bermaksud bahawa masih perlu menunggu apabila mengakses pemproses, walaupun kurang daripada dengan DRAM.

SyncBurst SRAM(Memori statik kumpulan segerak). Dengan frekuensi bas di bawah 66 MHz, SRAM letusan segerak ialah jenis memori terpantas yang tersedia. Sebabnya ialah jika pemproses tidak berjalan pada frekuensi yang terlalu tinggi, SRAM letusan segerak boleh memberikan output data segerak sepenuhnya, yang bermaksud tiada kependaman apabila pemproses membaca pecah 2-1-1 - 1, iaitu SRAM letusan segerak mengeluarkan data dalam kitaran letusan 2-1-1 - 1. Apabila frekuensi pemproses meningkat melebihi 66 MHz, SRAM letusan segerak tidak dapat menampung beban dan mengeluarkan data dalam letusan 3-2-2-2, yang ketara lebih perlahan daripada menggunakan SRAM pecah saluran paip. Kelemahan termasuk hakikat bahawa SRAM bertindan segerak dihasilkan oleh syarikat yang lebih sedikit dan oleh itu kosnya lebih tinggi. SRAM letusan segerak mempunyai masa alamat/data 8.5 hingga 12 ns.

Terdapat beberapa ciri reka bentuk utama SRAM letusan segerak yang menjadikannya jauh lebih unggul daripada SRAM tak segerak apabila digunakan sebagai cache berkelajuan tinggi:

Penyegerakan dengan pemasa sistem. Dalam erti kata yang paling mudah, ini bermakna semua isyarat dicetuskan oleh tepi isyarat pemasa. Menerima isyarat di tepi jam pemasa sangat memudahkan penciptaan sistem berkelajuan tinggi;

Pemprosesan kelompok. SRAM letusan segerak menyediakan prestasi tinggi dengan sebilangan kecil litar logik yang mengatur operasi ingatan kitaran dengan alamat berjujukan. Urutan paket empat alamat boleh dijalin untuk keserasian Intel atau linear untuk PowerPC dan sistem lain.

Ciri-ciri ini membolehkan mikropemproses mengakses alamat bersiri dengan lebih cepat daripada yang mungkin dengan penggunaan lain teknologi SRAM. Walaupun sesetengah vendor mempunyai SRAM tak segerak 3.3V dengan masa masa ke data 15 ns, SRAM pecah segerak saluran paip menggunakan teknologi yang sama boleh mencapai masa masa ke data kurang daripada 6 ns.

PB SRAM(Memori Statik Paket Berpaip). Saluran paip ialah penyelarasan operasi SRAM menggunakan daftar input dan output. Pengisian daftar memerlukan kitaran awal tambahan, tetapi setelah diisi, daftar memberikan lompatan pantas ke alamat seterusnya semasa alamat semasa sedang dibaca.

Ini menjadikannya memori cache terpantas untuk sistem dengan kelajuan bas lebih daripada 75 MHz. PB SRAM boleh beroperasi pada frekuensi bas sehingga 133 MHz. Ia juga tidak lebih perlahan daripada SRAM letusan segerak apabila digunakan pada sistem perlahan: ia mengeluarkan data sepanjang masa dalam letusan 3-1-1 - 1. Seberapa baik prestasi memori ini boleh dilihat dalam masa alamat/data, yang berkisar antara 4.5 hingga 8 ns.

1-T SRAM. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, reka bentuk SRAM tradisional menggunakan flip-flop statik untuk menyimpan satu bit (sel). Untuk melaksanakan satu litar sedemikian, papan mesti mempunyai 4 hingga 6 transistor (4-T, 6-T SRAM). Teknologi Sistem Monolitik (MoSys) mengumumkan penciptaan jenis memori baharu di mana setiap bit dilaksanakan pada satu transistor (1-T SRAM). Malah, teknologi DRAM digunakan di sini, kerana ia perlu untuk menjana semula memori secara berkala. Walau bagaimanapun, antara muka dengan memori dibuat dalam standard SRAM, manakala kitaran penjanaan semula disembunyikan daripada pengawal memori. Litar 1-T boleh mengurangkan saiz cetakan silikon sebanyak 50-80% berbanding SRAM tradisional dan mengurangkan penggunaan kuasa sebanyak 75%.