Kumbukumbu tuli - SRAM (Kumbukumbu ya Ufikiaji wa Random), kama jina lake linavyopendekeza, ina uwezo wa kuhifadhi habari katika hali tuli - ambayo ni, kwa muda mrefu bila kukosekana kwa ufikiaji (lakini mbele ya voltage ya usambazaji). Seli za kumbukumbu tuli zinatekelezwa kwenye flip-flops - vipengele vilivyo na hali mbili imara. Ikilinganishwa na kumbukumbu inayobadilika, seli hizi ni ngumu zaidi na huchukua nafasi zaidi ya chip, lakini ni rahisi kudhibiti na hazihitaji kuzaliwa upya. Utendaji na matumizi ya nguvu ya kumbukumbu tuli huamuliwa na teknolojia ya utengenezaji na muundo wa mzunguko wa seli za uhifadhi.
Kumbukumbu tuli ya kiuchumi zaidi ya CMOS (au Kumbukumbu ya CMOS) wakati huo huo kumbukumbu ya polepole zaidi ya aina hii, ina muda wa kufikia wa nanoseconds zaidi ya 100, lakini inafaa kwa uhifadhi wa muda mrefu wa habari wakati inaendeshwa na nguvu ya chini. betri. Kumbukumbu ya CMOS hutumiwa kwenye kompyuta za kibinafsi kuhifadhi data ya usanidi na kutekeleza saa ya ndani.
Kumbukumbu tuli ya kasi zaidi ina muda wa kufikia wa nanoseconds chache, ambayo huiruhusu kufanya kazi kwa kasi ya basi ya mfumo wa kichakataji bila kuhitaji mizunguko ya kusubiri ya kichakataji. Gharama mahususi ya juu kiasi ya kuhifadhi habari na matumizi ya juu ya nishati na msongamano wa chini wa upakiaji wa vipengele hairuhusu matumizi ya SRAM kama RAM ya kompyuta.
Vifaa vya kumbukumbu tuli (SRAM) vina faida zaidi ya vile vinavyobadilika kuwa muda wao wa kufikia ni karibu sawa na muda wa mzunguko wa kuandika au kusoma. Imetengenezwa kwa kutumia teknolojia sawa na kichakataji, kumbukumbu tuli ina utendaji wa juu. Kizuizi kuu katika kutumia kumbukumbu tuli ni gharama. Kwa uwezo sawa wa kumbukumbu inayobadilika, kumbukumbu tuli ni takriban mara nne zaidi ya gharama kubwa. Kwa hivyo, aina hii ya kumbukumbu imeenea katika mifumo ya utendaji wa juu kama kumbukumbu ya kache ya nje (inayohusiana na processor). Uwiano wa bei/utendaji kazi katika mifumo hii hauna jukumu kubwa kama hilo. Hata hivyo, pamoja na ujio wa chips kumbukumbu tuli uwezo mkubwa na punguzo lake la bei kutakuwa na mabadiliko ubaguzi uliopo wa kutumia nyaya za kumbukumbu na wazalishaji wa kompyuta wanaweza kuanza kuchukua nafasi kumbukumbu yenye nguvu tuli, ilhali vipengee vya kumbukumbu tuli vinatumika katika RAM kama bafa ya bomba la haraka ili kuandaa data kwa ajili ya kutoa kwa basi la data kila mzunguko wa saa wa basi la mfumo.
Muundo wa chip ya kumbukumbu tuli
Kipengele cha kumbukumbu katika RAM tuli ni kichochezi kilichotengenezwa kwenye transistors. Muundo wa chip ya kumbukumbu ya tuli (Mchoro 1.) ni pamoja na matrix ya hifadhi iliyo na vipengele vya kumbukumbu vya M x N.

Kumbukumbu tuli iliyotengwa hata kabla ya programu kuanza kufanya kazi, katika hatua ya mkusanyiko na mkusanyiko. Vigezo tuli vina anwani ya kudumu, inayojulikana kabla ya programu kuzinduliwa na haibadilika wakati wa uendeshaji wake. Vigezo tuli vinaundwa na kuanzishwa kabla ya kuingia kazi kuu, ambayo utekelezaji wa programu huanza.

Kuna aina mbili za vigezo tuli:

• vigezo vya kimataifa ni vigeu vilivyofafanuliwa nje ya utendaji, maelezo ambayo hayana neno tuli . Kwa kawaida maelezo vigezo vya kimataifa vinavyojumuisha neno extern vimewekwa kwenye faili za kichwa (h-faili). Neno extern ina maana kwamba variable ni alitangaza, lakini si kuundwa katika hatua hii katika mpango. Ufafanuzi vigezo vya kimataifa, i.e. maelezo bila neno extern huwekwa katika faili za utekelezaji (c-files au cpp-files). Mfano: Kiwango cha juu cha kutofautisha cha kimataifa kinatangazwa mara mbili:
  • kwenye faili ya h kwa kutumia mstari

    extern int maxind;

    tamko hili linaripoti uwepo wa utaftaji kama huo, lakini hauunda utaftaji huo!
  • kwenye faili ya cpp kwa kutumia mstari

    int maxind = 1000;

    haya ndio maelezo huunda variable maxind na kuikabidhi thamani ya awali 1000 . Kumbuka kuwa kiwango cha lugha haiitaji mgawo wa lazima wa maadili ya awali kwa anuwai za ulimwengu, lakini, hata hivyo, ni bora kufanya hivi kila wakati, vinginevyo kutofautisha kutakuwa na thamani isiyotabirika (takataka, kama waandaaji wa programu wanasema). Ni mtindo mzuri kuanzisha vigeuzo vyote vya kimataifa vinapofafanuliwa.
  Vigezo vya kimataifa vinaitwa hivyo kwa sababu vinapatikana popote kwenye programu katika faili zake zote. Kwa hivyo, majina ya kutofautisha ya kimataifa lazima yawe marefu ya kutosha ili kuzuia majina ya kiajali ya vigeu viwili tofauti. Kwa mfano, majina x au n hayafai kwa mabadiliko ya kimataifa;
• vigezo tuli- hivi ni vigeu ambavyo maelezo yake yana neno tuli . Kwa kawaida, vigezo vya tuli vinaelezwa nje ya utendaji. Vigezo vile vya tuli ni kwa kila njia sawa na za kimataifa, isipokuwa moja: upeo wa kutofautiana kwa tuli ni mdogo kwa faili moja ambayo inafafanuliwa - na, zaidi ya hayo, inaweza kutumika tu baada ya kutangazwa, i.e. chini katika maandishi. Kwa sababu hii, matamko ya vigezo vya tuli kawaida huwekwa mwanzoni mwa faili. Tofauti na vigezo vya kimataifa, vigezo vya tuli kamwe hazijaelezewa katika faili za h (marekebisho ya nje na tuli yanakinzana). Kidokezo: Tumia viambajengo tuli ikiwa unataka viweze kufikiwa tu na vitendakazi vilivyoelezewa ndani faili sawa. Ikiwezekana, usitumie vigezo vya kimataifa katika hali kama hizi, hii itaepuka kutaja migogoro wakati wa kutekeleza miradi mikubwa inayojumuisha mamia ya faili.
  • Tofauti tuli pia inaweza kuelezewa ndani ya chaguo la kukokotoa, ingawa kawaida hakuna anayefanya hivi. Tofauti haipo kwenye stack, lakini katika kumbukumbu ya tuli, i.e. haiwezi kutumika katika kujirudia, na thamani yake imehifadhiwa kati pembejeo mbalimbali katika utendaji. Upeo wa kutofautiana vile ni mdogo kwa mwili wa kazi ambayo inaelezwa. Vinginevyo ni sawa na tofauti tuli au ya kimataifa. taarifa, hiyo neno kuu tuli katika C hutumiwa kwa madhumuni mawili tofauti:
    • kama ishara ya aina ya kumbukumbu: kutofautisha iko kwenye kumbukumbu tuli, sio kwenye stack;
    • kama njia ya kupunguza wigo wa kutofautisha kwa faili moja (katika kesi ya kuelezea kutofautisha nje ya kazi).
• Neno tuli inaweza pia kuwepo katika kichwa cha chaguo za kukokotoa. Hata hivyo, inatumika tu kupunguza upeo wa jina la kazi kwa faili moja. Mfano:

  tuli int gcd (int x, int y); // Mfano wa kazi. . . tuli int gcd(int x, int y) ( // Utekelezaji... )

  Kidokezo: Tumia kirekebishaji tuli katika kichwa cha chaguo za kukokotoa ikiwa unajua kwamba chaguo hili la kukokotoa litaitwa ndani ya faili moja pekee. Neno tuli lazima lionekane katika maelezo ya mfano wa chaguo za kukokotoa na katika kichwa cha chaguo za kukokotoa wakati wa kulitekeleza.

Rafu au kumbukumbu ya ndani

Mitaa, au stack, vigezo ni vigezo ilivyoelezwa ndani ya utendaji. Kumbukumbu ya vigezo vile imetengwa kwenye stack ya vifaa, angalia sehemu ya 2.3.2. Kumbukumbu imetengwa wakati wa kuingiza chaguo za kukokotoa au kuzuia na kuachiliwa wakati wa kutoka kwa chaguo za kukokotoa au kuzuia. Katika kesi hii, kukamata na kutolewa kwa kumbukumbu hutokea karibu mara moja, kwa sababu kompyuta hurekebisha rejista iliyo na anwani ya sehemu ya juu ya rafu pekee.

Vigezo vya ndani vinaweza kutumika katika kujirudia kwa sababu chaguo za kukokotoa zinapoingizwa tena, seti mpya ya vigeu vya ndani huundwa kwenye rafu bila kuharibu seti ya awali. Kwa sababu hiyo hiyo, vigeu vya ndani ni salama katika upangaji wa programu sambamba (ona Sehemu ya 2.6.2). Watayarishaji programu huita mali hii ya chaguo la kukokotoa kuingizwa tena, kutoka kwa Kiingereza ingiza tena uwezo - uwezo wa kuingia tena. Hii ni ubora muhimu sana kutoka kwa mtazamo wa kuaminika na usalama wa programu! Programu inayofanya kazi na vigeu vya tuli haina mali hii, kwa hivyo ili kulinda vigeu vya tuli lazima utumie njia za maingiliano(tazama 2.6.2), na mantiki ya programu inakuwa ngumu zaidi. Unapaswa kuzuia kila wakati kutumia anuwai za kimataifa na tuli wakati unaweza kutumia za kawaida.

Hasara za vigezo vya ndani ni ugani wa faida zao. Vigezo vya ndani huundwa unapoingiza chaguo za kukokotoa na kutoweka unapotoka, kwa hivyo haziwezi kutumika kama data iliyoshirikiwa kati ya vitendaji vingi. Kwa kuongezea, saizi ya safu ya vifaa sio isiyo na kikomo; safu inaweza kufurika kwa wakati mmoja (kwa mfano, wakati wa kujirudia kwa kina), ambayo itasababisha kusitishwa kwa janga la programu. Kwa hiyo, vigezo vya ndani haipaswi kuwa kubwa. Hasa, safu kubwa haziwezi kutumika kama vigezo vya ndani.

Kumbukumbu yenye nguvu au lundo

Mbali na kumbukumbu tuli na stack, pia kuna rasilimali ya kumbukumbu isiyo na kikomo inayoitwa yenye nguvu, au kundi(lundo). Programu inaweza kukamata maeneo ya kumbukumbu ya nguvu ukubwa sahihi. Baada ya matumizi, eneo lililokamatwa hapo awali la kumbukumbu inayobadilika inapaswa kuachiliwa.

Nafasi imetengwa kwa kumbukumbu inayobadilika kumbukumbu halisi mchakato kati ya kumbukumbu tuli na stack. (Utaratibu wa kumbukumbu pepe ulijadiliwa katika Sehemu ya 2.6.) Kwa kawaida, rafu iko kwenye anwani za juu zaidi za kumbukumbu pepe na hukua kuelekea anwani ndogo zaidi (ona Sehemu ya 2.3). Mpango na data ya mara kwa mara iko katika anwani za chini, vigezo vya tuli viko juu. Nafasi iliyo juu ya anuwai tuli na chini ya safu inakaliwa na kumbukumbu inayobadilika:

anwani	yaliyomo kwenye kumbukumbu
	nambari ya programu na data, uthibitisho wa kuchezea
...	vigezo tuli programu
	kumbukumbu yenye nguvu
max. anwani (2 32 -4)	msururu

Muundo wa kumbukumbu unaobadilika hudumishwa kiotomatiki na mfumo wa wakati wa kutumia lugha wa C au C++. Kumbukumbu inayobadilika ina sehemu zilizokamatwa na zisizolipishwa, ambazo kila moja hutanguliwa na kifafanuzi cha sehemu. Wakati wa kutekeleza ombi la kukamata kumbukumbu, mfumo wa utekelezaji hutafuta sehemu ya bure ya ukubwa wa kutosha na kukamata sehemu ya urefu unaohitajika ndani yake. Sehemu ya kumbukumbu inapoachiliwa, inawekwa alama kama ya bure; ikiwa ni lazima, sehemu kadhaa mfululizo za bure huunganishwa.

Katika lugha ya C, malloc ya kawaida na vitendaji vya bure hutumiwa kupata na bure kumbukumbu ya nguvu; maelezo ya prototypes yao yamo kwenye faili ya kawaida ya kichwa "stdlib.h". (Jina malloc ni fupi kwa kutenga kumbukumbu- "kukamata kumbukumbu".) Mifano ya kazi hizi inaonekana kama hii:

utupu *malloc(size_t n); // Nasa eneo la kumbukumbu // la baiti za n kwa ukubwa usio na utupu (utupu *p); // Bure sehemu ya // kumbukumbu na anwani p

Hapa n ni saizi ya eneo lililotekwa kwa baiti, size_t ni jina la mojawapo ya aina kamili zinazofafanua. ukubwa wa juu eneo lililotekwa. Aina size_t imebainishwa katika faili ya kawaida ya kichwa "stdlib.h" kwa kutumia kiendeshaji typedef (ona uk. 117). Hii inahakikisha uhuru wa maandishi ya programu C kutoka kwa usanifu uliotumiwa. Kwenye usanifu wa 32-bit, aina size_t inafafanuliwa kama nambari kamili ambayo haijatiwa saini:

typedef haijasainiwa int size_t;

Kazi ya malloc inarudi anwani ya eneo la kumbukumbu iliyotengwa, au sifuri ikiwa inashindwa (wakati hakuna eneo la bure la kutosha). Utendaji wa bure Hufungua sehemu ya kumbukumbu iliyo na anwani fulani. Ili kuweka anwani, kielekezi cha aina ya jumla void* hutumiwa. Baada ya kuita kazi ya malloc, lazima itupwe kwa pointer aina maalum, kwa kutumia aina ya operesheni ya kutupwa, angalia sehemu ya 3.4.11. Kwa mfano, mfano ufuatao unachukua sehemu ya kumbukumbu ya lundo la baiti 4000 na kukabidhi anwani yake kwa kielekezi kwa safu kamili ya nambari 1000:

int *a; // Kielekezi kwa safu kamili ya nambari kamili. . . a = (int *) malloc(1000 * sizeof(int));

Usemi katika hoja ya utendakazi wa malloc ni 4000 kwa sababu saizi ya ukubwa kamili wa(int) ni baiti nne. Ili kubadilisha pointer, operesheni ya kutupwa (int *) hutumiwa kutoka kwa kielekezi cha aina ya kawaida hadi kielekezi hadi nambari kamili.

Mfano: Kuchapisha nambari kuu za kwanza

Hebu tuangalie mfano kwa kutumia kumbukumbu ya nguvu. Unahitaji kuingiza nambari kamili n na uchapishe nambari kuu za kwanza. (Nambari kuu ni nambari ambayo haina vigawanyiko visivyo vya kawaida.) Tunatumia algoriti ifuatayo: tunakagua nambari zote zisizo za kawaida kwa kufuatana, tukianza na tatu (tunazingatia mbili tofauti). Tunagawanya nambari inayofuata kwa nambari zote kuu zilizopatikana katika hatua za awali za algorithm na zisizozidi kipeo kutoka kwa nambari inayoangaliwa. Ikiwa haijagawanywa kwa nambari yoyote kuu, basi yenyewe ni kuu; imechapishwa na kuongezwa kwa safu ya primes zilizopatikana.

Kwa kuwa nambari inayotakiwa ya primes n haijulikani kabla ya programu kuanza, haiwezekani kuunda safu ili kuzihifadhi kwenye kumbukumbu tuli. Suluhisho ni kunyakua nafasi kwa safu katika kumbukumbu inayobadilika baada ya kuingiza nambari n. Hapa kuna maandishi kamili ya programu:

#pamoja na #pamoja na #pamoja na int main() ( int n; // Idadi inayohitajika ya primes int k; // Idadi ya sasa ya primes kupatikana int *a; // Kielekezi kwa safu ya kupatikana primes int p; // Nambari inayofuata ya kuangalia int r; / / Sehemu nzima mzizi wa mraba wa p int i; // Kielezo cha mgawanyiko mkuu bool mkuu; // Ishara ya prime printf("Ingiza idadi ya primes: "); scanf("%d", &n); ikiwa (n<= 0) // Некорректное значение =>kurudi 1; // toka na msimbo wa makosa // Chukua kumbukumbu kwa safu ya nambari kuu a = (int *) malloc(n * sizeof(int)); a = 2; k = 1; // Ongeza mbili kwa safu printf("%d ", a); // na uchapishe p = 3; wakati (k< n) { // Проверяем число p на простоту r = (int)(// Целая часть корня sqrt((double) p) + 0.001); i = 0; prime = true; while (i < k && a[i] <= r) { if (p % a[i] == 0) { // p делится на a[i] prime = false; // =>p sio mkuu, kuvunja; // toka kwenye kitanzi ) ++i; // Kwa mgawanyiko mkuu unaofuata ) ikiwa (mkuu) ( // Ikipatikana Nambari kuu, a[k] = p; // kisha uiongeze kwenye safu ++k; // Ongeza idadi ya primes printf("%d ", p); // Chapisha nambari kuu ikiwa (k % 5 == 0) ( // Nenda kwenye mstari mpya printf("\n"); // baada ya kila nambari tano ) ) p += 2; // Kwa nambari inayofuata isiyo ya kawaida ) ikiwa (k % 5 != 0) ( printf("\n"); // Tafsiri mstari ) // Futa kumbukumbu inayobadilika bila malipo(a); kurudi 0; )

Mfano wa jinsi programu hii inavyofanya kazi:

Ingiza idadi ya primes: 50 2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97 101 103 107 131 1319 51 157 163 167 173 179 181 191 193 197 199 211 223 227 229

C++ mpya na ufute waendeshaji

C++ hutumia waendeshaji wapya na kufuta kupata na bure kumbukumbu inayobadilika. Ni sehemu ya lugha ya C++, tofauti na malloc na vitendaji vya bure vilivyojumuishwa kwenye maktaba vipengele vya kawaida Si.

Acha T iwe aina fulani ya lugha ya C au C++, p ni kiashirio kwa kitu cha aina T. Kisha, kukamata kumbukumbu ya kipengele kimoja cha aina T, tumia mwendeshaji mpya :

T*p; p = T mpya;

Kwa mfano, kukamata byte nane kwa idadi halisi ya aina mbili, kipande hutumiwa

mara mbili *p; p = mpya mara mbili;

Unapotumia new , tofauti na malloc , hauitaji kutupa pointer kutoka kwa aina void* hadi aina sahihi: Opereta mpya inarudisha kielekezi kwa aina iliyoandikwa baada ya neno new . Linganisha vijisehemu viwili sawa katika C na C++.

Kumbukumbu tuli

Kumbukumbu tuli ( SRAM) kwa kawaida hutumiwa kama kashe ya kiwango cha pili (L2) kuweka akiba ya wingi wa RAM. Kumbukumbu tuli kawaida hufanywa kwa msingi wa TTL, CMOS au BiCMOS microcircuits na kulingana na njia ya ufikiaji wa data inaweza kuwa ama. isiyolingana , hivyo ya kusawazisha . Asynchronous inaitwa ufikiaji wa data ambao unaweza kufanywa wakati wowote. Asynchronous SRAM ilitumika kwenye ubao wa mama kwa kizazi cha tatu hadi cha tano cha wasindikaji. Muda wa kufikia seli za kumbukumbu hiyo ulianzia ns 15 (33 MHz) hadi 8 ns (66 MHz).

Sawazisha kumbukumbu hutoa ufikiaji wa data sio kwa nyakati za nasibu, lakini wakati huo huo (sawazisha) na mipigo ya saa. Katikati, kumbukumbu inaweza kuandaa kipande kinachofuata cha data kwa ufikiaji. Mbao mama nyingi za kizazi cha tano hutumia aina ya kumbukumbu iliyosawazishwa - SRAM iliyosawazishwa ya bomba (Pipelined Burst SRAM), ambayo wakati wa kawaida wa operesheni moja ya kusoma/kuandika ni mizunguko ya saa 3, na uendeshaji wa kikundi inachukua mizunguko ya saa 3-1 - 1 - 1 kwa ufikiaji wa kwanza na 1 - 1 - 1 - 1 kwa ufikiaji unaofuata, ambayo hutoa kuongeza kasi ya ufikiaji kwa zaidi ya 25%.

SRAM hutumia kinachojulikana kichochezi tuli (mzunguko ambao una transistors kadhaa). Aina tuli kumbukumbu ina utendaji wa juu na hutumiwa, kwa mfano, kupanga kumbukumbu ya cache.

Async SRAM(Kumbukumbu tuli ya Asynchronous). Hii ni kumbukumbu ya kache ambayo imetumika kwa miaka mingi tangu kompyuta ya kwanza 386 ilipotoka na kashe ya L2. Inafikiwa kwa haraka zaidi kuliko DRAM na inaweza, kulingana na kasi ya kichakataji, kutumia chaguzi na ufikiaji wa 20-, 15- au 10-ns (kadiri muda wa ufikiaji wa data unavyopungua, kasi ya kumbukumbu na njia fupi ya kufikia bechi inaweza kuwa). Walakini, kama jina linamaanisha, kumbukumbu hii haina haraka ya kutosha kwa ufikiaji wa kisawazishaji, ambayo inamaanisha kuwa bado kuna kungoja inahitajika wakati wa kufikia kichakataji, ingawa ni kidogo kuliko na DRAM.

SyncBurst SRAM(Kumbukumbu tuli ya bechi ya Synchronous). Na masafa ya basi chini ya 66 MHz, SRAM ya kupasuka kwa usawaziko ndiyo aina ya kumbukumbu ya haraka zaidi inayopatikana. Sababu ya hii ni kwamba ikiwa processor inaendesha chini sana masafa ya juu, mlipuko wa upatanishi wa SRAM unaweza kufikia matokeo ya data iliyosawazishwa kikamilifu, ambayo ina maana kwamba hakuna muda wa kusubiri wakati kichakataji kinasoma katika mzunguko wa 2-1-1 - 1 wa kupasuka, yaani, data ya matokeo ya SRAM ya kupasuka kwa usawaziko katika mzunguko wa 2-1-1 - 1 wa kupasuka. Wakati mzunguko wa kichakataji unakuwa zaidi ya 66 MHz, mlipuko wa kisawazishaji wa SRAM hauwezi kustahimili mzigo na data ya matokeo katika milipuko 3-2-2-2, ambayo ni polepole sana kuliko wakati wa kutumia SRAM ya kupasuka kwa bomba. Hasara ni pamoja na ukweli kwamba SRAM iliyopangwa ya synchronous inazalishwa na makampuni machache na kwa hiyo gharama zaidi. SRAM ya kupasuka kwa usawazishaji ina muda wa anwani/data wa 8.5 hadi 12 ns.

Kuna kadhaa za msingi vipengele vya kubuni SRAM ya kupasuka ya synchronous, ambayo inafanya kuwa bora zaidi kuliko SRAM isiyo ya kawaida inapotumiwa kama kumbukumbu ya kache ya kasi kubwa:

Usawazishaji na kipima muda cha mfumo. Kwa maana rahisi, hii ina maana kwamba ishara zote zinasababishwa na makali ya ishara ya timer. Kupokea ishara kwenye ukingo wa saa ya saa hurahisisha sana uundaji wa mfumo wa kasi ya juu;

Usindikaji wa Kundi. SRAM za kupasuka kwa usawazishaji hutoa utendakazi wa hali ya juu na idadi ndogo ya saketi za mantiki zinazopanga uendeshaji wa kumbukumbu ya mzunguko na anwani zinazofuatana. Mfuatano wa pakiti za anwani nne unaweza kuachwa kwa upatanifu wa Intel au mstari wa PowerPC na mifumo mingine.

Vipengele Vilivyoainishwa wezesha microprocessor kufikia anwani za mfululizo haraka kuliko inavyowezekana kwa matumizi mengine ya teknolojia ya SRAM. Ingawa baadhi ya wachuuzi wana 3.3V Asynchronous SRAM na muda wa 15 ns wa wakati hadi data, SRAM iliyosawazishwa iliyosawazishwa kwa kutumia teknolojia hiyo hiyo inaweza kufikia muda wa data wa chini ya ns 6.

PB SRAM(Kumbukumbu ya Kifurushi Iliyo na bomba). Bomba ni ulinganifu wa shughuli za SRAM kwa kutumia rejista za pembejeo na pato. Kujaza rejista kunahitaji kitanzi cha ziada cha awali, lakini baada ya kujazwa, rejista hutoa Kifungu cha haraka kwa anwani inayofuata wakati data inasomwa katika anwani ya sasa.

Hii inafanya kuwa kumbukumbu ya kache ya haraka zaidi kwa mifumo iliyo na kasi ya basi kubwa kuliko 75 MHz. PB SRAM inaweza kufanya kazi kwenye masafa ya basi hadi 133 MHz. Pia si polepole zaidi kuliko SRAM ya kupasuka kwa usawaziko inapotumiwa kwenye mifumo ya polepole: hutoa data wakati wote katika milipuko 3-1-1 - 1. Jinsi utendakazi wa kumbukumbu hii ulivyo mzuri unaweza kuonekana katika anwani/muda wa data, ambayo ni kati ya 4.5 hadi 8 ns.

1-T SRAM. Kama ilivyobainishwa awali, miundo ya jadi ya SRAM hutumia flip-flop ili kuhifadhi biti moja (seli). Ili kutekeleza mzunguko mmoja huo, bodi lazima iwe na transistors 4 hadi 6 (4-T, 6-T SRAM). Teknolojia ya Mfumo wa Monolithic (MoSys) ilitangaza kuundwa kwa aina mpya ya kumbukumbu ambayo kila biti inatekelezwa kwenye transistor moja (1-T SRAM). Kwa kweli, teknolojia ya DRAM inatumiwa hapa, kwani ni muhimu mara kwa mara kurejesha kumbukumbu. Walakini, kiolesura kilicho na kumbukumbu kinafanywa katika kiwango cha SRAM, wakati mizunguko ya kuzaliwa upya imefichwa kutoka kwa mtawala wa kumbukumbu. Mizunguko ya 1-T inaweza kupunguza saizi ya silicon kwa 50-80% ikilinganishwa na SRAM ya jadi na kupunguza matumizi ya nguvu kwa 75%.

Kumbukumbu tuli (SRAM) kwa kawaida hutumiwa kama kache ya L2 kuweka akiba ya wingi wa RAM. Kumbukumbu tuli kawaida hutegemea TTL. Chipu za CMOS au BiCMOS na njia ya ufikiaji wa data inaweza kuwa ya usawa au ya kusawazisha. Asynchronous ni ufikiaji wa data ambao unaweza kufanywa wakati wowote. Asynchronous SRAM ilitumika kwenye ubao wa mama kwa kizazi cha tatu hadi cha tano cha wasindikaji. Muda wa kufikia seli za kumbukumbu hiyo ulianzia 15 (33 MHz) hadi 8 ns (66 MHz).

Kumbukumbu iliyosawazishwa hutoa ufikiaji wa data si kwa nyakati nasibu, lakini kwa usawazishaji na mipigo ya saa. Katikati, kumbukumbu inaweza kuandaa kipande kinachofuata cha data kwa ufikiaji. Bodi nyingi za mama za kizazi cha tano hutumia aina ya kumbukumbu iliyosawazishwa - mlipuko wa pakiti-bomba SRAM (Pipelined Burst SRAM), ambayo wakati wa kawaida wa operesheni moja ya kusoma/kuandika ni mizunguko ya saa 3, na operesheni ya kikundi inachukua 3-1-1. Mizunguko ya saa 1 kwenye ufikiaji wa kwanza na 1-1-1-1 kwenye simu zinazofuata, ambayo huharakisha ufikiaji kwa zaidi ya 25%.

Async SRAM(Kumbukumbu tuli ya Asynchronous). Hii ni kumbukumbu ya kache ambayo imetumika kwa miaka mingi tangu kompyuta ya kwanza 386 ilipotoka na kashe ya L2. Inapatikana kwa kasi zaidi kuliko DRAM, na kulingana na kasi ya CPU, chaguo zilizo na ufikiaji katika 20, 15 au 10 ns zinaweza kutumika (kadiri muda wa ufikiaji wa data unavyopungua, kumbukumbu haraka na jinsi ufikiaji wa bechi unavyoweza. kuwa). Walakini, kama jina linavyopendekeza, kumbukumbu hii haiko haraka vya kutosha kwa ufikiaji wa usawazishaji, ambayo inamaanisha bado inahitaji kungojea kwa CPU kufikia, ingawa ni chini ya DRAM.

SyncBurst SRAM(Kumbukumbu tuli ya bechi ya Synchronous). Na masafa ya basi chini ya 66 MHz, SRAM ya kupasuka kwa usawaziko ndiyo aina ya kumbukumbu ya haraka zaidi inayopatikana. Sababu ya hii ni kwamba ikiwa CPU haifanyi kazi kwa masafa ya juu sana, SRAM ya kupasuka kwa usawazishaji inaweza kutoa pato la data lililosawazishwa, kumaanisha kuwa hakuna latency wakati CPU inasoma mlipuko 2-1-1-1. Wakati mzunguko wa CPU unazidi 66 MHz, SRAM ya kupasuka kwa usawaziko haiwezi kukabiliana na mzigo na data ya matokeo katika milipuko 3-2-2-2, ambayo ni polepole sana kuliko kutumia SRAM ya kupasuka kwa bomba. Hasara ni pamoja na ukweli kwamba SRAM iliyopangwa ya synchronous inazalishwa na makampuni machache na kwa hiyo gharama zaidi.

SRAM ya kupasuka kwa usawazishaji ina saa za anwani/data kutoka 8.5 hadi 12 ns.

PB SRAM(Kumbukumbu ya Kifurushi Iliyo na bomba). Bomba - usawa wa shughuli za SRAM kwa kutumia rejista za pembejeo na pato. Kujaza rejista kunahitaji mzunguko wa ziada wa awali, lakini baada ya kujazwa, rejista hutoa mpito wa haraka kwa anwani inayofuata wakati data inasomwa kwenye anwani ya sasa.

Hii inafanya kuwa kumbukumbu ya kache ya haraka zaidi kwa mifumo iliyo na kasi ya basi kubwa kuliko 75 MHz. PB SRAM inaweza kufanya kazi kwenye masafa ya basi hadi 133 MHz. Pia sio polepole zaidi kuliko SRAM ya kupasuka kwa usawaziko inapotumiwa kwenye mifumo ya polepole: hutoa data katika milipuko 3-1-1-1 kila wakati. Muda wa anwani/data ni 4.5 hadi 8 ns.

1-T SRAM. Miundo ya jadi ya SRAM hutumia flip-flop tuli kuhifadhi biti moja (seli). Ili kutekeleza mzunguko mmoja kama huo, bodi lazima iwe na transistors nne hadi sita (4-T, 6-T SRAM). Teknolojia ya Mfumo wa Monolithic (MoSys) ilitangaza kuundwa kwa aina mpya ya kumbukumbu ambayo kila biti inatekelezwa kwenye transistor moja (1-T SRAM). Kwa kweli, teknolojia ya DRAM inatumiwa hapa, kwani ni muhimu mara kwa mara kurejesha kumbukumbu. Walakini, kiolesura kilicho na kumbukumbu kinafanywa katika kiwango cha SRAM, wakati mizunguko ya kuzaliwa upya imefichwa kutoka kwa mtawala wa kumbukumbu. Mizunguko ya 1-T inaweza kupunguza saizi ya silicon kwa 50-80% ikilinganishwa na wenzao wa SRAM, na matumizi ya nguvu kwa 75%.

Mifumo ya kumbukumbu ya video

Aina zifuatazo za kumbukumbu ya video zinajulikana (Jedwali 2.1; baadhi ya mifumo ya kumbukumbu ya ulimwengu iliyotajwa hapo juu pia inaonyeshwa hapa). VRAM(Video RAM - video RAM) - kinachojulikana kama bandari mbili DRAM. Aina hii ya kumbukumbu hutoa ufikiaji wa data kutoka kwa vifaa viwili mara moja, i.e. inawezekana wakati huo huo kuandika data kwa seli yoyote ya kumbukumbu na wakati huo huo kusoma data kutoka kwa seli fulani ya jirani. Kutokana na hili, inakuwezesha kuchanganya maonyesho ya wakati wa picha kwenye skrini na usindikaji wake katika kumbukumbu ya video, ambayo inapunguza ucheleweshaji wa upatikanaji na huongeza kasi ya uendeshaji.

WRAM(RAM ya Dirisha) - toleo la VRAM, iliyo na kipimo cha data kilichoongezeka kwa -25% na usaidizi kwa kazi zingine zinazotumiwa mara kwa mara, kama vile kuonyesha fonti, vizuizi vya picha zinazosonga, n.k. Inatumika karibu tu kwenye vichapuzi kutoka Matrox na Number Tisa, tangu inahitaji mbinu maalum za upatikanaji na usindikaji wa data, uwepo wa mtengenezaji mmoja tu wa aina hii kumbukumbu (Samsung) imepunguza sana uwezekano wa matumizi yake. Adapta za video zilizoundwa kwa kutumia aina hii ya kumbukumbu hazielekei kushuka katika utendakazi wakati wa kuweka maazimio ya juu na viwango vya kuonyesha upya skrini.

GRAM(RAM ya Michoro ya Synchronous) - lahaja ya DRAM yenye ufikiaji wa usawazishaji. Kimsingi, utendakazi wa SGRAM ni sawa kabisa na SDRAM, lakini pia inasaidia baadhi ya kazi maalum, kama vile kuzuia na kurekodi mask. Tofauti na VRAM na WRAM, SGRAM ni bandari moja, lakini inaweza kufungua kurasa mbili za kumbukumbu kama moja, ikiiga asili ya bandari mbili ya aina nyingine za kumbukumbu ya video.

MDRAM(Multibank DRAM - RAM ya benki nyingi) - toleo la DRAM iliyotengenezwa na MoSys, iliyoandaliwa katika mfumo wa benki nyingi za kujitegemea za 32 KB kila moja, zinazofanya kazi katika hali ya bomba, na kutumia ulinganifu wa shughuli za upatikanaji wa data kati ya kiasi kikubwa benki za kumbukumbu.

Kuna aina nyingi tofauti za RAM, lakini zote zinaweza kugawanywa katika vikundi vidogo viwili - kumbukumbu tuli (RAM tuli) na kumbukumbu ya nguvu (Dynamic RAM).

Aina hizi mbili za kumbukumbu hutofautiana, kwanza kabisa, katika utekelezaji wao wa kimsingi tofauti wa kiteknolojia - SRAM itahifadhi data iliyorekodiwa hadi mpya imeandikwa au nguvu imezimwa, na DRAM inaweza kuhifadhi data kwa muda mfupi tu, baada ya hapo data lazima kurejeshwa (upya) , vinginevyo watapotea.

Wacha tuangalie faida na hasara za SRAM na DRAM:

1. Kumbukumbu ya aina ya DRAM, kutokana na teknolojia yake, ina msongamano mkubwa wa data kuliko SRAM.

2. DRAM ni nafuu zaidi kuliko SRAM,

3. lakini mwisho ni zaidi ya uzalishaji na wa kuaminika, kwa kuwa daima ni tayari kwa kusoma.

RAM HALISI

Katika kompyuta za kisasa, SRAM hutumiwa kama kashe ya kiwango cha pili na ina kiasi kidogo (kawaida 128...1024 KB). Inatumika kwenye kashe kwa usahihi kwa sababu mahitaji makubwa sana yanawekwa juu yake kwa suala la kuegemea na utendaji. Kumbukumbu kuu ya kompyuta imeundwa na chips za kumbukumbu zenye nguvu.

Kumbukumbu tuli imegawanywa katika synchronous na asynchronous. Kumbukumbu ya Asynchronous haitumiki tena katika kompyuta za kibinafsi; imebadilishwa na kumbukumbu ya usawazishaji tangu siku za kompyuta 486.

Utumiaji wa kumbukumbu tuli sio mdogo kwa kumbukumbu ya kache kwenye kompyuta za kibinafsi. Seva, ruta, mitandao ya kimataifa, safu za RAID, swichi - hizi ni vifaa ambapo SRAM ya kasi inahitajika.

SRAM ni teknolojia inayoweza kubadilishwa sana - kuna aina nyingi, tofauti katika vipengele vya umeme na usanifu. Katika SRAM ya kawaida iliyosawazishwa, kuna kucheleweshwa kidogo wakati kumbukumbu inabadilika kutoka modi ya kusoma hadi modi ya kuandika.

Kwa hiyo, mwaka wa 1997, makampuni kadhaa yaliwasilisha teknolojia zao RAM tuli bila kuchelewa vile. Hizi ni teknolojia za ZBT (Zero-Bus Turnaround) SRAM kutoka IDT, na basi sawa la NoBL (No Bus Latency). RAM YA DYNAMIC (kumbukumbu yote isipokuwa sehemu ya data - 64kb, kumbukumbu ya rafu - 16kb, mwili wa programu mwenyewe)

Kumbukumbu ya aina ya DRAM imeenea zaidi katika kompyuta kutokana na faida zake mbili juu ya SRAM - gharama ya chini na msongamano wa kuhifadhi data. Sifa hizi mbili za kumbukumbu inayobadilika hufidia kwa kiasi fulani mapungufu yake - utendaji wa chini na hitaji la uundaji upya wa data mara kwa mara.

Sasa kuna takriban aina 25 za DRAM, kwani watengenezaji wa kumbukumbu na watengenezaji wanajaribu kupatana na maendeleo katika vitengo kuu vya usindikaji.

aina kuu za kumbukumbu zenye nguvu - kutoka kwa DRAM ya Kawaida na FPM ya zamani hadi QDR ambayo haijatekelezwa, DDR SDRAM, RDRAM.

RAM ina sehemu 3:

• 640 kb. DOS - msingi RAM
• 1MB ya msingi Moduli za Windows- RAM ya juu
• modules iliyobaki ni RAM iliyopanuliwa

18. MEMORY MODULI DIMM. AINA NYINGINE ZA MODULI ZA KUMBUKUMBU.

RAM ya kompyuta ni moja ya vipengele muhimu zaidi vya kompyuta, kuamua utendaji na utendaji wa mfumo mzima. RAM inawakilishwa na idadi fulani ya chips RAM kwa ubao wa mama. Ikiwa hivi karibuni chips za RAM ziliunganishwa kwa njia ya soketi maalum - viunganisho ambavyo vilifanya iwezekanavyo kubadili chips za kibinafsi bila soldering, sasa usanifu wa kompyuta hutoa uwekaji wao kwenye bodi ndogo za moduli. Moduli kama hizo za kumbukumbu zimewekwa kwenye nafasi maalum kwenye ubao wa mama. Moja ya chaguzi za suluhisho kama hilo ilikuwa moduli za SIMM (SIMM - moduli za kumbukumbu za mstari).

Moduli ndogo za SIMM, au SIMM kwa urahisi, ni vizuizi vya RAM ya uwezo tofauti. SIMM za 4, 8, 16, 32 na hata 64 MB zinatumiwa sana.

SIMM huja katika aina mbili tofauti: pini 30 na pini 72, ambapo pini inamaanisha idadi ya pini zilizounganishwa kwenye kiunganishi maalum cha RAM kwenye ubao mama. Wakati huo huo, pini 30 na SIMM ya pini 72 sio vipengele vinavyoweza kubadilishwa.

Muonekano wa moduli ya DIMM

Moduli Aina ya DIMM ya kawaida ni kwa namna ya moduli za pini 168, zilizowekwa kwa wima kwenye kontakt na zimehifadhiwa na latches. KATIKA vifaa vinavyobebeka SO DIMM hutumiwa sana - aina ya DIMM ndogo (SO - muhtasari mdogo), imekusudiwa haswa kwa kompyuta ndogo.

Muonekano wa moduli ya RIMM

Moduli za aina ya RIMM hazijajulikana sana; moduli kama hizo hutoa kumbukumbu ya moja kwa moja ya RDRAM. Wao huwakilishwa na bodi za mstatili 168/184-pini, ambazo lazima zimewekwa tu kwa jozi, na viunganisho tupu kwenye ubao wa mama vinajazwa na plugs maalum. Hii ni kutokana na vipengele vya kubuni vya moduli hizo.

19. KUMBUKUMBU YA NJE. AINA ZA VIFAA VYA KUMBUKUMBU ZA NJE.

Kumbukumbu ya nje (ERAM) imeundwa kwa uhifadhi wa muda mrefu wa programu na data, na uadilifu wa yaliyomo yake hautegemei ikiwa kompyuta imewashwa au imezimwa. Tofauti na RAM, kumbukumbu ya nje haina uhusiano wa moja kwa moja na processor. Taarifa kutoka kwa OSD hadi kwa kichakataji na kinyume chake huzunguka takriban katika mlolongo ufuatao:

VZU RAM ó Akiba ó Kichakataji

Sehemu kumbukumbu ya nje Kompyuta ni pamoja na:

• anatoa kwa disks za magnetic ngumu;
• anatoa kwa disks magnetic rahisi;
• anatoa kwa CDs;
• anatoa kwa diski za magneti-macho;
• anatoa kwa mkanda wa magnetic(wasambazaji), nk.

1. Anatoa za diski za floppy

Floppy disk inajumuisha substrate ya polima ya mviringo iliyopakwa pande zote mbili na oksidi ya sumaku na kuwekwa ndani. ufungaji wa plastiki, juu ya uso wa ndani ambao mipako ya kusafisha hutumiwa. Ufungaji una nafasi za radial pande zote mbili ambazo vichwa vya kusoma/kuandika vya kiendeshi hupata ufikiaji wa diski.
Njia ya kurekodi habari ya binary kwenye kati ya magnetic inaitwa usimbaji sumaku. Iko katika ukweli kwamba nyanja za sumaku za kati zimeunganishwa kando ya njia katika mwelekeo wa uwanja wa sumaku uliotumiwa na miti yao ya kaskazini na kusini. Kawaida kuweka

kuna mawasiliano ya moja kwa moja kati ya habari ya binary na mwelekeo wa vikoa vya sumaku.

Habari inarekodiwa kwa umakini njia (nyimbo), ambayo imegawanywa katika sekta . Idadi ya nyimbo na sekta inategemea aina na muundo wa diski ya floppy. Sekta huhifadhi kiwango cha chini cha habari ambacho kinaweza kuandikwa au kusomwa kutoka kwa diski. Uwezo wa sekta ni wa kudumu na ni sawa na baiti 512.

Hivi sasa iliyoenea zaidi diski za floppy zilizo na sifa zifuatazo: kipenyo cha inchi 3.5 (89 mm), uwezo wa 1.44 MB, idadi ya nyimbo 80, idadi ya sekta kwenye nyimbo 18.

Diski ya floppy imewekwa ndani diski ya floppy(Kiingereza) floppy-disk drive), inarekodiwa kiotomatiki ndani yake, baada ya hapo utaratibu wa kuendesha gari huzunguka hadi kasi ya mzunguko wa 360 min -1. Diski ya floppy yenyewe inazunguka kwenye gari, vichwa vya magnetic vinabaki bila kusonga. Diski ya floppy inazunguka tu inapopatikana. Hifadhi imeunganishwa kwa processor kupitia mtawala wa diski ya floppy.

KATIKA Hivi majuzi Diski za floppy za inchi tatu zimeonekana ambazo zinaweza kuhifadhi hadi 3 GB habari. Zinatengenezwa kwa kutumia teknolojia mpya Nano2 na zinahitaji vifaa maalum vya kusoma na kuandika.

2. Hifadhi zimewashwa sumaku ngumu diski

Ikiwa diski za floppy ni njia ya kuhamisha data kati ya kompyuta, basi HDD - ghala la habari kompyuta.

Kama diski ya floppy, nyuso za kufanya kazi za sahani zimegawanywa katika nyimbo zinazozingatia mviringo, na nyimbo katika sekta. Vichwa vya kusoma-kuandika, pamoja na muundo wao wa kusaidia na diski, zimefungwa kwenye nyumba iliyofungwa kwa hermetically inayoitwa. moduli ya data. Wakati moduli ya data imewekwa kwenye kiendeshi cha diski, inaunganisha kiotomatiki kwenye mfumo unaosukuma hewa iliyopozwa iliyosafishwa. Uso sinia ina mipako ya magnetic tu mikroni 1.1 nene na safu ya lubricant kulinda kichwa kutokana na uharibifu wakati wa kupungua na kuinua wakati wa kusonga. Wakati sinia inapozunguka, a safu ya hewa, ambayo hutoa mto wa hewa kwa kuzunguka kichwa kwa urefu wa microns 0.5 juu ya uso wa diski.

Anatoa Winchester ina uwezo mkubwa sana: kutoka 10 hadi 100 GB. Katika mifano ya kisasa, kasi ya spindle (shimoni inayozunguka) ni kawaida 7200 rpm, muda wa wastani wa utafutaji wa data ni 9 ms, na kasi ya wastani ya uhamisho wa data ni hadi 60 MB / s. Tofauti na diski ya floppy, diski ngumu huzunguka mfululizo. Anatoa zote za kisasa zina vifaa cache iliyojengwa(kawaida 2 MB), ambayo inaboresha utendaji wao kwa kiasi kikubwa. Hifadhi ngumu imeunganishwa na processor kupitia mtawala gari ngumu.

4. Viendeshi vya CD

Hapa kati ya uhifadhi ni CD-ROM (Kumbukumbu ya Kusoma tu ya Compact Disk - diski ndogo ambayo unaweza kusoma tu).

CD-ROM ni diski ya uwazi ya polymer yenye kipenyo cha cm 12 na unene wa 1.2 mm, upande mmoja ambao safu ya kutafakari ya alumini hupunjwa, inalindwa kutokana na uharibifu na safu ya varnish ya uwazi. Unene wa mipako ni elfu kumi kadhaa ya millimeter.

Habari kwenye diski imewasilishwa kama mlolongo huzuni(mapumziko kwenye diski) na makadirio(ngazi yao inalingana na uso wa diski), iko kwenye wimbo wa ond unaojitokeza kutoka eneo karibu na mhimili wa diski. Kwa kila inchi (2.54 cm) ya radius ya diski kuna zamu elfu 16 za wimbo wa ond. Kwa kulinganisha - juu uso mgumu Diski ina nyimbo mia chache tu kwa kila eneo la inchi. Uwezo wa CD unafikia 780 MB. Taarifa imeandikwa kwenye diski inapotengenezwa na haiwezi kubadilishwa.

CD-ROM zina uwezo wa juu wa habari maalum, ambayo inafanya uwezekano wa kuunda kwa misingi yao mifumo ya usaidizi na magumu ya elimu yenye msingi mkubwa wa kielelezo. CD moja kwa kila uwezo wa habari sawa na karibu diski 500 za floppy. Kusoma habari kutoka kwa CD-ROM hufanyika kwa kasi ya juu, ingawa ni chini sana kuliko kasi ya diski ngumu. CD-ROM ni rahisi na rahisi kutumia, zina gharama ya chini ya kitengo cha kuhifadhi data, kivitendo hazichakai, haziwezi kuathiriwa na virusi, na haiwezekani kufuta habari kutoka kwao kwa bahati mbaya.

Tofauti disks magnetic, CD hazina nyimbo nyingi za pete, lakini moja - ond, kama rekodi za gramafoni. Katika suala hili, kasi ya angular ya mzunguko wa disk sio mara kwa mara. Inapungua kwa mstari wakati kichwa cha usomaji wa laser kinasonga kuelekea ukingo wa diski.

Ili kufanya kazi na CD-ROM unahitaji kuiunganisha kwenye kompyuta yako. Hifadhi ya CD-ROM (Mchoro 2.9), ambayo hubadilisha mlolongo wa indentations na protrusions juu ya uso wa CD-ROM katika mlolongo wa ishara binary. Kwa kusudi hili hutumiwa kusoma kichwa na microlaser na LED. Ya kina cha depressions juu ya uso wa disk ni sawa na robo ya wavelength ya mwanga laser. Ikiwa, katika mizunguko miwili mfululizo ya habari ya kusoma, boriti ya mwanga ya kichwa cha laser inapita kutoka kwa protrusion hadi chini ya unyogovu au kinyume chake, tofauti katika urefu wa njia za mwanga katika mizunguko hii hubadilika hadi nusu-wimbi, ambayo husababisha kuongezeka au kupungua kwa mwanga wa moja kwa moja na uliojitokeza kutoka kwa diski inayopiga LED pamoja.

Ikiwa urefu wa njia ya mwanga haubadilika katika mzunguko wa kusoma mfululizo, basi hali ya LED haibadilika. Matokeo yake, sasa kwa njia ya LED huunda mlolongo wa binary ishara za umeme, sambamba na mchanganyiko wa depressions na protrusions kwenye wimbo.

Urefu tofauti wa njia ya macho ya mwangaza katika mizunguko miwili mfululizo ya habari ya kusoma inalingana na vitengo vya binary. Urefu sawa unalingana na sufuri za binary.

Leo karibu kila kitu kompyuta za kibinafsi kuwa na kiendeshi cha CD-ROM. Lakini programu nyingi zinazoingiliana za multimedia ni kubwa sana kutoshea kwenye CD moja. Teknolojia ya CD-ROM inabadilishwa haraka na teknolojia ya diski ya dijiti ya DVD.. Diski hizi zina ukubwa sawa na CD za kawaida lakini zinaweza kubeba hadi GB 17 ya data, i.e. kwa kiasi badala ya 20 ya kawaida Viendeshi vya CD-ROM. Diski hizi hutolewa michezo ya media titika na video zinazoingiliana ubora bora, kuruhusu mtazamaji kutazama vipindi kutoka pembe tofauti za kamera, chagua chaguzi mbalimbali mwisho wa filamu, jifahamishe na wasifu wa waigizaji walioigiza, na ufurahie ubora bora wa sauti.

4. Magneto-optical CD drive DVD

4.7 17 50-hd dvd 200 mionzi ya bluu

Hifadhi ya WARM(Andika na Usome Mara Nyingi), hukuruhusu kuandika na kusoma mara nyingi.

5. Viendeshi vya mkanda wa sumaku (vipeperushi)

Vitiririsho hukuruhusu kurekodi habari nyingi kwenye kaseti ndogo ya tepi ya sumaku. Vyombo vya ukandamizaji wa vifaa vilivyojengwa kwenye gari la tepi vinakuwezesha kufinya habari moja kwa moja kabla ya kurekodi na kurejesha baada ya kuisoma, ambayo huongeza kiasi cha habari iliyohifadhiwa.

Ubaya wa vipeperushi ni kasi yao ya chini ya kurekodi, kutafuta na kusoma habari.

1. Hifadhi ya flash

Crystal ambayo habari imerekodiwa - GB 32

20. VIFUATILIA FUWELE KIOEVU. WAFUATILIAJI KULINGANA NA CRT

Mfumo wa video wa kompyuta una sehemu tatu:

kufuatilia(pia huitwa kuonyesha);

adapta ya video;

programu(viendeshaji vya mfumo wa video).

Adapta ya video hutuma ishara za udhibiti wa mwangaza na ishara za utambazaji mlalo na wima kwa kifuatiliaji. Kufuatilia hubadilisha ishara hizi kuwa picha zinazoonekana. A programu mchakato wa picha za video - fanya encoding ya ishara na decoding, kuratibu mabadiliko, ukandamizaji wa picha, nk.

Idadi kubwa ya wachunguzi imeundwa kulingana na bomba la mionzi ya cathode (CRT), na kanuni ya uendeshaji wao ni sawa na kanuni ya uendeshaji wa TV. Wachunguzi ni alphanumeric na graphic, monochrome na rangi. Kompyuta za kisasa kawaida huwa na vichunguzi vya picha za rangi.

1. Kufuatilia kulingana na tube ya cathode ray

Kipengele kikuu cha kuonyesha ni bomba la cathode-ray. Sehemu yake ya mbele, inakabiliwa na mtazamaji, imefunikwa ndani phosphor - dutu maalum inayoweza kutoa mwanga wakati inapigwa na elektroni za haraka.

Phosphor inatumika kwa namna ya seti za dots za rangi tatu za msingi - nyekundu, kijani Na bluu . Rangi hizi huitwa msingi kwa sababu mchanganyiko wao (kwa uwiano mbalimbali) unaweza kuwakilisha rangi yoyote katika wigo.

Seti za dots za phosphor zimepangwa katika triangular triangular. Fomu za triad pixel- hatua ambayo picha huundwa (eng. pixel - kipengele cha picha, kipengele cha picha).

Umbali kati ya vituo vya pixel unaitwa fuatilia hatua ya nukta. Umbali huu unaathiri sana uwazi wa picha. Hatua ndogo, uwazi zaidi. Kawaida katika wachunguzi wa rangi lami ni 0.24 mm. Kwa hatua hii, jicho la mwanadamu huona pointi za triad kama sehemu moja ya rangi "tata".

Kwenye upande wa pili wa bomba kuna tatu (kulingana na idadi ya rangi za msingi) bunduki za elektroni. Bunduki zote tatu "zinalenga" kwa pixel sawa, lakini kila mmoja wao hutoa mkondo wa elektroni kuelekea hatua ya "fosphor" yake. Ili elektroni kufikia skrini bila kizuizi, hewa hutolewa nje ya bomba, na voltage ya juu ya umeme huundwa kati ya bunduki na skrini, na kuongeza kasi ya elektroni. Imewekwa mbele ya skrini kwenye njia ya elektroni mask- sahani nyembamba ya chuma yenye idadi kubwa ya mashimo iko kinyume na pointi za phosphor. Mask inahakikisha kwamba mihimili ya elektroni hupiga tu pointi za fosforasi za rangi inayofanana.

Ukubwa wa sasa wa umeme wa bunduki na, kwa hiyo, mwangaza wa saizi hudhibitiwa na ishara inayotoka kwa adapta ya video.

Kwenye sehemu ya chupa ambapo bunduki za elektroni ziko, weka mfumo wa kupotoka kufuatilia, ambayo inalazimisha boriti ya elektroni kukimbia kupitia saizi zote moja kwa moja, mstari kwa mstari, kutoka juu hadi chini, kisha kurudi mwanzo wa mstari wa juu, nk.

Idadi ya mistari iliyoonyeshwa kwa sekunde inaitwa masafa ya skanning ya usawa. Na mzunguko ambao muafaka wa picha hubadilika huitwa kiwango cha fremu. Mwisho haupaswi kuwa chini ya 85 Hz, vinginevyo picha itakuwa kupepesa.

2. Wachunguzi wa LCD

Inazidi kutumika pamoja na wachunguzi wa jadi wa CRT. Fuwele za kioevu- hii ni hali maalum ya vitu vingine vya kikaboni ambavyo vina maji na uwezo wa kuunda miundo ya anga sawa na fuwele. Fuwele za kioevu zinaweza kubadilisha muundo wao na mali ya mwanga-macho chini ya ushawishi wa voltage ya umeme. Kwa kubadilisha mwelekeo wa vikundi vya fuwele kwa kutumia uwanja wa umeme na kutumia vitu vilivyoletwa kwenye suluhisho la kioo kioevu ambalo linaweza kutoa mwanga chini ya ushawishi wa uwanja wa umeme, inawezekana kuunda picha za ubora wa juu ambazo zinaonyesha vivuli vya rangi zaidi ya milioni 15. .

Wachunguzi wengi wa LCD hutumia filamu nyembamba ya kioo kioevu kilichowekwa kati ya sahani mbili za kioo. Malipo yanahamishwa kupitia kinachojulikana matrix ya passiv- gridi ya nyuzi zisizoonekana, usawa na wima, na kujenga hatua ya picha katika makutano ya nyuzi (kiasi fulani blurry kutokana na ukweli kwamba mashtaka kupenya katika maeneo ya karibu ya kioevu).

Matrices hai Badala ya nyuzi, hutumia skrini ya uwazi ya transistors na kutoa picha angavu, isiyo na upotoshaji. Skrini imegawanywa katika seli za kujitegemea, ambayo kila moja ina sehemu nne (kwa rangi tatu za msingi na hifadhi moja). Idadi ya seli kama hizo kulingana na latitudo na urefu wa skrini inaitwa azimio la skrini. Wachunguzi wa kisasa wa LCD kuwa na azimio la 642x480, 1280x1024 au 1024x768. Kwa hivyo, skrini ina kutoka kwa dots milioni 1 hadi 5, ambayo kila moja inadhibitiwa na transistor yake mwenyewe. Kwa upande wa kuunganishwa, wachunguzi hao hawana sawa. Wanachukua nafasi 2 - 3 chini ya wachunguzi wa CRT na ni idadi sawa ya mara nyepesi; hutumia umeme kidogo sana na haitoi mawimbi ya sumakuumeme ambayo huathiri afya ya binadamu.

21. WACHAPA. PLOTTER. SAKATA

Kuna maelfu ya aina za printa. Lakini kuna aina tatu kuu za printers: matrix, laser na inkjet.

· Vichapishaji vya matrix ya nukta Wanatumia mchanganyiko wa pini ndogo zinazopiga Ribbon ya wino, na kuacha alama ya alama kwenye karatasi. Kila herufi iliyochapishwa kwenye printa huundwa kutoka kwa safu ya sindano 9, 18 au 24 zilizoundwa kwenye safu wima. Hasara za haya vichapishaji vya bei nafuu ni uendeshaji wao wa kelele na ubora wa chini wa uchapishaji.

· Printers za laser Wanafanya kazi kwa njia sawa na fotokopi. Kompyuta huunda "picha" ya ukurasa wa maandishi kwenye kumbukumbu yake na kuipeleka kwa kichapishi. Maelezo ya ukurasa yanakadiriwa kwa kutumia boriti ya laser kwenye ngoma inayozunguka na mipako ya picha inayobadilisha mali ya umeme kulingana na mwangaza.

Baada ya kuangaza, poda ya kuchorea hutumiwa kwenye ngoma, ambayo iko chini ya voltage ya umeme - tona, chembe ambazo hushikamana na maeneo yenye mwanga wa uso wa ngoma. Mchapishaji hutumia roller maalum ya moto ili kuvuta karatasi chini ya ngoma; Toner huhamishiwa kwenye karatasi na "kuunganishwa" ndani yake, na kuacha picha ya kudumu, yenye ubora wa juu. Rangi Printers za laser bado ni ghali sana.

· Wachapishaji wa Inkjet toa herufi kama mfuatano alama za wino. Kichwa cha kuchapisha kina vidogo nozzles, kwa njia ambayo wino wa kukausha haraka hunyunyizwa kwenye ukurasa. Printa hizi zinahitaji ubora wa karatasi. Rangi vichapishi vya inkjet huunda rangi kwa kuchanganya wino nne rangi za msingi - bluu mkali, zambarau, njano na nyeusi.

Printer imeunganishwa kwenye kompyuta kupitia kebo kichapishi, mwisho mmoja ambao umeingizwa na kiunganishi chake ndani kiota printer, na nyingine - katika bandari kichapishi cha kompyuta. Bandari- hii ni kontakt ambayo unaweza kuunganisha processor ya kompyuta kwenye kifaa cha nje.

Kila printa lazima iwe na yake dereva- programu ambayo inaweza kutafsiri (matangazo) amri za kawaida Uchapishaji wa kompyuta na amri maalum zinazohitajika kwa kila printer.

Wapangaji njama hutumika kutengeneza michoro changamano ya kubuni, mipango ya usanifu, ramani za kijiografia na hali ya hewa, na michoro ya biashara. Wapangaji huchora picha kwa kutumia kalamu.

Wapangaji wa roller tembeza karatasi chini ya kalamu, na wapangaji wa flatbed songa kalamu kwenye uso mzima wa karatasi iliyolala kwa usawa.

Mpangaji, kama printa, hakika anahitaji programu maalum - dereva, kuruhusu programu za maombi mpeleke maagizo: inua na upunguze kalamu, chora mstari wa unene uliopewa, nk.

Ikiwa printa hutoa habari kutoka kwa kompyuta, basi skana, kinyume chake, kuhamisha habari kutoka kwa hati za karatasi hadi kumbukumbu ya kompyuta. Zipo skana za mikono, ambazo zimevingirwa juu ya uso wa hati kwa mkono, na scanners flatbed , kwa kuonekana kukumbusha mashine za kunakili.

Ukiingiza maandishi kwa kutumia skana, kompyuta huiona kama picha, na si kama mfuatano wa herufi. Ili kubadilisha vile maandishi ya picha Programu za utambuzi wa muundo wa macho hutumiwa katika umbizo la kawaida la herufi.

22. BANDARI ZA KIFAA. TABIA AINA KUU ZA BANDARI.

Kanuni usanifu wazi ni kama ifuatavyo:

• Maelezo tu ya kanuni ya uendeshaji wa kompyuta na usanidi wake (seti fulani ya vifaa na viunganisho kati yao) vinadhibitiwa na kusawazishwa. Kwa hivyo, kompyuta inaweza kukusanyika kutoka nodi za mtu binafsi na sehemu iliyoundwa na kutengenezwa na watengenezaji wa kujitegemea.
• Kompyuta inapanuliwa na kuboreshwa kwa urahisi kutokana na kuwepo kwa maeneo ya upanuzi wa ndani ambayo mtumiaji anaweza kuingiza vifaa mbalimbali, kukidhi kiwango fulani, na hivyo kuweka usanidi wa mashine yako kwa mujibu wa mapendekezo yako binafsi.

Ili kuungana na kila mmoja vifaa mbalimbali kompyuta, lazima ziwe sawa kiolesura(Kiingereza interface kutoka kati - kati, na uso - uso).

Ikiwa interface inakubaliwa kwa ujumla, kwa mfano, kupitishwa kwa kiwango cha mikataba ya kimataifa, basi inaitwa kiwango.

Kila moja ya vipengele vya utendaji(kumbukumbu, kufuatilia au kifaa kingine) imeunganishwa kwenye basi ya aina fulani - anwani, udhibiti au basi ya data.

Ili kuratibu miingiliano, vifaa vya pembeni vinaunganishwa na basi sio moja kwa moja, lakini kupitia yao vidhibiti(adapta) na bandari takriban kulingana na mpango huu:

Vidhibiti na adapta ni seti za saketi za kielektroniki ambazo hutolewa kwa vifaa vya kompyuta kwa madhumuni ya utangamano wa miingiliano yao. Watawala, kwa kuongeza, hudhibiti moja kwa moja vifaa vya pembeni kwa ombi la microprocessor.

Bandari pia huitwa vifaa kiolesura cha kawaida : serial, bandari sambamba na za mchezo (au violesura).

KWA thabiti Lango hutumiwa kuunganisha vifaa vya polepole au vya mbali, kama vile panya na modemu. KWA sambamba Vifaa vya "haraka" vimeunganishwa kwenye bandari - kichapishi na skana. Kupitia mchezo bandari huunganisha kijiti cha furaha. Kibodi na mfuatiliaji zimeunganishwa kwa zao maalumu bandari, ambazo ni rahisi viunganishi.

23. ADAPTER YA AUDIO. ADAPTER YA VIDEO. MCHAFUKO WA MCHORO. MODEM.

Adapta ya sauti ina vigeuzi viwili vya habari:

• analog-to-digital, ambayo hubadilisha ishara za sauti zinazoendelea (yaani, analog) (hotuba, muziki, kelele) kwenye msimbo wa binary wa digital na kurekodi kwenye kati ya magnetic;
• analogi ya dijiti, akiigiza ubadilishaji kinyume sauti iliyohifadhiwa kidijitali kwenye mawimbi ya analogi, ambayo huchezwa tena kwa kutumia mfumo wa kipaza sauti, synthesizer ya sauti au vipokea sauti vya masikioni.

Kadi za sauti za kitaalamu hukuruhusu kufanya usindikaji wa sauti tata, kutoa sauti ya stereo, na kuwa na ROM yao wenyewe na mamia ya tani tofauti za sauti zilizohifadhiwa ndani yake. vyombo vya muziki. Faili za sauti kawaida huwa na sana saizi kubwa. Kwa hivyo, faili ya sauti ya dakika tatu yenye sauti ya stereo inachukua takriban 30 MB ya kumbukumbu. Ndiyo maana Bodi za Sauti Blaster, pamoja na kazi zao za msingi, hutoa ukandamizaji wa faili moja kwa moja.

Upeo wa matumizi ya kadi za sauti - michezo ya tarakilishi, mifumo ya programu za elimu, mawasilisho ya utangazaji, "barua ya sauti" kati ya kompyuta, kutoa sauti kwa michakato mbalimbali inayotokea katika vifaa vya kompyuta, kama vile ukosefu wa karatasi kwenye kichapishi, nk.

Adapta ya video ya kawaida leo ni Adapta ya SVGA(Super Video Graphics Array) ambayo inaweza kuonyesha pikseli 1280x1024 zenye rangi 256 na pikseli 1024x768 zenye rangi milioni 16 kwenye skrini ya kuonyesha.

Kwa kuongezeka kwa idadi ya programu zinazotumia michoro na video changamano, aina mbalimbali za adapta za video zinatumiwa sana pamoja na adapta za video za kitamaduni. vifaa usindikaji wa kompyuta ishara za video:

· Viongeza kasi vya picha (accelerators) - graphics maalumu vichakataji, kuongeza ufanisi wa mfumo wa video. Matumizi yao huru CPU kutoka kwa kiasi kikubwa cha uendeshaji na data ya video, kwa kuwa vichapuzi huhesabu kwa kujitegemea ni saizi gani za kuonyesha kwenye skrini na rangi zao ni nini.

· Wanyakuzi wa sura, ambayo hukuruhusu kuonyesha ishara ya video kutoka kwa VCR, kamera, kicheza laser, nk kwenye skrini ya kompyuta, ili kamata fremu unayotaka kwenye kumbukumbu na kisha uihifadhi kama faili.

· Vichungi vya TV- kadi za video zinazogeuza kompyuta kuwa TV. Kitafuta TV hukuruhusu kuchagua programu yoyote ya runinga unayotaka na kuionyesha kwenye skrini kwenye dirisha linaloweza kuongezeka. Kwa njia hii unaweza kufuatilia maendeleo ya uhamishaji bila kusimamisha kazi yako.

Ishara za kidijitali zinazozalishwa na kompyuta haziwezi kusambazwa moja kwa moja kwenye mtandao wa simu kwa sababu imeundwa kubeba matamshi ya binadamu - mawimbi ya sauti yanayoendelea.

Modem hutoa ubadilishaji ishara za kidijitali kompyuta katika masafa ya kubadilishana ya sasa ya masafa ya sauti - mchakato huu unaitwa urekebishaji , na pia mabadiliko ya kinyume, ambayo inaitwa kushushwa cheo . Kwa hivyo jina la kifaa: modemu - mo duulator/ dem kiboresha sauti

Ili kuwasiliana, modem moja huita nyingine kwa nambari ya simu, na ya pili hujibu simu. Kisha modemu hutuma ishara kwa kila mmoja, kukubaliana juu ya ishara ambayo inafaa wote wawili. hali ya mawasiliano. Baada ya hayo, modem ya kusambaza huanza kutuma data iliyorekebishwa kwa kasi iliyokubaliwa (idadi ya bits kwa sekunde) na umbizo. Modem kwa upande mwingine inabadilisha habari iliyopokelewa kuwa mtazamo wa kidijitali na kuihamisha kwa kompyuta yake. Baada ya kumaliza kikao cha mawasiliano, modem hutenganisha kutoka kwa mstari.

Modem inadhibitiwa kwa kutumia maalum kubadili programu.

Kuna modem ya nje , iliyotengenezwa kama kifaa tofauti, na ndani, anayewakilisha bodi ya elektroniki imewekwa ndani ya kompyuta. Takriban modemu zote pia zinaauni vitendaji vya faksi.

24. MULTIMEDIA. TEKNOLOJIA YA MULTIMEDIA.

Muhula " multimedia"iliyoundwa kutoka kwa maneno" nyingi"- mengi, na" vyombo vya habari” - kati, kati, njia za mawasiliano, na kwa makadirio ya kwanza inaweza kutafsiriwa kama " nyingi za kati” .

Taarifa zinazohusiana.