Технические средства вычислительных систем. Видеокарта

 

МИНОБРНАУКИ РФ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ижевский государственный  технический университет имени  М.Т. Калашникова»

 Кафедра «Программное  обеспечение»

 

 

 

Отчет

По лабораторной работе №1

на тему: «Технические средства вычислительных систем. Видеокарта»

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент группы Б01-191-1

С.С.Олефир

 

 

Проверил:

В.П.Соболева

 

 

 

 

 

Ижевск 2013

 
                                    Оперативная память. 
                          

_о

перативная память, или  оперативка – это один из главных  элементов компьютера. «Оперативная»  память потому, что очень быстро работает и позволяет процессору практически без какого-либо заметного  ожидания читать информацию из памяти. Содержащиеся в оперативной памяти данные сохранены и доступны только тогда, когда компьютер включен. При выключении компьютера содержимое стирается из оперативной памяти, поэтому перед выключением компьютера все данные нужно сохранить. От объема оперативной памяти (кстати, еще ее называют ОЗУ – оперативное запоминающее устройство) зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер. 

перативная память, или  оперативка – это один из главных  элементов компьютера. «Оперативная»  память потому, что очень быстро работает и позволяет процессору практически без какого-либо заметного  ожидания читать информацию из памяти. Содержащиеся в оперативной памяти данные сохранены и доступны только тогда, когда компьютер включен. При выключении компьютера содержимое стирается из оперативной памяти, поэтому перед выключением компьютера все данные нужно сохранить. От объема оперативной памяти (кстати, еще ее называют ОЗУ – оперативное запоминающее устройство) зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер. 

Оперативная память - это  рабочая область для процессора компьютера. В ней во время работы хранятся программы и данные. Оперативная  память часто рассматривается как  временное хранилище, потому что  данные и программы в ней сохраняются  только при включенном компьютере или  до нажатия кнопки сброса (reset). Перед  выключением или нажатием кнопки сброса все данные, подвергнутые изменениям во время работы, необходимо сохранить  на запоминающем устройстве, которое  может хранить информацию постоянно (обычно это жесткий диск). При  новом включении питания сохраненная  информация вновь может быть загружена  в память.  
 

Устройства оперативной  памяти иногда называют запоминающими  устройствами с произвольным доступом. Это означает, что обращение к  данным, хранящимся в оперативной  памяти, не зависит от порядка их расположения в ней. Когда говорят  о памяти компьютера, обычно подразумевают  оперативную память, прежде всего  микросхемы памяти или модули, в  которых хранятся активные программы  и данные, используемые процессором.             

                 

                       История развития оперативной памяти. 

DRAM (Dynamic Random Access Memory)

Первая оперативная память, ставшая  основным видом, применяемым в качестве ОЗУ в компьютере – была разработана  Робертом Деннардом. Американским ученном, работавшим в IBM.

Во многом, Роберт Деннард тем  самым помог Intel стать той, какой  она сейчас является — большой  и могущественной компанией. Вид  памяти, который он изобрел, дал основу тому, что существует сегодня в  качестве ОЗУ. Это — динамическая память DRAM (Dynamic Random Access Memory). И хотя у  нее не мало недостатков, за счет её относительной дешевизны перед  другим видом — статической памяти, динамическая стала самой распространенной.

                                  
А недостаток заключается в том, что динамическая память, в отличии от статической не может подолгу содержать одни и те же данные о процессах, запущенных на компьютере, что в свою очередь сильно замедляло работу последнего, тем самым значительно проигрывая по скорости статической оперативной памяти, которая эти данные могла содержать ровно столько, сколько требовалось компьютеру.

И тем не менее, меньшая скорость динамической памяти никак не повлияла на зарождение истории оперативной  памяти. Напротив, её появление поспособствовало быстрому развитию последней. Да так, что  в какой-то момент, Intel чуть ли не стала  монополистом на компьютерном рынке  тех лет. Спустя десяток лет, после  появления DRAM, в свет появилась FPM (Fast Page Mode).

 
FPM (Fast Page Mode)

FPM — это разновидность динамической  памяти, но с некоторым отличием  от DRAM. Отличием, которое позволило  компании Intel создать «самый продаваемый»  компьютер в мире. Дело в том,  что DRAM просто-напросто не выдержала  прогресса. С появлением более  производительных процессоров, DRAM не  успевала обрабатывать данные  так, как этого хотели первые. Такое положение дел привело  к появлению «временных задержек».  Процессор обращался к памяти  за помощью, но та слишком  долго думала, из-за чего, процессору  приходилось ждать некоторое  время, пока память ответит  ему должным образом, чтобы  компьютер мог выполнить какую-либо  операцию.

                                      

 

 

Появление FPM избавило процессоры от таких мук, но не совсем. Когда процессор  обращался к определенному процессу, на определенной странице памяти, область  которой, отвечала за запись в ОЗУ  и чтение с неё — «временной задержки» не было, но если первому приходилось обращаться к другой странице памяти, задержка имело место быть, и была такой же, как и у DRAM.

Однако, даже не смотря на существование  этой незадачи, FPM пользовалась бешеным  спросом, позволившим просуществовать  такому виду памяти свыше одного десятка  лет. Ну а концом жизни FPM стало появление  её модернизированной версии, просуществовавшей  гораздо меньше – HPM (Hyper Page Mode).

 

HPM (Hyper Page Mode)

HPM (Hyper Page Mode) — стала последним  видом из семейства FPM, она же, по сути, являлась её полной  копией, за некоторым исключением.                                     

Micron Tehnology — относительно молодая  компания, в далеком 95 году продемонстрировала  миру свою новую версию ОЗУ,  лишившую оперативную память  тех лет основного недостатка  — «временной задержки» при  считывании и записи данных  в ОЗУ, когда процессор обращался  ко второй странице памяти  с нужными ему данными. При  работе с FPM, в этом случае, появлялась  задержка, а с HPM эта проблема  исчерпала себя.

Тип памяти HPM был основным видом, который  использовался тогда в самых  популярных компьютерах — Intel Pentium. Но история ОЗУ на Hyper Page Mode не останавливалась. Спустя несколько лет мир увидел синхронную динамическую память SDRAM. А точнее, её развития.

SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)

SDRAM — это король среди всех  видов памяти. Пока еще. Пожалуй,  самая катастрофическая ошибка  в истории Intel, этот тот факт, что они не обращали внимание  на SDRAM, развитием которого, занимался  единственный конкурент на то  время, компания AMD. Немного позже,  за SDRAM взялись и другие компании. Вот только AMD в развитии сыграла ключевую роль, что позволило ей завоевать значительную часть рынка.

Этот тип памяти существовал  задолго до появления HPM (Hyper Page Mode), но в то время к нему не проявляли  особого интереса. А зря. Зря, потому что SDRAM используется сегодня в современных  компьютерах и продолжает активно  развиваться. И что еще интересней — синхронная динамическая память использовалась в 90-х для видеокарт. Лишь спустя несколько лет, SDRAM превратился  в ОЗУ.

Типы памяти DDR1, DDR2 и наконец DDR3 — все они относятся к SDRAM. DDR 3 можно считать самой современной оперативной памятью, используемой в обычных — персональных компьютерах. Объем памяти таких модулей памяти достигает свыше нескольких гигабайт.

                                                                   
                 Основными характеристиками оперативной памяти являются:

• Частота шины, на которой работает модуль памяти
• Пропускная способность-метрическая характеристика, показывающая соотношение предельного количества проходящих единиц (информации, предметов, объёма) в единицу времени через канал, систему, узел.
• Объем оперативной памяти

                  Основные отличия модулей памяти DDR, DDR II и DDR III

 

Отличительной стороной всех указанных модулей памяти является их различная пропускная способность. У DDR2 параллельно включены 4 микросхемы памяти, у DDR3 - 8. То есть, если нужно считать  информацию из памяти в процессор, модуль памяти DDR2 дает команду на считывание одновременно четырем микросхемам. Соответственно, шина памяти может  работать на частоте в 4 раза превышающей  частоту поддерживаемую самими микросхемами памяти. Поскольку у DDR3 обмен происходит уже с восемью микросхемами, эффективная частота шины памяти становится уже в 8 раз больше тактовой частоты микросхем памяти.

 

Тип памяти	Частота шины	Название	Пропускная   способность
DDR 266	133 Мгц	PC 2100	4,200 Мбайт/сек
DDR 333	166 Мгц	PC 2700	5,400 Мбайт/сек
DDR 400	200 Мгц	PC 3200	6,400 Мбайт/сек
DDR 2 - 400	200 Мгц	PC 3200	6,400 Мбайт/сек
DDR 2 - 533	266 Мгц	PC 4300	8,533 Мбайт/сек
DDR 2 - 667	333 Мгц	PC 5300	10,666 Мбайт/сек
DDR 2 - 800	400 Мгц	PC 6400	12,800 Мбайт/сек
DDR 3 - 800	100 Мгц	PC 6400	6,400 Мбайт/сек
DDR 3 - 1066	133 Мгц	PC 8500	8,533 Мбайт/сек
DDR 3 - 1333	166 Мгц	PC 10600	10,667 Мбайт/сек
DDR 3 - 1600	200 Мгц	PC 12800	12,800 Мбайт/сек
DDR 3 - 2000	250 Мгц	PC 16000	16,000 Мбайт/сек

 Таблица сравнительных характеристик модулей памяти DDR, DDR2 и DDR3

 

Исходя из этой таблице  видно, что каждый модуль оперативной  памяти отличается своими характеристиками. Таким образом каждый модуль будет  работать только на материнских платах, частота шины которых соответствует  частоте модуля памяти. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:  
http://www.pcdays.ru/articles/general-topics/istoriya-operativnoi-pamyati 
http://daz.su/nash-otvet/kompjuter/90/index.aspx

http://rm-myportfolio.ucoz.ru/publ/vse_stati/zhelezo/chto_takoe_ozu/2-1-0-22