حافظه ها

1. حافظه ها جلسه پنجم

3. حافظه ها • حافظه هاي نيمه هادي: • حافظه ديناميکي : Dynamic RAM • حافظه ROM • حافظه استاتيکي Static RAM يا کش • حافظه CMOS

4. حافظه ROM • يکي از المانهاي اساسي هر مادربورد است. • به محتويات ان باياس گفته مي شود • تمام پارامترها و ورودي خروجي هر سيستم Basic Input Output System در آن قرار دارد بنابراين عنصر خيلي مهمي در هر سيستم است. • با روشن شدن هر سيستم دستورات آن اجرا مي شود و سيستم عامل را لود مي کند. • ويژگي هاي قابل پشتيباني هر مادربورد بايد در باياس ذکر شود.

5. محتويات حافظه ROM • برنامه Post: براي تست قطعات سخت افزار • برنامه Bootstrap Loader: براي بوت کردن سيستم عامل • برنامه Setup: تغيير و تعريف پيکره بندي سخت افزار • برنامه يا سرويسهاي وقفه

6. انواع حافظه ROM • حافظه هاي ROM: بر روي XT و AT مشاهده مي شد. • حافظه هاي EPROM: با ماورابنفش پاک و با دستگاه مخصوص قابل برنامه ريزي هستند و داراي محفظه شيشه هاي هستند. 386و 486 • حافظه هاي EEPROM: با جريان برق قابل پاک شدن هستند و نوشتن هستند در کارتهاي جانبي استفاده مي شوند. • حافظه هاي FLASH ROM: مانند قبلي هستند ولي سرعت بالاتري دارند و از پنتيوم به بعد بر روي مادربورها استفاده شدند. • خطاهاي باياس : • بيپهاي بلندگوي داخلي • گزارش در پورت 80h از اسلاتهاي توسعه • نمايش يک پيغام

7. حافظه هاي ديناميکي • محلي براي انجام محاسبات موقت پردازنده مي باشد که با پايان يافتن هر عمل و يا قطع جريان برق اطلاعات آن پاک مي شود. • ديناميکي بودن آن به علت بهره گيري از خازن براي ساخت آن است. • براي بازسازي اطلاعات آن نياز به تازه سازي (Refresh) اطلاعات است. • تراشه ها و بوردهاي رم قابل نصب بر روي مادربوردهاي قديم و جديد به 4 دسته تقسيم مي شوند: • DIP • SIMM • DIMM • RIMM

8. تراشه هاي DIP • به صورت تراشه معمولي دو رديفه در مادربوردهاي XT و AT اوليه و کارت گرافيکهاي قديمي مورد استفاده قرار مي گرفت.

9. بوردهاي SIMM • چند حافظه DIP بر روي يک بورد قرار داده شد. و بر روي يک اسلات به نام اسلات رم قرار داده مي شود. • 30 پين: قابل نصب بر روي اغلب مادربوردهاي286 -تمامي386-اغلب486: به صورت مورب قرار داده و سپس با فشار در محل مورد نظر نصب مي شوند. • سرعت دستيابي : 70-90 نانو • 72 پين: داراي 72 پايه- بر روي مادربوردهاي 486 و پنتيوم اوليهقابل نصب هستند. • سرعت دستيابي : 70-50 نانو

10. نحوه عمل حافظه هاي ديناميکي • در حافظه اي ديناميکي برخلاف حافظه هاي معمولي و ROMبر اساس سطر و ستونهاي يک ماتريس دسترسي به خانه هاي آن انجام مي شود. براي افزايش ظرفيت حافظه و کاهش تعداد پايه از تعدادي سطر و ستون براي آدرسدهي استفاده مي شود. • به کمک سيگنالهاي CASوRAS (Row Address Select) فعالسازي خطوط سطر و ستون انجام مي شود. حافظه هاي 72 پين به سه گروه تقسيم مي شوند که هر کدام بر روي مادربوردهاي خاص قابل نصب هستند: • FPM(Fast Page Mode): دسترسي به يك صفحه و دستيابي بعدي از صفحه • EDO (Extended Data Output)سال 94 به بازار آمد و براي پنتيوم به بعد بود. وقتي به حافظه دسترسي دارد آماده دسترسي ديگر است. • Burst EDO: به آدرس شروع و طول خوانده نياز دارد

11. حافظه هاي SIMM در اپل

12. حافظه DIMM • از تکنولوژي Burst EDO استفاده مي کند اما با توانايي کار با پردازنده و سرعتهاي 100 مگاهرتز و بالاتر نيز کار کند. در Burst EDO به 66 مگاهرتز محدود مي شد. • اين نوع حافظه ها به دو دسته تقسيم مي شوند: • SD از نوع 168 پين : • از پنتيوم به بعد از آن پشتيباني مي کنند.بسته به نوع ولتاژ خود بر شيارهاي آن در سه موقعيت متفاوت(خيلی جزئي) قرار دارند. • SD از نوع 184 پين يا DDR(Double Data Rate) • در دو لبه کار مي کند و با سرعتهاي 200و266 مگاهرتز مي تواند کار کند.

13. DIMM

14. حافظه هاي RIMM يا RD RAM • حافظه هاي ديناميکي رم Rambus يا RD RAM از سال 1999 به بعد در طراحي مادربورها به کار گرفته شد. • داراي پهناي باند کمتر ولي فرکانس کاري بالاتري هستند. • SIMM 30پين داراي پهناي باند 8 بيت • SIMM 72 پين داراي پهناي باند 32 بيت • SD داراي پهناي باند 64 بيت • RD دراي پهناي باند 16 بيت است. • داراي 184 پين مي باشد. • حداقل فرکانس 800 مگا هرتز مي باشند.

15. حافظه RIMM

16. مشخصات حافظه هاي RAM • سرعت يا زمان دستيابي • نوع از نظر شکل • پريتي يا توازن • هنگام انتخاب يک بورد حافظه را براي مادربوردي انتخاب مي شود بايد به نکات زير توجه شود: • زمان دستيابي يا فرکانس کاري: براي SD با سرعتهاي 66-100-133 مگا مهم است. • ولتاژ کاري • حداکثر اندازه ظرفيت • حداقل تعداد اسلاتهاي پر يا حداقل بورد لازم براي راه اندازي مادربورد • نوع حافظه قابل نصب • کل حافظه قابل پشتيباني توسط مادربورد • نوع پايه بورد از نظر جنس: نقره يا طلا

17. مقايسه بين رم ها

18. Install RAMs

19. شماي كلي يك مادر بورد

20. حافظه هاي استاتيكي بالارفتن سرعت پردازنده و پايين بودن سرعت باس مادربورد عاملي بود كه طراحان را به سوي كش سطح 2 برد. • كش سطح 2 • از نوع استاتيكي است و خبري از خازن نيست كه باعث بالارفتن سرعت و عدم نياز به تازه سازي شده است. • از پنتيوم به بعد در داخل پردازنده ها قرار گرفت. • اندازه آن از 16 كيلو تا 12 مگا بايت در پردازنده هاي مختلف است. • تكنولوژي ساخت آن بالاتر است بنابراين گرانتر هستند. • فضاي اشغالي آن به نسبت رم بيشتر است.(به نسبت ظرفيت آن) • - انواع آن : • غيرهمزمان : با سرعتهاي 12-15 و 20 نانو كار مي كند. نياز به توليد آدرس و بعد دسترسي دارد • همزمان سريع: هماهنگ با سرعت پردازنده، داراي يك حافظه براي ذخيره آدرس و همزمان بازيابي داده • خطوط لوله سريع : با يك پالس به بيتهاي متوالي اطلاعات دسترسي پيدا كرد. • كش سطح يك • بين پردازنده و كش سطح 2 قرار دارد. از 8 كيلو تا 16 كيلو (2*8 كيلو)

21. External Cache

22. حافظه CMOS • جايگزيني براي سيستم ديپ سوييچ بود كه به جاي استفاده از مجموعه اي از جامپر يا ديپ سوييچ از روشهاي نرم افزاري براي انجام تنظيمات استفاده مي شود. • اندازه آن 64 بايت مي باشد. • مقادير تعريفي براي پارامترهاي پيكربندي در آن ذخيره مي شود. • منوهاي اصلي اين پارامترها در برنامه اي به نام ست آپ در حافظه باياس قرار دارد. • براي نگهداري آن از باتري پشتيبان استفاده مي شود. • محتويات آن : • ساعت و تاريخ سيستم • تعريف سخت افزار استاندارد سيستم شامل هاردها، فلاپي ها ، نوع كارت گرافيك در زمان راه‌اندازي • تعريف پارامترهاي مربوط به بازدهي و مديريت حافظه سيستم • تعريف پارامترهاي مديريت توان سيستم • تعريف پارامترهاي ابزاراهاي سرخود(Onboard)

23. انواع باتري • باطري لحيم شده با نام باطري بشكه اي • باطري بشكه اي كه با كانكتور به مادربورد متصل مي شود • باطريهاي ساعتي كه در يك سوكت خاص نصب مي شود • باطي ساعتي كوچك كه در يك پك قرار گرفته بر روي 2 پايه از تراشه حافظه CMOS نصب مي شود.

24. حافظه از نظر نرم افزاري • حافظه متعارف • 0 تا 640 كيلو • حافظه فوقاني • 640 تا 1024 كيلو • حافظه توسعه يافته • بعد از آمدن 20 خط آدرس به بعد از 640 كيلو به بالا را حافظه توسعه يافته گويند • گسترش يافته • همكاري نرم افزاري و سخت افزاري براي كمك به پردازنده هايي كه حداكثر يك مگابايت را مي شناسند. به كمك صفحه بندي 64 كيلو بايتي

25. حداكثر حافظه قابل نصب و استفاده • سايه كردن حافظه رام • قابليت كش و غير كش حافظه هاي رام • ناحيه حافظه نگاشت I/O • بردارهاي وقفه • حافظه به اشتراك گذاشته شده توسط چند پردازنده • پريتي و ECC • ارتباط كش سطح 1، 2 و حافظه ها • پشتيباني پل شمالي و ميزان حافظه قابل كش كردن از ويژگيهاي مهم يك سيستم است