Orbis pictus 21. století

1. Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

2. Rozdělení pamětí z technologického hlediska OB21-OP-EL-CT-JANC-M-3-008

3. Rozdělení pamětí z technologického hlediska • Paměť je nezbytnou součástí jakéhokoli počítače. • Rozdělení pamětí • Paměti lze dělit podle následujících kritérií, která se ovšem velmi často překrývají: • Podle fyzikálního principu uložení informace: • reléové • feritové • polovodičové • magnetické bublinkové

4. Rozdělení pamětí z technologického hlediska • Podle způsobu uchování informace: • statické • dynamické • Podle úlohy při výpočetním procesu: • vnitřní • vnější • vyrovnávací • zásobníkové • paměti typu fronta

5. Rozdělení pamětí z technologického hlediska • Podle způsobu vyhledání a výběru informace: • adresovatelné • asociativní

6. Rozdělení pamětí z technologického hlediska • Podle způsobu konstrukce: • RAM (Random Access Memory) • ROM (ReadOnlyMemory) • PROM • EPROM • EEPROM • FLASHPROM

7. Rozdělení pamětí z technologického hlediska RAM (Random Access Memory) EDORAM VRAM, WRAM a 3D RAM CMOS RDRAM (Rambus) SDRAM (133 Mhz) DDR SDRAM (266 Mhz) (Double Data Rate)

8. Rozdělení pamětí z technologického hlediska • Podle technického provedení pouzdra: • DIL • SIP • SIMM (Single InlineMemory Modul) • DIMM (DualInlineMemory Modul) • RIMM

9. Moduly DIP, SIPP, SIMM 30-pin, SIMM 72-pin

10. Moduly DIMM 168 pin, DDR DIMM 184 pinů

11. Srovnání DDR2 SDRAM a prototypu DDR3 SDRAM DIMMů

12. Rozdělení pamětí z technologického hlediska Rambus DRAM RIMM

13. Vnitřní paměti a jejich rozdělení Vnitřní paměti jsou ty, které jsou umístěny na základní desce počítače. Polovodičové paměti lze dělit z mnoha různých hledisek, z nichž nejužívanější jsou kritéria: přístup k buňkám paměti, možnost změny dat (zápisu), princip realizace paměťové buňky, technologie, organizace paměti.

14. Vnitřní paměti a jejich rozdělení Přístup k buňkám paměti. Z hlediska přístupu k buňkám paměti při čtení nebo zápisu se paměti dělí na: Paměti s libovolným přístupem (RAM). Paměti se sériovým přístupem (Serial Access Memory). Paměti se speciálním přístupem k paměťové buňce, které se realizují z paměti RAM doplněných speciální logikou. Jsou to zejména:    - paměti adresované obsahem - CAM (ContentAddressableMemory),    - paměti typu zásobník nebo sklípková paměť nebo LIFO (Last In FirstOut).

15. Vnitřní paměti a jejich rozdělení Změna dat. Paměti lze rozdělit na dva základní typy:  - Paměti RAM (Read/Write Memory), které lze používat pro čtení i záznam dat za běžného provozu v počítači. Jak záznam tak i čtení trvají většinou řádově stejně dlouho při stejných podmínkách paměti. Jejich nevýhodou je, že při vypnutí napájení jejich obsah mizí, jsou "volatilní" (volatile).   - Pevné paměti typu ROM (Read Only Memory), ze kterých lze za provozu jen číst data do nich dříve uložená. Bývají většinou typu RAM. Data v nich uložená při výpadku napájení z nich nemizí, jsou "nevolativní" (unvolative).

16. Vnitřní paměti a jejich rozdělení Princip realizace paměťové buňky. Možnosti rozdělení jsou rozsáhlé, proto se omezíme na: Paměti statické, ve kterých je paměťová buňka tvořena bistabilním klopným obvodem Paměti dynamické, u kterých je hlavním nositelem paměťové vlastnosti parazitní kapacita. Touto kapacitou je obvykle kapacita řídící elektrody tranzistoru MOSFET, ale vzhledem ke svodům je třeba periodicky obnovovat elektrický náboj speciálními obvody - tzv. refresh.

17. Vnitřní paměti a jejich rozdělení Technologie. Paměti se dělí podle technologie na paměti feritové a polovodičové. Technologie používané pro polovodičové paměti se dělí na: bipolární, unipolární. Bipolární technologie. Dělí se dále na technologii: TTL, ECL.

18. Vnitřní paměti a jejich rozdělení Technologie TTL. Jsou to technologie TTL, STTL, LSTTL, ALSTTL. Technologie TTL je nejstarší a požívala se díky jedinému napájení, vysokému logickému zisku a rychlosti. Touto technologií byly realizovány paměti s integrací MSI (16 a 64 bitů). Další uvedené varianty jsou též technologie TTL a s nimi se podařilo dosáhnout příznivějšího poměru mezi rychlostí a potřebným příkonem pamětí. Stalo se tak použitím tranzistorů a antisaturačníchSchottkyho diod a lepších technologických postupů.

19. Vnitřní paměti a jejich rozdělení Technologie ECL. Rychlé paměti malé integrace lze realizovat technologií ECL (Emitor CoupledLogic). U těchto obvodů je zpoždění signálu jen 1 až 3 ns, protože emitorově vázáné tranzistory pracují výhradně v aktivní oblasti. Přístupová doba je 5 až 10 ns. Jsou ale potřebná dvě napájecí napětí. Navíc tyto obvody nejsou slučitelné s obvody TTL.

20. Vnitřní paměti a jejich rozdělení Unipolární technologie. Základem všech unipolárních paměťových obvodů je tranzistor řízený polem typu MOS a jednotlivé unipolární technologie se odlišují typem kanálu tranzistoru, obvodovým řešením, výrobními postupy atd.

21. Vnitřní paměti a jejich rozdělení Organizace paměti. Údaj, že paměť má například 16Kbit, nám zcela nic neříká. Paměti se totiž vyrábějí s různou organizací. Například paměť 16Kbit může být vyrobena jako: 1 bit x 16 K adres - 1 x 16 K, 4 bity x 4 K adres - 4 x 4 K, 8 bitů x 2 K adres - 8 x 2 K. Proto je nutné znát organizaci paměti, abychom mohli sestavit paměť s potřebnou délkou slova (8, 16, 32, 64 bitů atd.).

22. Děkuji za pozornost Ing. Ladislav Jančařík

23. Literatura • M. Antošová, V. Davídek: Číslicová technika, Kopp České Budějovice, 2008 • J. Bernard, J. Hugon, R. LeCorvec: Od logických obvodů k mikroprocesorům I • http://www.svethardware.cz/art_doc-53D8F3993772ECFBC1257205005DA285.html