7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
1/34
ARGUMENT
Industria memoriilor este una dintre cele mai dinamice aplicaiii ale
electronicii din zilele noastre. n ultimi ani chip-urile de memorie au avansat
ntr-un ritm alert, ceea ce a dus la o scadere dramatic a preului/MB.
Factorul principal care a dus la creterea produciei fiind cererea de memorie,
care a crescut datorit programelor ce utilizeaz tot mai mult memorie dar i
datorit avantajului (din punct de vedere al performanelor) pe care memoria
RAM il ofer n comparaie cu alte tehnologii de stocare a informaiei. nacelai timp performanele noilor module au fost imbunataite, au sczut
timpii de acces iar viteza bus-ului a crescut. Toate aceste caracteristici au
fost implementate din cauza mai multor factorii de ordin tehnic, unul dintre
acetia ar fi evoluia procesoarelor, care prin creterea frecvenei introduc
necesitatea creterii performanelor pentru memorii. n lungul timpului
memoriile au fost construite prin prisma mai multor tehnologii, dintreacestea doar o parte au reuit sa se impun pe piaa. Principalul motiv fiind,
dup cum muli dintre noi cunosc, raportul pre/performana.
Aceast component permite lucrul cu diferitele informaii din sistem.
Exist dou mari categorii de memorii: RAM Random Access memory
(memorie cu acces aleator) i ROM Read Only Memory (memorie doar
pentru citire).Ele sunt circuite electronice care pot memora o anumit cantitate de
informaie.
Unii includ n termenul de memorie i orice dispozitiv pentru stocarea
datelor, cum sunt discurile, dar ne referim aici numai la memoria RAM sau
1
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
2/34
memoria de sistem, cea care se terge la oprirea sistemului. Prin memoria de
sistem se inelege acea component care are rolul de a stoca temporar date
folosite de computer n timpul funcionarii sale. Fizic, este vorba de nite
placue care se monteaz pe placa de baz, i ele conin circuite dememorie.
Orice program lansat n execuie manevreaz diverse date, i pe
perioada procesrii acestora ele sunt stocate n circuitele de memorie, care
sunt foarte rapide n comparaie cu alte dispozitive de stocare din sistem. Cu
ct un sistem are mai mult memorie RAM, cu att are mai mult spaiu
temporar de manevrare a datelor, i poate procesa blocuri mai mari de date,sau poate lucra simultan cu mai multe programe. Cnd memoria RAM ajunge
sa se umple, sistemul incepe sa funcioneze mai greu.
Poi vedea ct memorie RAM are sistemul tau chiar de la pornire, cnd
se face un test iniial al circuitelor de memorie, i apare un contor care
avanseaz rapid pna la volumul total al memoriei instalate. Un sistem cu
performane medii are astazi 128 MB de memorie RAM. n lipsa memoriei
RAM, sau dac memoria RAM este defect, sistemul poate refuza sa
porneasc, deci i memoria este o component vital a computerului. Unii
includ n termenul de memorie i orice dispozitiv pentru stocarea datelor, cum
sunt discurile, dar ne referim aici numai la memoria RAM sau memoria de
sistem, cea care se terge la oprirea sistemului. Prin memoria de sistem se
inelege acea componen care are rolul de a stoca temporar date folosite de
computer n timpul funcionarii sale. Fizic, este vorba de nite placue care semonteaz pe placa de baz, i ele conin circuite de memorie.
2
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
3/34
MEMORIA RAM
(Random Access Memory)
Este denumirea generic pentru orice tip de memorie care definete
urmtoarele caracteristici: poate fi accesat aleator (nu secvenial, precum
benzile magnetice), este volatil (la ntreruperea alimentrii cu energie
electric, datele stocate se pierd) i se prezint sub forma de cip-uri (aadarexcludem dispozitivele magnetice sau optice, precum hard disk-urile sau CD-
urile). Utilitatea memoriei RAM este foarte mare, ea beneficiind n plus fa
de alte medii de stocare a informaiilor de o vitez extrem de mare, fiind de
mii de ori mai rapid dect un hard disk, de exemplu.
Deoarece memoria RAM se monteaz pe placa de baz, i exist
cteva tipuri distincte de arhitectur a placuelor de memorie, orice adugare
sau nlocuire de memorie RAM trebuie fcut innd cont de ceea ce poate fi
montat pe placa ta de baz. O plac de baz poate suporta numai un anumit
tip (uneori 2 tipuri, dar nu simultan) de plcue de memorie.
Orice program lansat n execuie manevreaz diverse date, i pe
perioada procesrii acestora ele sunt stocate n circuitele de memorie, care
sunt foarte rapide n comparaie cu alte dispozitive de stocare din sistem. Cu
ct un sistem are mai mult memorie RAM, cu att are mai mult spaiutemporar de manevrare a datelor, i poate procesa blocuri mai mari de date,
sau poate lucra simultan cu mai multe programe. Cnd memoria RAM ajunge
s se umple, sistemul incepe sa funcioneze mai greu.
Poi vedea ct memorie RAM are sistemul tau chiar de la pornire, cnd
3
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
4/34
se face un test iniial al circuitelor de memorie, i apare un contor care
avanseaz rapid pn la volumul total al memoriei instalate. Un sistem cu
performane medii are astzi 128 MB de memorie RAM. n lipsa memoriei
RAM, sau dac memoria RAM este defect, sistemul poate refuza sporneasc, deci i memoria este o component vital a computerului.
Memoria RAM este volatil, n sensul c ea pierde toat informaia
nmagazinat, la nchiderea calculatorului. Memoria ROM este nevolatil, n
sensul c ea pstreaz informaia chiar i dup nchiderea calculatorului.
Unitatea cea mai mic de msur a informaiei este bit-ul el ne arat
dac un eveniment a avut sau nu a avut loc i este reprezentat printr-ovaloare 0 sau 1. 8 bii formeaz un octet sau un byte sau bait. n general o
celul de memorie poate memora o informaie de 8 bii deci un bait.
Capacitatea memoriei se msoar de obicei n megabaii. Avem
mrimi standard de 32 Mb megabaii, 64 Mb, 128Mb,256 Mb 512 Mb etc.
Memoria volatil (memoria nepermanent sau memoria intern) RAM:
Este memoria de lucru a sistemului. n aceast memorie sistemul ncarc
diverse programe sau aplicaii pe care microprocesorul le execut
instruciune cu instruciune.
Obs Program: Un ir imens de instruciuni elementare pe care
microprocesorul le execut pas cu pas. Poate fi comparat cu o reet pentru
prepararea unei prjituri, aici microprocesorul, o urmrete pas cu pas pentru
a obine un rezultat bine definit.
Aplicaie: o mulime finit de programe care mpreun rezolv oproblem foarte complexa.
n continuare, este prezentat o scurt descriere a modului de
funcionare pentru cele mai raspndite memorii existente pe piaa ct i
avantajele i dezavantajele tehnologiilor existente.Este o memorie n care se
4
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
5/34
poate scrie i din care se poate citi. La scoaterea de sub tensiune a
sistemului, informaiile scrise aici se pierd. Memoria RAM pstreaz
programele sistemului de operare al utilizatorului, iar utilizatorul are acces la
aceasta.Capacitatea memoriei interne a unui calculator este dimensiunea
memoriei RAM i este o caracteristic de performan a sistemului. De
memoria RAM depinde lungimea maxim a unui program care poate fi
ncrcat ntr-o sesiune de lucru i executat de procesor.
Programele ruleaz n memoria intern a calculatorului. Acest lucru
nseamna c datele i programul sunt ncrcate n memoria intern,instruciunile sunt executate de microprocesor iar rezultatele sunt aduse n
memoria intern.
Numrul de bii din memoria intern este constant. Cnd un program
este ncrcat ntr-o zon de memorie, comutatoarele de aici sunt setate s
reprezinte instruciuni, date sau bii rmai liberi. Transferul de bii n si din
memorie este realizat de microprocesor, care execut dou operaii:
-depoziteaz secvenele de biti n memorie (store);
-extrage secvenele de bii din memorie (fetch).
Depozitarea secvenelor de bii n memorie se face prin schimbarea
strii comutatoarelor astfel ncat sa reprezinte noile valori, vechile valori fiind
terse.
Extragerea secvenelor de bii din memorie nseamn copierea acestor
bii n registrele procesorului, fr modificarea strii comutatoarelor dinmemorie.
Dupa perioada de nceput, cnd chip-urile de memorie se nfigeau pur
i simplu n placa de baz, primul model uzual a fost SIMM-ul pe 30 de pini,
urmat de el pe 72 de pini. SIMM (Single Inline Memory Module), modulul
5
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
6/34
prezentnd o lime de band de 8 bii pentru prima versiune i de 32 pentru
cea de-a doua, dimensiunea fizic a SIMM-ului pe 30 de pini este de dou ori
mai mic decat n cazul celeilalte variante. Diferenele de viteza dintre ele
corespund perfect perioadei de glorie: dac prima versiune era uzual petimpul sistemelor 286 i 386, SIMM-ul pe 72 de pini a stat la baza generaiei
486, Pentium i Pentium Pro. Chip-urile folosite au fost de tip DRAM, FPM i,
mai trziu, EDO DRAM.
Urmaul lui SIMM s-a chemat DIMM (Dual Inline Memory Module).
dup cum i spune i numele, el ofer o lime de band de 64 de biti, dubl
fa de SIMM-urile pe 72 de pini, avnd la baz un fel de dual-channel intern,dac ni se permite comparaia. Numrul de pini a fost de 168 sau de 184 de
pini,n funcie de tip: SDRAM sau DDR SDRAM. A existat i un numr limitat
de modele de DIMM bazate pe EDO DRAM dar ele nu au avut succes pentru
c trecerea de la SIMM la DIMM a coincis cu cea de la EDO la SDRAM.
RIMM (Rambus Inline Memory Module) este modelul constructiv al
memoriilor RDRAM. Numrul de pini este de 184 (ca i la DDR SDRAM) dar
asemnrile se opresc aici, configuraia pinilor i modul de lucru fiind total
diferit. Mai sunt de amintit modulele SO-DIMM, destinate calculatoarelor
portabile, care dein un numr diferit de pini: 184 pentru SDRAM i 200
pentru DDR SDRAM. Practic vorbind, montarea modulelor SIMM era o
operaie greoaie i necesit experiena i indemnare.
Odat cu modulele DIMM (si RIMM, care au acelai sistem de prindere)
chinul a fost dat uitrii, oricine putnd monta o memorie, fiind necesar doarpuina atentie. Montarea invers a unui DIMM (care necesit, totui, destul
for) duce ntotdeauna la arderea memoriei.
Random Access Memory (Memorie cu acces aleator) este un tip de
memorie a calculatorului folosit pentru rularea programelor. Memoria RAM
6
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
7/34
este cel mai des ntlnit tip de memorie la calculatoare i alte periferice.
Memoria cea mai des folosit pentru calculatoare este cea de tip DRAM
(Dynamic RAM). Ea trebuie s fie improsptat de cteva mii de ori pe
secund pentru pstrarea informaiei. Cellalt tip de memorie, SRAM (StaticRAM) nu necesit remprosptare, ceea ce il face mult mai rapid, dar este
semnificativ mai scump.
Memoria RAM se caracterizeaz prin timpi mici de acces (ceea ce
permite o vitez de rulare maxim a programelor) i volatilitate (informaiile
se pierd atunci cnd memoria nu mai este alimentat).
Dou elemente care influeneaz viteza, stabilitatea i preul memoriilorar fi funciile ECC i Registered, integrate n unele module de memorie. Cele
ECC (Error Correction Code) dein o funcie special care permite corectarea
erorilor ce apar pe parcursul utilizrii iar cele Registered (numite i Buffered),
dein un buffer (zon de memorie suplimentar) care depoziteaz informaia
nainte ca ea sa fie transmis controller-ului, permind verificarea riguroas
a acesteia. Memoriile Registered sunt mai lente dect cele normale sau ECC
i extrem de scumpe, folosirea lor fiind justificat doar n cazuri speciale,
cnd corectitudinea informaiilor prelucrate i stabilitatea sistemului este
digital, de exemplu n cazul server-elor. n general, att timp ct memoria nu
este supus unor situaii anormale de funcionare (frecvena, tensiune sau
temperatura n afara specificaiilor) ea ofer o stabilitate extrem de apropiat
de perfeciune, ar fi suficient pentru un calculator obinuit.
Memoria ROM este n general utilizat pentru a stoca BIOS-ul (BasicInput Output System) unui PC.n practic, o dat cu evoluia PC-urilor acest
timp de memorie a suferit o serie de modificari care au ca rezultat rescrierea /
arderea "flash" de ctre utilizator a BlOS-uIui. Scopul, evident, este de a
actualiza funciile BlOS-ului pentru adaptarea noilor cerine i realizri
7
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
8/34
hardware ori chiar pentru a repara unele imperfeciuni de funcionare. Astfel
ca n zilele noastre exist o multitudine de astfel de memorii ROM
programabile (PROM, EPROM, etc) prin diverse tehnici, mai mult sau mai
puin avantajoase n funcie de gradul de complexitate al operrii acestora.BIOS-ul este un program de mrime mica (< 2MB) fr de care
computerul nu poate funciona, acesta reprezint interfaa ntre
componentele din sistem i sistemul de operare instalat (SO).
n configuraia unui sistem de calcul ntlnim dou mari tipuri de
memorii - RAM i ROM. Memoria este spaiul de lucru primar al oricarui
calculator . Lucrand n tandem cu CPU (procesorul) are rolul de a stoca datei de a procesa informaii ce pot fi procesate imediat i n mod direct de ctre
processor sau alte dispozitive ale sistemului . Memoria este de asemenea
legatura dintre software i CPU .
Din punct de vedere intern memoria RAM este aranjat ntr-o matrice
de celule de memorie , fiecare celula fiind folosit pentru stocarea unui bit de
date (Osaul logic) . Datele memorate pot fi gsite aproape instantaneu (timp
de ordinul zecilor de ns) prin indicarea randului i coloanei la intersecia
carora se afla celula respectiv . Se deosebesc dou tipuri de memorie :
SRAM(Static Ram) i DRAM(Dynamic Ram).
Tehnologia DRAM este cea mai ntlnit n sistemele actuale , trebuind
sa fie remprosptat de sute de ori / secunda pentru a reine datele stocate
n celulele de memorie (de aici vine i numele) ; fiecare celula este conceput
ca un mic condensator care stocheaz sarcina electric .Este prezent sub dou tipuri de module : SIMM-urile i DIMM-urile .
SIMM-ul a fost dezvoltat cu scopul de a fi o soluie usoar pentru upgrade-
uri . Magistrala de date este pe 32 biti, fizic modulele prezentnd 72 sau 30
de pini. DIMM-ul a fost folosit inti la sistemele Maclntosch dar a fost adoptat
8
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
9/34
pe PC-uri datorit magistralei pe 64 de bii , avnd 128 pini.
Tipurile de memorie DRAM sunt: FPM (Fast Page Mode), EDO
(Extended Data Out), SDRAM (Synchronous DRAM). Cele mai rapide sunt
SDRAM-urile , fiind i cele mai noi, oferind timpi de acces mici (8ns).RAM este o memorie volatil, ceea ce face ca informaia coninut aici
sa se piard la decuplarea calculatorului de sub tensiune. Aceasta este
memoria care poate fi citit ori scris n mod aleator, n acest mod putndu-
se accesa o singur celul a memoriei fr ca acest lucru sa implice
utilizarea altor celule.n practic este memoria de lucru a PC-ului, aceast
este util pentru prelucrarea temporar a datelor, dup care este necesar caacestea s fie stocate (salvate) pe un suport ce nu depinde direct de
alimentarea cu energie pentru a menine informaia. n memoria RAM se
ncarc sistemul de operare i programele de aplicaie. Este o memorie cu
vitez de acces foarte mare(actual 8-10 ns).Daca n urma cu caiva ani ea
era caracterizat dup timpul de acces(60-70 ns), acum este caracterizat de
viteza de bus la care lucreaz cu procesorul (momentan existnd memorie
funcionand pe bus de 66, 100,133 Mhz.
9
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
10/34
TIPURI DE MEMORII RAM
Exist dou tipuri principale de RAM: memorie static (SRAM = Static
RAM) i dinamic (DRAM = Dynamic RAM), diferenele constnd n
"stabilitatea" informaiilor. Astfel, memoria static pstreaz datele pentru o
perioad de timp nelimitat, pana n momentul n care ea este rescris,
asemantor unui mediu magnetic.n schimb, memoria dinamic necesit
rescrierea permanent, la cteva fraciuni de secund, altfel informaiile fiind
pierdute. Avantajele memoriei SRAM: utilitatea crescuta datorit modului de
funcionare i viteza foarte mare; dezavantaj: preul mult peste DRAM.n
realitate, memoria de tip SRAM este folosit cel mai adesea ca memorie
cache pe cnd DRAM-ul este uzual n PC-urile moderne, fiind prezent n
primul rnd ca memorie principal a oricrui sistem. De acest din urm tip ne
vom ocupa n continuare, enumernd tipurile uzuale de DRAM prezente de-a
lungul istoriei, toate concepute n scopul creterii performanelor DRAM-ului
standard: FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM) , EDO DRAM (Extended
Data Out DRAM), BEDO RAM (Burst EDO DRAM) , RDRAM (Rambus
DRAM),n prezent impunndu-se SDRAM (Synchronous DRAM), cu
variantele DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) i DDR2 SDRAM. De
asemenea, pentru plcile grafice au fost concepute mai multe tipuri dememorie, printre care VRAM (Video RAM), WRAM (Windows RAM), SGRAM
(Synchronous Graphics RAM) i GDDR3, ele fiind variante de DRAM
(primele dou), SDRAM i respectiv DDR2 SDRAM, optimizate pentru a fi
folosite ca memorie video.
10
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
11/34
SRAM : acest tip de memorie utilizeaz n structura celulei de memorie
4 tranzistori i 2 rezistene. Schimbarea strii ntre 0 i 1 se realizeaz prin
comutarea strii tranzistorilor. La citirea unei celule de memorie informaia nu
se pierde. Datorit utilizri matricei de tranzistori, comutarea ntre cele doustri este foarte rapid.
DRAM are ca principiu constructiv celula de memorie format dintr-un
tranzistor i un condensator de capacitate mic. Schimbarea strii se face
prin ncarcarea/descarcarea condensatorului. La fiecare citire a celulei,
condensatorul se descarca. Aceast metod de citire a memoriei este
denumit "citire distructiv". Din aceast cauz celula de memorie trebuie sfie reincarcat dup fiecare citire. O alt problem, care micsoreaz
performantele n ansamblu, este timpul de reimprosptare al memoriei, care
este o procedura obligatorie. Reimprospatarea memoriei este o consecina a
principiului de funcionare al condensatoriilor. Acetia colecteaz electroni
care se afla n micare la aplicarea unei tensiuni electrice, ns dup o
anumit perioad de timp energia nmagazinat scade n intensitate datorit
pierderilor din dielectric. Aceste probleme de ordin tehnic conduc la creterea
timpului de asteptare (latency) pentru folosirea memoriei. Datorit raspndiri
vaste a memoriei de tip DRAM, am sa exemplific modul de funcionare a
celulei de memorie n baza acestei tehnologii.
Celula de memorie, este cea mai mic unitate fizic a memoriei. Este
compus din componene electronice discrete. Principiul de funcionare este
n fapt modificarea strii logice ntre 0 i 1 care la nivel fizic,n funcie detehnologia utilizat, corespunde cu nmagazinarea energiei electrice prin
intermediul unui condensator (pentru DRAM), ori cu reconfigurarea matricei
de tranzistori (in cazul SRAM).
Celula de memorie din punct de vedere logic este tratat ca fiind un bit.
11
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
12/34
Cea mai mic unitate logica adresabila a memoriei este format din opt bii i
ia denumirea byte. Acest ofer posibilitatea obineri a 256 combinaii
(caractere). Prin gruparea a opt bytes se obine un cuvnt (word). Constructiv,
din motive ce in de design, celulele de memorie snt organizate sub formaunor matrici.
Pentru identificarea i accesarea celulelor de memorie, acestea dispun
de o adres unic pentru fiecare celula n parte. Identificarea celulei de
memorie se face prin transmiterea adresei acesteia prin BUS-ul de adrese
ctre decodorul de adrese (format din decodoare pentru linie i coloana),
acesta identifica celula de memorie care corespunde adresei primite itransmite coninutul acesteia ctre interfaa de date iar aceasta mai departe,
ctre BUS-ul de date.
Magistrala pentru adrese (BUS adrese) este conexiunea ntre chipset-ul
plcii de baz i memorie, aceasta este puntea de legatura prin care
adresele sunt transmise ctre decodor.
Decodorul de adrese este format din decodorul de linie i el de coloana,
acesta receptioneaz adresa celulei de memorie pe care o mparte n doua,
prima parte fiind transmis ctre decodorul de linie iar a dou ctre cel de
coloana, astfel se identifica celula de memorie corespunzatoare.
Matricea de memorie este structura prin care celulele de memorie sunt
ordonate pe linii i coloane.
Interfaa pentru date confine un amplificator de semnal, acesta
receptioneaz informaiile stocate n celulele de memorie, amplific semnalul,retnearca memoria i transmite informaia prin BUS-ul de date ctre chipset
(in cazul n care informaia este citit din memorie). Pentru scriere procedeul
se inverseaz.
Magistrala pentru date (BUS date) este conexiunea ntre chipset-ul plci
12
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
13/34
de baz i memorie, aceasta ofer posibilitatea transmiterii informaiilor ce
trebuiesc prelucrate de ctre procesor ori stocate n memorie.
n general celulele de memorie nu pot fi accesate individual, din acest motiv,
constructiv matricea de memorie este ncapsulata ntr-un chip. Chip-urile dememorie sunt asamblate pe un modul de memorie (circuit imprimat) n numar
de opt. Acestea sunt conectate la magistrala de adrese i la cea pentru date.
Astfel se obtine o celula de memorie virtuala, formata din 8 bii (1 byte).
Modulele de memorie la rindul lor sunt organizate n bancuri de memorie,
acestea sunt conectate ntre ele n acelasi mod ca i chip-urile.
Dac luam ca exemplu un procesor ce lucreaza pe 16 bii i vechilemodule de memorie de tip SIMM care functionau numai n perechi. Ne
punem intrebare, de ce cite doua?
Acest lucru se intmpla datorit procesorului, care are nevoie de 16 bii
pentru a umple magistrala de date, avind n vedere ca un modul de memorie
definete numai 8 biti, dou astfel de module au fost conectate ntre ele,n
acest mod sa obinut o magistral pentru date cu laimea de 16 biti.
Timpul de ateptare, pentru efectuarea tuturor operaiilor ce aduc
informaia n interfaa pentru date este necesar un anumit timp, care este
identificat sub numele "latency". Astfel ca, pentru transmiterea adreselor ntre
procesor, chipset i memorie se utilizeaz 2 cicluri de tact. Pentru
identificarea celulei de memorie se parcurg dou operaii. Identificarea liniei
din matrice, pentru care avem nevoie de 2/3 cicluri (n funcie de calitatea
memoriei utilizat), aceasta perioad se numete RAS (Row Address Strobe)to CAS (Column Address Strobe) delay i identificarea coloanei (CAS
latency) pentru care se consuma aproximativ acelai timp ca i pentru prima
operaie (2/3 cicluri). Pentru transmiterea informaiei ctre interfaa de date se
consuma 1 ciclu iar pentru ultima operaie, transmiterea datelor ctre chipset
13
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
14/34
i apoi ctre procesor, nca 2 cicluri.
Dup transmiterea informaiilor,n cazul n care cererea emis de
procesor este mai mare dect laimea magistralei pentru date, urmatoarele
cuvinte snt transmise ctre procesor n modul rafala "burst mode" la fiecareciclu de tact, acest lucru este posibil datorita unui numerator intern care
identific urmatoarea coloana i transmite ctre amplificator continutul. Este o
memorie din care se poate citii i pe care se poate scrie. Ca i procesorul i
memorile au o anumita vitez(66, 100, 133Mhz)
Exist mai multe tipuri de memorie RAM:
- EDO care are 32 de pini -SDRAM care are 72 de pini-RDRAM i DDRAM care sunt deasmenea pe 72 de pini dar au viteze de
pna la 2400 MHZ.
14
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
15/34
DEOSEBIRI SRAM/DRAM
Principalul avantaj al memoriei dinamice (DRAM) este preul foarte
redus pentru obinerea unei celule. De altfel, acesta este i singurul plus pe
care aceast memorie il are n comparaie cu SRAM. n schimb
performanele snt cu mult n urm memoriei statice (SRAM). Datorit
modului prin care se comuta ntre starile 0 i 1 i a modului n care se
execut citirea celulei de memorie, SRAM nu are nevoie de rescriere a
datelor dup ce acestea au fost citite i nici de reimprospatarea celulei de
memorie. Atfel ca timpii de acces snt mult mai mici iar viteza la care acest tipde memorie lucreaz depete cu mult performanele memoriei dinamice.
Datorit preului de cost mare pentru obinerea unei celule SRAM, acest tip
de memorie este utilizat numai pentru fabricarea memoriei cache ce se
implementeaz n placile de sub denumirea de cache level 2 (L2) ori pentru
memoria cache level 1 (Ll) ce este integrate n structura procesoarelor.
Memoria cache Ll funcioneaz la aceai frecvena cu cea a procesorului n
timp ce pentru memoria cache L2 frecvena de lucru este jumatate fa de
frecvena procesorului. Memoria cache a fost introdusa ca un artificiu
tehnologic, care trebuie sa suplineasca diferena de frecvena dintre procesor
i memorie.
15
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
16/34
CARACTERISTICILE MAI IMPORTANTE ALE UNEI
MEMORII RAM
A. Geometria sau modul de organizare a memoriei reprezentat de
lungimea unui cuvnt i numrul de cuvinte memorate.
B. Capacitatea memoriei; reprezentnd numrul total de bii ce pot fi
memorai;
se exprim n general n multipli de Ik = 1024 de biti.
C. Timpul de acces la memorie; se exprima n [us] sau [ns]reprezentnd timpul necesar pentru citirea sau scrierea unor informaii n
memorie.
D. Puterea consumat; pentru caracterizarea din acest punct de vedere
a unei memorii, se folosete puterea consumat raportat la un bit de
informaie, respectiv raportul dintre puterea totala consumat de circuit i
capacitatea acestuia; se masoara n[uw/bit].
E. Volatitatea, o memorie este volatil dac informaia inscris se
pierde n timp; pierderea informaiei se poate datora fie modului de stocare a
acesteia (memoriei dinamice fie datorit dispariiei tensiunilor de alimentare
ale circuitului.
tergerea informaiei din celula se face astfel: Se aplic tensiunea
pozitiv (+20 V) pe linia de selecie un cuvnt punnd n conducie
tranzistorul T. Drena acestuia se conecteaz la potenial zero i se aplic+20V pe linia de programare. Datorit campului electric intern mare.
Electronii care trec din substrat prin efect tunel i se acumuleaz n grila
izolat, formnd o sarcin negativ.
Inscrierea informaiei n celula se face aplicnd +20V pe linia selecie
16
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
17/34
cuvnt (WL) i +18V n drena tranzistorului n timp ce linia de programare
este la potenial zero. Cmpul electric format ntre grila i substrat (substrat,
grila) smulge electroni din grila a doua, aceasta acumuleaz sarcina pozitiv
i tranzistorul intr n conducie prin formarea canalului "n" ntre drena isurs.
17
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
18/34
CLASIFICARE CARACTERISTICILOR
UNEI MEMORII RAM
n funcie de modul de utilizare n raport cu un sistem de calcul a acestor
memorii avem urmtoarele tipuri de funcii de memorare:
1. Funcia de memorare cu citire i scriere de date;n aceast categorie
Intr asa numitele memorii cu acces aleator RAM (Random Acces Memory)
care permit citirea i inscrierea unor noi date de ctre sistemul care le
utilizeaz, precum i memoriile EEPROM (Electricaly Eraseable
Programmable Read Only Memory) care pot fi att citite ct i sterse n mod
selectiv i programate de ctre sistemul care le utilizeaz.
2. Funcia de memorare numai cu citire de date;n aceast categorie
intra memoriile ROM (Read Only Memory), PROM (Programable Read Only
Memory), EPROM (Eraseable Programable Read Only Memory) care pot fi
numai citite de ctre sistemul care le utilizeaz; tergerea posibila numai ncazul memoriilor de tip EPROM.
Nu este efectuat de ctre sistemul utilizator i nu este selectiv n
raport cu informaia inscris.
Asa cum este usor de observat regsirea unei informaii stocate necesit
furnizarea unor semnale privind locul unde se
gasete aceast informaie. Aceste semnaleconstituie intrri pentru circuitul de memorie i se
numesc adrese. Numerele binare memorate
constituie date pentru acest circuit i ele sunt
semnale de intrare atunci cnd se citete din
18
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
19/34
memorie.n final trebuie sa precizm ca accesul la memorie se face la un
moment de timp bine
determinat, moment necesar a fi comunicat printr-un semnal circuitului de
memorie. Trebuie sa precizm ca transferul de date este bidirecional (dateleintr i ies din circuit) n cazul memoriilor RAM i EEPROM i unidirecional
(datele ies din circuit) n cazul memoriilor ROM, PROM i EPROM.
Iniial toate fuzibilele memoriei sunt scurt circuitate. Programarea unei
celule nseamn arderea fuzibilului din nodul respectiv. Pentru programare se
aplic impuls pozitiv pe baza, iar linia de bit DL se menine la potenial
coborat. Curentul de emiator al tranzistorului, suficient de mare, producearderea fuzibilului F. Programarea se face succesiv pe fiecare celula, selecia
unei celule facndu-se prin liniile WL i DL.
Nucleul: alocarea de memorie
Un alt alocator se afla n nucleul sistemului de operare. Asa cum am
spus deja, acest alocator gestioneaz att spaiul folosit n structurile de date
interne nucleului, ct i spaiu necesar proceselor care se execut
Interaciunea dintre feluritele alocatoare de memorie din nucleu. Alocatorul de
pagini
gestioneaz intreaga memorie fizica a masinii. El genereaz spaiu att
pentru procese (unitatea de baz fund pagina), ct i memorie pentru
alocatorul intern al nucleului. Sgeile indic schimb de spaiu de memorie
ntre componente.
Subiectul acestui articol este cutiua etichetat "alocatorul intern alnucleului", dei multe din principiile indicate se aplic i celorlalte entiti.
Aceste alocatoare sunt mult mai constrnse dect alocatoarele din spaiul
utilizatorului; n particular trebuie sa aib timpi de raspuns foarte mici, pentru
c pot fi chemate de pari critice din nucleu.
19
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
20/34
ALOCAREA MEMORIEI
Alocarea memoriei.
Ce este de fapt alocarea memoriei? Calculatorul posed din fabricare o
anumit cantitate de memorie (RAM).n memorie vor fi ncrcate mai multe
programe i datele prelucrate de ele: nucleul sistemului de operare, datele
acestuia, programele utilizatorilor i datele asupra carora acestea opereaz,
datele citite de la dispozitivele periferice, pachetele de date care vin i merg
n reteaua n care calculatorul este conectat, bibliotecile ncrcate dinamic,
etc. O singur bucat mare de memorie (RAM-ul) trebuie mprit ntre
toate aceste entiti lacome,n asa fel nct sa nu se incomodeze unele pe
altele. Entitatea care gestioneaz memoria, ine contabilitatea zonelor
ocupate i a celor libere, care satisface cererile pentru noi zone i care re-
utilizeaz zonele eliberate este alocatorul de memorie.
Alocarea memoriei este de obicei o treaba ierarhic; la baza ierarhiei seafla sistemul de operare, care are la dispoziie ntregul RAM.
In acest text ne vom concentra asupra alocatorului de memorie din
nucleele sistemelor de operare de tip Unix, dar vom privi superficial i asupra
unor alte alocatoare. Un tratament excelent al subiectului putei gasi n
capitolul 12 din cartea "Unix Internals", de Uresh Vahalia, publicat n anul
1996 de editura Prentice Hall. Am folosit unele dintre prezentrile din aceacarte n scrierea acestui proiect.
O clasificare a limbajelor din punctul de vedere al alocrii memoriei se
mparte n trei categorii:
Limbaje care nu pot aloca dinamic memorie. Din aceast categorie fac
20
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
21/34
parte cele mai ancestrale limbaje: Cobol, Fortran.n aceste limbaje (cel putin
n versiunile lor iniiate), utilizatorul nu poate aloca dinamic memorie de loc n
momentul execuiei programului; toat memoria necesar trebuie sa fie
alocat nainte ca programul sa porneasca n execuie.Limbaje cu alocare i dealocare explicit. Limbaje ca Pascal, C i C++ i
permit utilizatorului sa ceara pe parcursul execuiei noi zone de memorie i
s returneze memoria folosit. Utilizatorul apeleaz pentru acest scop nite
funcii de bibliotec. Aceste funcii au fost implementate de cel care a scris
compilatorul pentru limbajul respectiv. Aceste funcii cer de la sistemul de
operare o bucat mare de memorie pe care apoi o mpart dup necesiti;atunci cnd toat bucata este consumat cer o alta de la nucleu.n Pascal
funciile cu pricina sunt new i free,n C malloc i free iar n C++ new i
delete. Ca funcionare sunt extrem de similare; funciile din Pascal i C++
folosesc tipul obiectelor alocate pentru a deduce cta memorie este
necesara (de exemplu programatorul zice: "vreau memorie pentru un vector
de 10 ntregi"); programatorii n C trebuie sa indice explicit de cta memorie
au nevoie (ex.: "da-mi i mie 40 de octei").
Limbaje cu colectoare de gunoaie (garbage collection). Lisp i Java
folosesc un mecanism extrem de interesant, prin care utilizatorul nu
specific niciodat cnd vrea sa elibereze o zon de memorie (adica free)
(nu exist); compilatorul i un sistem de funcii care se execut simultan cu
programul (runtime system) deduc singure care dintre zone sunt nenecesare
i le recupereaz. Lisp-ul aparent este un limbaj n care nu exist nici mcaralocare dinamic (o funcie de gen new);n realitate n Lisp fiecare obiect
nou creat este automat alocat ntr-o zon de memorie nou, fr ca
utilizatorul s trebuiasc s specifice asta (de exemplu cnd utilizatorul
concateneaza dou liste, atunci sistemul aloc automat spaiu pentru lista
21
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
22/34
rezultat).
Din anumite puncte de vedere, tehnica colectrii de gunoaie este cea
mai preferabila. Principalul ei avantaj este ca scuteste utilizatorul de
pericolul de a folosi zone de memorie nealocate, prevenind astfel aparitiaunor bug-uri extrem de greu de depanat. Avantajele ei nu se opresc aici:
impreuna cu o disciplina de tipuri stricta, colectarea deseurilor face
demonstrarea automata a corectitudinii programelor o sarcina mult mai
simpla: un demonstrator de teoreme va fi intotdeauna sigur ca o zon de
memorie folosita nu este dealocata.
Pe de alta parte, colectarea de gunoaie are anumite dezavantaje: esteimpredictibila ca timp consumat (adica nu e clarnce moment al executiei
programului se va petrece), i este conservative. Intrebarea dac o anumita
zon de memorie va mai fi sau nu folosit de un program n viitor
estengeneral o chestiune nedecidabila; asta nseamna ca nu se poate scrie
nici un algoritm care sa raspunda la o astfel de intrebare, chiar dac are
informatii complete despre programul analizat i despre datele lui de intrare.
Din cauza aceasta este posibil ca un program cu coleetare automata sa
pastreze alocate zone de memorie care suntnrealitate inutile, pentru ca
sistemul nu are cum sa demonstreze acest lucru.
In acest articol vom vorbi mai ales despre sisteme de tipul intermediar,
cu alocare i dealocare explicita. Motivele sunt multiple.nprimul rind
majoritatea alocatoarelor din nucleele sistemelor de operare comerciale sunt
de acest tipl.nal doilea rind, chiar implementarea unui alocator cu colectorva folosi idei de genul celor prezentenalocatoarele explicite. sinal treilea
rind, colectarea gunoaielor este un subiect ceva mai dificil.
22
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
23/34
CONCLUZII
Alocarea memoriei este un subiect foarte generos, care
suscitancontinuare interes cercetatorilor. Gestiunea memoriei este un din
functiile principale ale unui sistem de operare. Nucleul unui sistem de
operare gestioneaza Tntreaga memorie fizica a unui calculator; el ofer
memorie atit siesi (nucleului), pentru functionarea sa, ct i proceselor
executate de utilizatori. Procesele utilizatorilor gestioneaza la rindul lor
bucatelele primite de la nucleu.
23
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
24/34
TIPURI DE MEMORIE R.A.M
24
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
25/34
PROTECTIA MUNCII
Masuri de protectia muncii la utilizarea instalatiilor i echipamentelorelectrice
Pentru evitarea accidentelor prin electrocutare, este necesara
eliminarea posibilitatii de trecere a unui curent periculos prin corpul omului.
Masurile, amenajarile i mijloacele de protectie trebuie sa fie
cunoscute de catre tot personalul muncitor din toate domeniile de activitate.
Principalele masuri de prevenire a electrocutarii la locurile de munca
sunt:
Asigurarea inaccesibilitatii elementelor care fac parte din circuitele
electrice i care se realizeaza prin:
Amplasarea conductelor electrice, chiar izolate, precum i a unor
echipamente electrice, la o inaltime inaccesibila pentru om. Astfel, normele
prevad ca inaltimea minima la care se pozeaza orice fel de conducto electric
sa fie de 4M, la traversarea partilor carosabile de 6M, iar acolo unde se
manipuleaza materiale sau piese cu un gabarit mai mare, aceasta inaltime
se depaseasca cu 2.25m gabaritele respective.
Izolarea electrica a conductoarelor;
Folosirea carcaselor de protectie legate la pamant;
25
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
26/34
Ingradirea cu plase metalice sau cu tablii perforate, respectandu-se
distanta impusapana la elementele sub tensiune.
Folosirea tensiunilor reduse (de 12, 24, 36V) pentru lampile i sculele
electrice portative. Sculele i lampile portative care functioneaza la tensiuneredusa se alimenteaza la un transformator coborator. Deoarece exista
pericolul inversarii bornelor este bine ca atat distanta picioruselor fiselor de
12, 24 i 36V, ct i grosimea acestor picioruse, sa fie mai man decat cele
ale fiselor obisnuite de 120, 220 i 380 V, pentru a evita posibilitatea
inversarii lor.
La utilizarea uneltelor i lampilor portative alimentate electric, suntobligatorii: varificarea atenta a uneltei, a izolatii ai a fixarii sculei nainte de
incperea lucrului;
Evitarea rasucirii sau a incolacirii cablului de alimentarentimpul lucrului
i a deplasarii muncitorului, pentru mentinerea bunei stari a izolatiei;
Menajarea cablului de legaturantimpul mutarii uneltei dint-un loc de
muncanaltul, pentru a fi solicitat prin intindere sau rasucire; unealta nu va fi
purtata tinandu-se de acest cablu;
Evitarea trecerii cablului de alimentare peste drumurile de acces
sinlocurile de depozitare a materialelor; dac acest lucru nu poate fi evitat,
cablul va fi protejat prin ingropare, acoperire, cu scanduri sau suspendate;
Interzicerea repararii sau remedierii defectelorntimpul functionarii
motorului sau lasarea fr supraveghere a uneltei conectate la reteua
electrica.Folosirea mijloacelor individuale de protectie i mijloacelor de
avertizare. Mijloacele de protectie individuala se intrebuinteaza de catre
electricieni pentru prevenirea electrocutarii prin atingere directa i pot fi
impartitendoua categorii: principale i auxiliare.
26
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
27/34
Mijloacele principale de protectie constau din: tije electroizolante, clesti
izolanti i scule cu manere izolante. Izolatia acestor mijloace suporta
tensiunea de regim a instalatieinconditii sigure; cu ajutorul lor este permisa
atingerea partilor conductoare de curent aflate sub tensiune.
Mijloacele auxiliare de protectie constau din: echipament de protectie
(manusi, cizme, galosi electroizolanti), covorase de cauciuc, platforme i
gratare cu picioruse electroizolante din portelan etc. Aceste mijloace nu pot
realiza insa singure securitatea impotriva electrocutarilor.
Intotdeauna este necesara folosirea simultana eel putin a unui mijlocprincipal i a unuia auxiliar.
Mijloacele de avertizare constau din placi avertizoare, indicatoare de
seuritate (stabilita prin standarde i care contin indicatii de atentionare),
ingradiri provizorii prevazute i cu placute etc. Acestea nu izoleaza, ci
folosesc numai pentru avertizarea muncitorilor sau a persoanelor care se
apropie de punctele de lucru periculoase.
Deconectarea automatancazul aparitiei unei tensiuni de atingere
periculoase sau a unor scurgeri de curent periculoase. Se aplica mai ales la
instalatiile electrice care functioneaza cu punctul neutru al sursei de
alimentare izolat fa de pamant.
Mentionand faptul ca un curent de defect 300-500A poate
deveninanumite conditii, un factor provocator de incendii, aparatul prezentat
asigura protectia i impotriva acestui pericol.Intreruptorul este prevazut cu carcase izolante, i este echipat
declansatoare termice, electromagnetice i releu de protectie la curenti de
defect.
Separarea de protectie se realizeaza cu ajutorul unui transformator de
27
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
28/34
separatie. Prin acesta, se urmareste crearea unui circuit izolat fa de
pamant, pentru alimentarea echipamentelor electrice, la care trebuie inlaturat
pericolul de electrocutare.ncazul uni defect, intensitatea curentului care se
inchide prin om este foarte mica, deoarece trebuie sa treaca prin izolatiacare are o rezistenta foarte mare.
Conditiile principale care trebuie indeplinite de o protectie prin separare
sunt:
la un transformator de separatie sa nu se poata conecta dacat un
singur utilaj;
izolatia conductorului de alimentare sa fie intotdeunanstare buna,pentru a fi exclusa posibilitatea aparitii unui curent de punere la
pamant de valoare mare.
Izolarea suplimentara de protectie constanexecutarea unei izolari
suplimentare fa de izolarea obtinuta de lucru, dar care nu trebuie sa
reduca calitatile mecanice i electrice impuse izolarii de lucru.
Izolarea suplimentara de protectie se poate realiza prin: aplicarea unei izolari suplimentare intre izolatia obisnuita de lucru
i elementele bune conducatoare de electricitate ale utilajului;
aplicarea unei izolatii exterioare pe carcasa utilajului electric;
izolarea amplasamentului muncitorului fa de pamant.
Protectia prin legarea la pamant este folosita pentru asigurarea
personalului contra electrocutarii prin atingerea achipamentelor i instalatiilor
care nu fac parte din circuitele de lucru, dar care pot intra accidental sub
tensiune, din cauza unui defect de izolatie. Elementele care se leaga la
pamant sut urmatoarele: carcasele i postamentele utilajelor, masinilor i ale
apartelor electrice, scheletele metalicecare sustin instaltiile electrice de
28
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
29/34
distribute, carcasele tablourilor de distributie i ale tablourilor de comanda,
corpurile mansoanelor de calibru i mantalele electrice ale cablurilor,
conductoarele de protectie ale liniilor electrice de transport etc. Instalatia de
legare la pamant consta din conductoarele de legare la pamant i priza depamant, formata din electrozi. Prizele de paman verticale sau orizontale se
realizeaza astfel ncat diferenta de potential la care ar putea fi expus
muncitorul prin atingere directa sa nu fie mai mare de 40V.
In general, pentru a se realiza o priza buna, cu rezistenta mica,
elementele ei metalice se vor ingropa la o adancime de peste
1M,npamantul bun conducator de electricitate, bine umezit i batut.Sistemul de priza (legare la pamant) separata pentru fiecare utilaj
prezinta urmatoarele dezavantaje: este costisitor (cantitati mari de materiale
i manopera); unele utilaje (transformatoare de sudura, benzi transportoare
etc.) se muta frecvent dintr-un locnaltul; legatura este de multe ori incorect
executata datorita caracterului de provizorat al instalatiei.
Protectia prin legare la nul se realizeaza prin construirea unei retele
generale de protectie care insotescnpermanenta reteua de alimenare cu
energi electrica a utilajelor.
Reteaua de protectie are rolul unui conductor principal de legare la
pamant, legat la prize de pamant cu rezistenta suficient de mica.
Sistemul prezinta o serie de avantaje:
-utilajle electrice pot fi legate la o instalatie de legare la pamant cu orezistenta suficient de mica;
-este economic, deoarece la instalatiile provizorii pentru santiere,
materialele folosite pot fi recuperatencea mai mare parte;
-este usor de realizat, putand fi folosite prizele de pamant naturale,
29
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
30/34
constituite chiar din constructiile de beton armat;
-permite sa se execute legaturi sigure de exploatare, deoarece are prize
stabile cu durata mare de functionare;
- toate utilajele electrice pot fi racordate cu usurinta la reteua deprotectie;
-se poate executanmod facil un control al instalatiei de legare la
pamant, deoarece legaturile sunt simple i vizibile, iar prizele de pamant pot fi
separate pe rand pentru masurare, utilajele ramanand protejatesigur de
celelalte prize.
Pentru cazul unei intreruperi accidentale a legaturii la nul se prevede, ca omasura suplimentara, un numar de prize de pamant.
In aceeasi instalatie nu este permisa protejarea unor utilaje electrice prin
legare la pamant, iar a altora prin legare la nul. Instalatia de protectie nu
poate fi modificatantimpul exploatarii, fr un proiect i fr dispozitia sefului
unitatii respective.
Conductoarele de legare la pamant i la nul nu se vor folosi pentru alte
scopuri (alimentarea corpurilor de iluminat, a prizelor monofazate etc.).
Conductoarele circuitelor electrice prin care circula curentul de lucru
(conductoarele de nul, de lucru) nu pot fi folosite drept conductoare de
protectie. Pentru a nu se crea confuzii, conductoarele de nul de protectie se
vopsescnculoarea rosie (sau se folosesc conductoare cu izolatie rosie), iar
cele de lucrunculoare alb-cenusie.
Protectia prin egalizarea potentialelor este un mijloc secundar deprotectie i constanefectuarea unor legaturi, prin conductoare,ntoate partile
metalice ale diverselor instalatii i ale constructiilor, carenmod accidental ar
putea intra sub tensiune i ar fi atinse de catre un muncitor ce lucreaza sau de
catre o persoana care trece prin acel loc.
30
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
31/34
BIBLIOGRAFIE
Winn L. Rosch - Totul desprea hardware
Scott Muller - Depanare i modernizare
Shery KinkophMicrosoft
Joe Kraynak - Calculatoare personale
31
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
32/34
32
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
33/34
33
7/28/2019 Atestat Memoria Calculatoarelor
34/34
Recommended