RAM - cs.LinkFang.org

RAM


Tento článek je o druhu počítačových pamětí. Další významy jsou uvedeny na stránce Ram.

RAM je v informatice označení používané pro polovodičové paměti s přímým přístupem umožňující čtení i zápis.[1][Pozn 1]

V technické praxi si pod pojem RAM představíme paměť s následujícími vlastnostmi:

Paměť RAM si lze představit jako řadu očíslovaných (číslo je adresa buňky) buněk, z nichž každá obsahuje nějakou hodnotu (při velikosti buňky 1 byte hodnotu 0-255).

Velikost paměti (tj. počet paměťových míst nebo buněk) se nejčastěji udává v bytech. Paměti současných počítačů, tabletů a chytrých telefonů mají velikost řádu gigabytů.

Paměť RAM se používá hlavně jako operační paměť počítačů, tj. paměť, v níž jsou uloženy běžící programy (včetně operačního systému) a jejich data. Obsah v současnosti používaných polovodičových RAM se po odpojení napájení vymaže (volatilita); proto data, která mají být zachována, je nutné ukládat na disk nebo do flash paměti, která volatilní není. Díky nižší ceně a vyšší kapacitě se používají paměti dynamické, u kterých je informace uchována v podobě elektrického náboje v kondenzátoru, a které je nutné periodicky obnovovat. Aby nedošlo ke smazání paměti uspaného přenosného počítače, musí být paměť nejen napájena, ale musí být v činnosti obvod, který ji pravidelně obnovuje.

Obsah

Terminologie


Zkratka RAM má v angličtině význam Random Access Memory.[2] Toto slovní spojení se často překládá do češtiny jako „paměť s náhodným přístupem“. Zatímco slovo random má v angličtině význam „dějící se nebo vybraný bez nějakého určitého plánu, cíle nebo vzoru“ (happening or chosen without any definite plan, aim, or pattern),[2] slovo „náhodný“ vzbuzuje v češtině silnější představu nahodilosti než slovo „random“ v angličtině (vracená data nejsou náhodná, ale odpovídají obsahu požadované adresy, požadován však může být obsah libovolné adresy, přitom rychlost přístupu nezávisí na adrese). Proto někteří autoři dávají v češtině přednost spojení „paměť s libovolným přístupem“, „paměť s adresním přístupem“ nebo „paměť s přímým přístupem“.[3]

Význam zkratky RAM (anglicky Random Access Memory) popisuje pouze jednu z důležitých vlastností takto označovaných pamětí – možnost přístupu v libovolném pořadí.[4] Proto se lze zvláště ve starší české technické literatuře[5][6] setkat s označením RWM-RAM, které vychází z původní názvoslovné normy ČSN 36 9001. Zkratka RWM (z anglického Read-Write Memory) znamená, že paměť umožňuje čtení i zápis. Tomuto přístupu nelze upřít systematičnost; opakem RWM je ROM – paměť jen pro čtení; alternativou k RAM je např. SAM – paměť se sekvenčním přístupem nebo CAMobsahem adresovatelná paměť neboli asociativní paměť.

Firma Intel však používá jednoduché označení RAM od prvních pamětí vyrobených v 70. letech 20. století.[7][8]

Norma ISO/IEC 2382-12:1988, která byla v roce 1993 přijata jako ČSN a nahradila původní normu ČSN 36 9001[9], definuje RAM jako zařízení pro čtení a zápis.

Rozdělení RAM


Podle toho, zda paměť uchovává informace i po vypnutí napájení, dělíme paměti na:

Polovodičové paměti RAM jsou rychlejší, ale jsou volatilní a jsou dražší než diskové paměti při přepočtu ceny za jeden bit. Používají se především jako operační paměti počítačů. Slouží tedy k uchování údajů, které počítač potřebuje pro zpracovávání právě prováděné úlohy.

Údaje, které je potřeba uchovat i po vypnutí počítače, musí být uloženy do nevolatilní paměti – obvykle na pevný disk. Jeho nižší rychlost je kompenzována vyšší kapacitou a nezávislostí na napájení.

Statická a dynamická RAM


Polovodičové paměti RAM rozdělujeme podle technologie uchovávání informace na statické (SRAM, anglicky static RAM) a dynamické (DRAM, anglicky dynamic RAM).

U statické RAM (SRAM) je paměťová buňka realizována jako bistabilní klopný obvod. Při použití technologie CMOS má téměř ideální vlastnosti – minimální příkon, velkou šumovou odolnost a krátkou přístupovou dobu. Paměťová buňka se však v provedení CMOS obvykle skládá ze šesti tranzistorů (klopný obvod ze dvou invertorů po dvou tranzistorech a dva další tranzistory pro přístup), což způsobuje mnohem vyšší cenu na bit než u dynamické RAM. Proto se statické RAM používají pouze v nasazeních, kdy je požadována maximální rychlost a vyšší cena není kritická; příkladem je cache mezi procesorem a dynamickou pamětí RAM (označovaná L1, L2, L3), nebo operační paměť výkonných počítačů, kde není cena rozhodující.

Dynamická RAM (DRAM) je levnější a výrobně mnohem jednodušší, než SRAM, protože buňky jsou realizovány pomocí parazitních kapacit (jeden tranzistor). Nevýhodou je, že se obsah každé paměťové buňky musí pravidelně obnovovat (anglicky refresh). Obnova, kterou zajišťuje speciální obvod (aby nebyl zbytečně zatěžován procesor), probíhá hromadně po celých řádcích, takže pokles výkonu paměti není dramatický (při obnově není paměť dostupná). Při čtení dochází k vymazání obsahu buňky, obnova proto musí probíhat také po každém čtení (proto je čtení 1,5× delší než zápis). Uchování informace je založeno na fyzikálním principu nabíjení kondenzátoru, konkrétně na parazitní (Müllerově) kapacitě řídícího tranzistoru. Takto vzniklý potenciál, který je ekvivalentní napětí, odpovídá logické 0 nebo 1. Jelikož vlivem svodů (podle svodového odporu) je tento potenciál vybíjen, je nutno obnovování informace v paměťové buňce často opakovat (několik set krát za sekundu). Obnova probíhá tak, že jsou paralelně sejmuty obsahy paměťových buněk na řádku, v budiči zesíleny a opět zapsány na původní místo.

V osobních počítačích se jako vnitřní paměť používají téměř výhradně paměti DRAM.

Dělení DRAM modulů do počítače


Jaké paměti použijeme se vždy řídí použitou čipovou sadou na základní desce a základní deskou samotnou.

Dnešní rychlé paměti (DDRDDR4) pracují v jednotkách nanosekund, proto jejich čtení/zápis vyžaduje speciální časování.

Označení


Když výrobci pamětí přestali s výrobou SDRAM označovaných jako PC100 a PC133, změnili současně i způsob označování rychlosti pamětí. SDRAM měly v označení typu i rychlost. Např. PC100 má 100 MHz vnitřní i vnější frekvenci. Paměti DDR jsou označovány odlišně, takže PC2100 má přenosovou rychlost 2100 MB/s na frekvenci 133 MHz, má ale „double data transfer rate“, což znamená, že se chová jako 266MHz. PC2700 má 166 MHz frekvenci (333 MHz Front Side Bus) a PC3200 má frekvenci 200 MHz (400 MHz FSB).

Jak bylo uvedeno výše, paměti se označuji marketingově líbivými vysokými hodnotami „frekvencí“. Ve skutečnosti paměti SDR-DDR-DDR2-DDR3-DDR4 stále používají čipy pracující na frekvencích max. 266MHz (pro špičkové modelové řady). Marketingové označení prakticky vyjadřuje max. teoretickou propustnost pamětí. Nikoliv frekvenci fyzickou – „elektrickou“.

Odkazy


Poznámky

  1. RAM (zkr. z angl. Random Access Memory), polovodičová paměť s náhodným výběrem, pro záznam a čtení.

Reference

  1. Všeobecná encyklopedie Nové Universum. 1. vyd. Praha: Euromedia group k.s., 2003. ISBN 80-242-1069-X.
  2. a b LONGMAN Dictionary of Contemporary English. 3. vyd. Harlow, Essex, England: Pearson Educational Limited, 2003. ISBN 0-582-50666-2.
  3. MINIHOFER, Oldřich. ANGLICKO-ČESKÝ výkladový slovník výpočetní techniky. Praha: SNTL, 1990-01-01.
  4. KRIŠTOUFEK, Karel. Výpočetní a řídicí technika. Praha: SNTL, 1982-01-01.
  5. DĚDINA, Boris; VALÁŠEK, Pavel. Mikroprocesory a mikropočítače. Praha: SNTL, 1983.
  6. PETERKA, Jiří. RAM nebo RWM? [online]. [cit. 2015-10-20]. Dostupné online .
  7. MCS-4 Four-bit Parallel Microcomputer Set. Santa Clara, California: Intel Corporation, 1974. Dostupné online .
  8. 8080 Microcomputer Systems User's Manual. Santa Clara, California: Intel Corporation, září 1975. Dostupné online .
  9. Počítače a systémy zpracování údajů. Názvosloví. Základní názvy

Související články

Externí odkazy










Kategorie: Počítačová paměť | Zkratky




Poslední aktualizace: 19.02.2021 09:51:35 CET

Zdroj: Wikipedia (autoři [Dějiny])    licence: CC-by-sa-3.0

Změny: Všechny obrázky a většina návrhových prvků, které s nimi souvisejí, byly odstraněny. Některé ikony byly nahrazeny FontAwesome-Icons. Některé šablony byly odstraněny (např. „Článek potřebuje rozšíření“) nebo byly přiřazeny (např. „Poznámky“). Třídy CSS byly buď odstraněny, nebo harmonizovány Byly odstraněny konkrétní odkazy na Wikipedii, které nevedou k článku nebo kategorii (jako „Redlinks“, „links to edit page“, „links to portals“). Každý externí odkaz má další obrázek. Kromě několika drobných změn designu byly odstraněny mediální kontejnery, mapy, navigační krabice, mluvené verze a geomikroformáty.

Upozornění Protože daný obsah je v daném okamžiku automaticky převzat z Wikipedie, ruční ověření bylo a není možné. LinkFang.org proto nezaručuje přesnost a aktuálnost získaného obsahu. Pokud existují informace, které jsou v tuto chvíli chybné nebo mají nepřesné zobrazení, neváhejte a kontaktujte nás: e-mail.
Viz také: Tiráž & Ochrana dat.