Principy fungovn potae Operan pam RAM Toto dlo

Principy fungování počítače Operační paměť (RAM) Toto dílo je určené pouze pro vzdělávací účely. Jakékoliv jiné využití díla je zakázáno. Autor: Mgr. Michal Smatana, Podkrušnohorské gymnázium, Most, příspěvková organizace

Operační paměť (RAM) – definice a význam n Operační paměť, zkráceně RAM (z anglického n n Random Access Memory – paměť s náhodným přístupem) je typ paměti, u níž je libovolné paměťové místo přístupné za stejnou dobu. O její důležitosti svědčí to, že je součástí schématu počítače Johna von Neumanna z roku 1945 (schéma naleznete na dalším snímku). Operační paměť je určená pro uchovávání dat a instrukcí bezprostředně potřebných pro chod počítače a programů spolu s mezivýsledky a výsledky jejich činnosti.

Koncepce univerzálního počítače John von Neumann (1903 – 1957)

Operační paměť (RAM) – význam n n n Po zapnutí počítače dochází k nahrávání dat a instrukcí z pevné paměti (např. pevného disku) do operační paměti, ze které si potřebné údaje přebírá procesor a případně je ukládá zpět do paměti. Práce s daty v operační paměti je mnohem rychlejší než s daty na pevném disku. Výkon a kapacita operační paměti významně ovlivňuje celkový výkon celého počítače.

Operační paměť (RAM) n Polovodičové paměti RAM rozdělujeme podle rozdělení n technologie uchovávání informace na statickou (SRAM, static RAM) a dynamickou (DRAM, dynamic RAM). Pro všechny paměti RAM platí to, že v případě přerušení dodávky elektrického proudu dojde ke ztrátě informací uložených v paměti.

Operační paměť (RAM) n Statická RAM (SRAM) je realizována jako rozdělení bistabilní klopný obvod. Při použití technologie CMOS má minimální příkon a krátkou přístupovou dobu. Kvůli nutnosti používat alespoň dva tranzistory pro realizaci jedné buňky paměti (jednoho bitu) je poměr cena/kapacita vysoká. Statické paměti proto plní často úlohu cache mezi procesorem a dynamickou pamětí RAM (označuje se L 1, L 2, L 3), kde je nutná velká rychlost a vzhledem k omezenému rozsahu není její vyšší cena kritická.

Operační paměť (RAM) n Dynamická RAM (DRAM) je levnější a rozdělení n výrobně mnohem jednodušší, než SRAM, protože buňky jsou realizovány pomocí parazitních kapacit (jeden tranzistor). Nevýhodou je, že čas od času se musí obsah každé paměťové buňky obnovovat (anglicky refresh). Uchování informace je založeno na fyzikálním principu nabíjení kondenzátoru. Takto vzniklý potenciál, který je ekvivalentní napětí, odpovídá logické 0 nebo 1.

Operační paměť (RAM) – typy n n Operační paměti používané v počítačích prošly mnoha různými provedeními. Vzhledem k tomu, že rychlost paměti má značný vliv na celkovou rychlost počítače, existuje snaha výrobců o jejich neustálé zrychlování. Za posledních cca. 10 let se v počítačích objevily paměti označované jako DDR, DDR 2, DDR 3 (ty jsou v současnosti). Do notebooků jsou tyto paměti rozměrově moc velké, proto existují zmenšené varianty SODIMM DDR, SO-DIMM DDR 2, SO-DIMM DDR 3.

Operační paměť (RAM) – typy n Různé umístění „zářezu“ v dolní části paměti brání zapojení paměti do nesprávného konektoru na základní desce. n Na obrázku postupně zhora: q q DDR 2 (pro stolní počítač) DDR (pro stolní počítač) SO-DIMM DDR 2 (notebook) SO-DIMM DDR (notebook)

Operační paměť (RAM) – parametry n 1. 2. 3. Při zjišťování parametrů operační paměti v počítači můžete najít toto: Typ paměti: DDR, DDR 2, DDR 3. Protože se ale většinou používají jen ty nejnovější a výměna paměti za jiný typ (např. místo DDR 2 dát DDR 3) není možná z důvodů omezení základní desky, tak se jedná spíš o informativní údaj. Kapacita paměti: tento údaj už je důležitější. U dnešních nových počítačů se většinou pohybuje v rozmezí 2 až 8 GB. Je dobré jí spojit s operačním systémem na konkrétním počítači. Pro Windows XP stačilo 1 až 2 GB, v případě dnešních Windows 7 a Windows 8 je optimální 2 až 4 GB. Důležité je také vědět, že pokud máte v počítači více než 4 GB paměti, potřebujete na její využití mít nainstalovanou 64 bitovou verzi operačního systému. 32 bitové operační systémy jsou schopné využít max. 4 GB RAM. Rychlost: udává se většinou v MHz. Obecně platí, že čím rychlejší, tím lepší. V praxi ale při práci s počítačem rozdíl v rychlosti paměti 1333 MHz nebo 1600 MHz nepoznáte.

Procvičení látky: 1. Vysvětli zkratku RAM Random access Memory – paměť s náhodným přístupem Odpověď zde 2. Vysvětli význam operační paměti v počítači Operační paměť je určená pro uchovávání dat a instrukcí bezprostředně potřebných pro chod počítače a programů spolu s mezivýsledky a výsledky jejich činnosti. 3. Uveď alespoň dva parametry uváděné při popisu operační paměti. Typ paměti (DDR, DDR 2, DDR 3), pracovní frekvence, velikost paměti. Odpověď zde 4. Co se stane s daty v operační paměti, pokud dojde k přerušení dodávky elektrického proudu do paměti? Data jsou nenávratně ztracena. Odpověď zde

Zdroje obrázky: n n n Snímek č. 1: Microsoft Clipart Gallery, [cit. 2012 -08 -04]. [CDROM] Dostupný pod licencí Microsoft Office 2003 Snímek č. 3: Schéma je vlastní malbou autora prezentace. Snímek č. 9: Fotografie z archivu autora prezentace.

Zdroje text: n n John von Neumann. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001 -2012, 6. 7. 2012 [cit. 2012 -08 -04]. Dostupné z: http: //cs. wikipedia. org/wiki/John_von_Neumann Von Neumannova architektura. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001 -2012, 10. 7. 2012 [cit. 2012 -08 -04]. Dostupné z: http: //cs. wikipedia. org/wiki/Von_Neumannova_architektura RAM. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001 -2012, 28. 7. 2012 [cit. 2012 -08 -13]. Dostupné z: http: //cs. wikipedia. org/wiki/RAM Operační paměť. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001 -2012, 27. 5. 2012 [cit. 2012 -08 -13]. Dostupné z: http: //cs. wikipedia. org/wiki/Opera%C 4%8 Dn%C 3%AD_pam%C 4%9 B%C 5%A 5