Спецификация чипов памяти

DDR200: память типа DDR SDRAM, работающая на частоте 100 МГц DDR266: память типа DDR SDRAM, работающая на частоте 133 МГц DDR333: память типа DDR SDRAM, работающая на частоте 166 МГц DDR400: память типа DDR SDRAM, работающая на частоте 200 МГц

46. Память DDR2;

DDR2 SDRAM - синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, второе поколение) — это тип оперативной памяти, используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видеопамяти. Пришла на смену памятиDDR SDRAM. Как и DDR SDRAM, DDR2 SDRAM использует передачу данных по обоим срезам тактового сигнала, за счёт чего при такой же частоте шины памяти, как и в обычной SDRAM, можно фактически удвоить скорость передачи данных (например, при работе DDR2 на частоте 100 МГц эквивалентная эффективная частота для SDRAM получается 200 МГц). Основное отличие DDR2 от DDR — вдвое большая частота работы шины, по которой данные передаются в буфер микросхемы памяти. При этом, чтобы обеспечить необходимый поток данных, передача на шину осуществляется из четырёх мест одновременно. Итоговые задержки оказываются выше, чем для DDR.Внешнее отличие модулей памяти DDR2 от DDR — 240 контактов (по 120 с каждой стороны)

Тип чипа Частота памяти, МГц Частота шины, МГц Эффективная частота,МГц DDR2-400 100 200 400

DDR2-533 133 266 533

DDR2-667 166 333 667

DDR2-800 200 400 800

DDR2-1066 266 533 1066

47. Память DDR3;

DDR3 SDRAM - синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, третье поколение) — это тип оперативной памяти, используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видеопамяти. Пришла на смену памяти типа DDR2 SDRAM, увеличив размер предподкачки с 4 бит до 8 бит.

У DDR3 уменьшено потребление энергии по сравнению с модулями DDR2, что обусловлено пониженным (1,5 В, по сравнению с 1,8 В для DDR2 и 2,5 В для DDR) напряжением питания ячеек памяти.[3][4] Снижение напряжения питания достигается за счёт использования более тонкого техпроцесса (в начале 90-нм, в дальнейшем 65, 50, 40 нм) при производстве микросхем и применения транзисторов с двойным затвором Dual-gate (что способствует снижению токов утечки).

Существует вариант памяти DDR3L (L означает Low) с ещё более низким напряжением питания, 1,35 В, что меньше традиционного для DDR3 на 10 %.[5]

В 2012 году было сообщено о выходе памяти DDR3L-RS для смартфонов.[6]Микросхемы памяти DDR3 производятся исключительно в корпусах типа BGA.

48. Память DDR4;

DDR4 SDRAM - новый тип оперативной памяти, являющийся эволюционным развитием предыдущих поколений DDR (DDR, DDR2, DDR3). Отличается повышенными частотными характеристиками и пониженным напряжением питания.

Основное отличие DDR4 заключается в удвоенном до 16 числе банков, что позволило вдвое увеличить скорость передачи — до 3,2 Гбит / с. Пропускная способность памяти DDR4 достигает 34,1 ГБ / c (в случае максимальной эффективной частоты 4 266 МГц, определённой спецификациями). Кроме того, повышена надёжность работы за счёт введения механизма контроля чётности на шинах адреса и команд. Будет поддерживать эффективные частоты от 2 133 до 4 266 МГц. Следует учесть, что эффективная частота отличается от частоты тактирования. Под эффективной частотой понимается защелкивание данных по переднему и заднему фронтам. В связи с этим, реальная тактовая частота работы памяти в два раза меньше относительно эффективной частоты.В массовое производство вышла во 2 квартале 2014 года. Старт продаж начался в Японии, а в июле эта память появилась в странах Европы.

49. Flash память. Это полупроводниковая, электрически перепрограммируемая память. Основное достоинство- энергозависимость (не нужно электричество для хранения данных). Считывать информацию можно бесконечное количество раз. Количество записи ограничено. Элементарная ячейка хранения данных флэш памяти- транзистор с плавающим затвором. Особенности его в том, что он может удерживать заряд. Используют два типа ячеек памяти: MLC и SLC. MLC- многоуровневые ячейки памяти (более емкие и дешевые, большее время доступа и меньшее количество циклов записи примерно 10000). SLC-одноуровневые ячейки памяти (меньшее время доступа и большее количество циклов записи примерно 100000). Флэш память бывает двух типов: NAND и NOR. Принцип работы флэш памяти основан на изменении и регистрации электрического заряда в области полупроводниковой структуры. Изменение заряда (запись, стирание) выполняется приложение между затвором и истоком потенциала. Чтобы напряженность электрического поля в тонком диэлектрике между каналом транзистора и изолированной областью оказалось достаточно для возникновения тоннельного эффекта. Для усиления эффекта тоннелирования электронов при записи применяется ускорение электронов путем пропускания электронов через канал полевого транзистора (П.Т.). Чтение выполняет ПТ, для которого канал выполняет роль затвора, потенциал ПТ, что регистрирует. Эта конструкция снабжается элементами, которые позволяют ей работать в таком же массиве ячеек. Существуют ячейки с одним или с двумя транзисторами.

50. Однотранзисторная ячейка флэш-памяти

Если на управляющий затвор подать положительное напряжение (инициация ячейки памяти), то он будет находиться в открытом состоянии, что соответствует логическому О.
Если на управляющий затвор подать избыточный отрицательный заряд (электрон) и подать положительное напряжение на управляющий затвор, то он компенсирует, созданием электрическим зарядом, поле не даст образоваться проводимости, т.е. транзистор находится в закрытом состояние, следовательно наличие или отсутствие определяет закрыт или открыт транзистор.

51. Устройство памяти с NOR

Разработана фирмой Intel в 1988 г. Чтобы получить доступ к содержимому ячейки памяти (инициализировать ячейку), нужно подать напряжение на управляющий затвор. Поэтому разработчики компании все управляющие затворы подсоединили к линии управления, которая называется линией слов (Word Line). Анализ информации ячейки памяти выполняется по уровню сигнала на стоке транзистора. Поэтому разработчики все стоки транзисторов подсоединили к линии, которая называется линией битов (Bit Line). Принцип логической операции NOR заключается в том, что она над несколькими операндами дает единичное значение, когда все операнды равны нулю, и нулевое значение во всех остальных операциях. В нашем случае под операндами подразумевается значение ячеек памяти, а значит в данной архитектуре единичное значение на битовой линии будет наблюдается только в том случае , когда значение всех ячеек, которые подключены к битовой линии, будут равны нулю (все транзисторы закрыты).

В этой архитектуре хорошо организован произвольный доступ к памяти, но процесс записи и стирания данных выполняется относительно медленно. В процессе записи и стирания применяется метод инжекции горячих электронов. Ко всему прочему микросхема флеш-памяти с архитектурой NOR и размер ее ячейки получается большим, поэтому эта память плохо масштабируется. Флеш-память с архитектурой NOR как правило используют в устройствах для хранения программного кода.

52. Устройство памяти с NAND

Эту память была разработана Toshiba. При выполнении операция NAND дает значение нуль только, когда все операнды равны нулю, и единичное значение во всех других случаях. В следствии этого в архитектуре NAND подразумевается, что битовая линия имеет нулевое значение в том случае, когда все подключенные к ней транзисторы открыты, и значение один, когда хотя бы один из транзисторов закрыт. Такую архитектуру можно построить, если подсоединить транзисторы с битовой линией не по одному (так построено в архитектуре NOR). Данная архитектура по сравнению с NOR хорошо масштабируется. Кроме этого архитектура NAND производит запись путем туннелирования Фаулера - Нордхейма, а это разрешает реализовать быструю запись нежели в структуре NOR. Чтобы увеличить скорость чтения, в микросхемы NAND встраивают внутренний кэш.

53. Структурная схема, принцип работы и основные термины жесткого диска;

HDD – Hard Disk Drive – предназначен для длительного хранения данных, которые используются компьютером.

Каждый HDD имеет 3 основных компонента;

1)Диск

2)Механическая часть(управляет магнитной головкой)

3)Электронный блок

Принцип работы:

В магнитных носителях информации цифровая запись производится на магнито чувствительный материал. К таким материалам относятся некоторые разновидности оксидов железа, никель, кобальт и его соединения, сплавы, а также магнитопласты и магнитоэласты со вязкой из пластмасс и резины, микропорошковые магнитные материалы.

Магнитное покрытие имеет толщину в несколько микрометров. Покрытие наносится на немагнитную основу, в качестве которой для магнитных лент и гибких дисков используются различие пластмассы, а для жестких дисков — алюминиевые сплавы и композиционные материалы подложки. Магнитное покрытие диска имеет доменную структуру, т.е. состоит из множества намагниченных мельчайших частиц.

СХЕМА

54. Основные характеристики жестких дисков;

1)Размер диска(2,5 дюйма, 3.5 дюйма)

2)Интерфейсы

А)IOE

Б)SATA

-1-56b/s

-2-66b/s

В)SAS

3)Энергопотребление (12Вт)

4)Скорость вращения магнитного диска (6400, 7200, 10000, 15000 об/с)

5)Временные задержки

А)Время поиска

Б)Время переключения головки

В)Время переключения ножек цилиндра

После того как головка оказывается над дорожкой она ждет появления сектора дорожки(задержка позиционна)

А)скорость вращения (5400,7200, 10000 об/с)

Б)Время задержки (5.7, 4.2, 3.3 м/c)

6)Буфф-ая память винчестера – промежуточный тип памти , который необходим для временного размещения данных

7)Защита от перегрузок

55. Временные задержки жесткого диска;

Временные задержки

А)Время поиска

Б)Время переключения головки

В)Время переключения ножек цилиндра

После того как головка оказывается над дорожкой она ждет появления сектора дорожки(задержка позиционна)

А)скорость вращения (5400,7200, 10000 об/с)

Б)Время задержки (5.7, 4.2, 3.3 м/c)

56Логическая структура

1)Загрузочный сектор

2)таблица размещения файлов

3)область данных

Загрузочный сектор используется для определения загрузочного места и передачи управления загрузчику операционной системы

Таблица размещения файлов используется для хранения свединей о размещении файлов на диске: основная и резервная (для повышения надежности)

Область данных занимает основную часть пространства и служит для хранения данных. Сектора нумеруются с 0

0 сектор имеет свое имя-MBR-Master Boot Record(он находится специальная программа IPL- Initial Program Loading, она определяет какой диск является загрузочным) Boot Record передает загрузочные записи

GRUB-загрузчик

Разделы бывают основными или логическими.

Для того ,чтобы получить логический раздел, основной раздел нужно сделать расширенным

57. Разделы жесткого диска

Раздел — часть долговременной памяти жёсткого диска, выделенная для удобства работы, и состоящая из смежных блоков.