Оперативная память компьютера используется для оперативного обмена информацией между процессором, внешней памятью и периферийными подсистемами. Данная память обладает произвольностью доступа, т.е. возможность операций записи или чтения с любой ее ячейки в произвольном порядке. Требования к ОЗУ: большой объем, быстродействие и производительность, высокая надежность хранения данных.
Кэш-память – сверхоперативная память, является буфером между ОЗУ и процессором или другими абонентами системной шины. Кэш хранит копии блоков данных тех областей ОЗУ, к которым происходили последние обращения, и последующее обращение к тем же данным будет обслужено кэш-памятью существенно быстрее, чем оперативной памятью. В современных компьютерах кэш строится по двухуровневой системе.
Постоянная память (ПЗУ) используется для энергонезависимого хранения системной информации – BIOS, таблиц знакогенераторов и т.п. При обычной работе компьютера она только считывается, а запись в нее осуществляется специальными устройствами – программаторами. Объем ПЗУ небольшой, быстродействие ниже чем у ОЗУ. Для повышения производительности содержимое ПЗУ копируется в ОЗУ, и при работе используется только эта копия – теневая память. Существует также такие виды постоянной памяти как EEPROM и флеш-пямять, запись в которые возможна и в самом компьютере в специальном режиме работы.
Полупостоянная память в основном используется для хранения информации о конфигурации компьютера (CMOS Memory и CMOS RTS). Сохранность данных полупостоянной памяти при отключен питания обеспечивается маломощной внутренней батарейкой или аккумулятором. Также применяется энергонезависимая память NV RAM, которая хранит информацию и при отсутствии питания.
Существуют также такие виды памяти, как буферная память и видеопамять.
Динамическая память DRAM выполнена в виде конденсаторов, образованных элементами полупроводниковых микросхем.. При записи логической единицы в ячейку конденсатор заряжается, при записи нуля – разряжается. Схема считывания разряжает через себя этот конденсатор, и, если заряд был не нулевым, выставляет на своем выходе единичное значение, и подряжает конденсатор до прежнего значения. Такая память требует периодического подзарядки – регенерации - конденсаторов во избежания потери данных. Запоминающие ячейки микросхем DRAM организованы в виде двумерной матрицы. Адрес строки и столбца передается по мультиплексированной шине адреса MA (Multiplex Address) и стробируется по спаду импульсов RAS# (Row Access Strobe) и CAS# (Column Access Strobe).
Статическая память – SRAM, способна хранить информацию сколь угодно долго при отсутствии обращений (но при наличии питания). Ячейки статической памяти реализуются на триггерах – элементах с двумя устойчивыми состояниями. Эти ячейки занимают больше места на кристалле, но проще в управлении и не требуют регенерации.
Типы динамической памяти: FTM (Fast Page Mode) – режим быстрого страничного обмена. Преимущество данного режима заключается в экономии времени за счет исключения фазы выдачи адреса строки из циклов, следующих за первым, что позволяет повысить производительность памяти.
EDO (Extended Data Out) DRAM. Эта память содержит регистр-защелку выходных данных, что обеспечивает некоторую конвейеризацию работы для повышения производительности при чтении. Регистр прозрачен при низком уровне сигнала CAS#, а по его подъему фиксирует текущее значение выходных данных до следующего его спада. Отличие этого режима от стандартного заключается в подъеме импульса CAS# до появления действительных данных на выходе микросхемы. Считывание выходных данных может производится внешними схемами вплоть до спада следующего импульса CAS#, что позволяет экономит время за счет сокращения длительности импульса CAS#.
BEDO (Burst EDO) DRAM. В микросхемах данного типа кроме регистра-защелки выходных данных, содержится еще и внутренний счетчик адреса колонок для пакетного цикла, а во 2-й, 3-й и 4-й передачах импульсы CAS# только запрашивают очередные данные. В результате удлинения конвейера выходные данные отстают на один такт CAS#, зато следующие данные появляются без тактов ожидания процессора.
SDRAM (Synchronous DRAM) – быстродействующая синхронная динамическая память, работающая на частоте системной шины без тактов ожидания внутри пакетного цикла. От обычной динамической памяти, у которой все внутренние процессы инициируются только сигналами RAS#, CAS# и WE#, память SDRAM отличается использованием постоянного присутствующего сигнала тактовой частоты системной шины. Это позволяет создавать внутри микросхемы высокопроизводительный конвейер на основе ячеек динамической памяти с обычным временем доступа (50-70нс). Микросхемы SDRAM являются устройствами с программируемыми параметрами, со своим набором команд и внутренней организацией чередования банков.
