Memoria interna a calculatorului

Memoria are rolul de a inregistra valori si de a reda valori. Memoria interna a unui PC este acea parte a memoriei care intra in contact direct cu microprocesorul. Ea este alcatuita din doua mari parti ROM si RAM.

Memorie electronica - bitii sunt memorati cu ajutorul unor circuite electronice, prin impulsuri electrice. Aceasta memorie se foloseste pentru stocarea datelor in memoria interna a calculatorului.
ROM (Read Only Memory - Memorie doar citibila) este o memorie care contine informatii (de obicei programe) nemodificabile pe durata utilizarii calculatorului. Memoria ROM este scrisa o singura data, de obicei la fabricarea calculatorului. Acest tip de memorie nu poate fi rescrisa ori stearsa. Avantajul principal pe care aceasta memorie il aduce este insensibilitatea fata de curentul electric. Continutul memoriei se pastreaza chiar si atunci cind nu este alimentata cu energie. Memoria ROM este in general utilizata pentru a stoca BIOS-ul (Basic Input Output System) unui PC. In practica, o data cu evolutia PC-urilor acest timp de memorie a suferit o serie de modificari care au ca rezultat rescrierea/arderea 'flash' de catre utilizator a BIOS-ului. Scopul, evident, este de a actualiza functiile BIOS-ului pentru adaptarea noilor cerinte si realizari hardware ,ori chiar pentru a repara unele imperfectiuni de functionare. Astfel ca in zilele noastre exista o multitudine de astfel de memorii ROM programabile (PROM-Progamable Read Only Memory-, EPROM-Electricaly Eraseable Programmable Read Only Memory-, etc) prin diverse tehnici, mai mult sau mai putin avantajoase in functie de gradul de complexitate al operarii acestora. Componenta ROM-BIOS este livrata de catre firma producatoare a calculatorului in memoria ROM a sistemului de calcul. Imediat ce se porneste sistemul intra in lucru o rutina a acestei componente.Ca regula generala ROM-BIOS egalizeaza toate diferentele constructive ale sistemului de calcul fata de conventiile DOS.

BIOS-ul este un program de marime mica (< 2MB) fara de care computerul nu poate functiona, acesta reprezinta interfata intre componentele din sistem si sistemul de operare. Principiul fundamental de realizare a interfetei ROM-BIOS sete acela ca el ofera niste rutine de intrerupere prin care se realizeaza legatura cu toate perifericele legate la sistem.

RAM (Random Access Memory - Memorie cu acces aleator) este o memorie volatila, ceea ce face ca informatia continuta aici sa se piarda la decuplarea calculatorului de sub tensiune. Aceasta este memoria care poate fi citita ori scrisa in mod aleator, in acest mod putindu-se accesa o singura celula a memoriei fara ca acest lucru sa implice utilizarea altor celule. In practica este memoria de lucru a PC-ului, aceasta este utila pentru prelucrarea tempoarara a datelor, dupa care este necesar ca acestea sa fie stocate (salvate) pe un suport ce nu depinde direct de alimentarea cu energie pentru a mentine informatia.In memoria RAM se incarca sistemul de operare si programele de aplicatie.Este o memorie cu viteza de acces foarte mare(actual 8-10 ns).Daca in urma cu cativa ani ea era caracterizata dupa timpul de acces(60-70 ns), acum este caracterizata de viteza de bus la care lucreaza cu procesorul(momentan existand memorie functionand pe bus de 66, 100,133 Mhz). Memoria RAM se clasifica in SRAM (Static) si DRAM (Dynamic).

SRAM : acest tip de memorie utilizeaza in structura celulei de memorie 4 tranzistori si 2 rezistente. Schimbarea starii intre 0 si 1 se realizeaza prin comutarea starii tranzistorilor. La citirea unei celule de memorie informatia nu se pierde. Datorita utilizari matricei de tranzistori, comutarea intre cele doua stari este foarte rapida.

DRAM are ca principiu constructiv celula de memorie formata dintr-un tranzistor si un condensator de capacitate mica. Schimbarea starii se face prin incarcarea/descarcarea condensatorului. La fiecare citire a celulei, condensatorul se descarca. Aceasta metoda de citire a memoriei este denumita 'citire distructiva'. Din aceasta cauza celula de memorie trebuie sa fie reincarcata dupa fiecare citire. O alta problema, care micsoreaza performantele in ansamblu, este timpul de reimprospatare al memoriei, care este o procedura obligatorie. Reimprospatarea memoriei este o consecinta a principiului de functionare al condensatoriilor. Acestia colecteaza electroni care se afla in miscare la aplicarea unei tensiuni electrice, insa dupa o anumita perioada de timp energia inmagazinata scade in intensitate datorita pierderilor din dielectric. Aceste probleme de ordin tehnic conduc la cresterea timpul de asteptare (latency) pentru folosirea memoriei

In functie de utilizarea ei, memoria se imparte in :

Memorie principala:memoria in care se copiaza software pentru a fi folosit de

catre UCP ;

Memorie video :se gaseste pe adaptorul grafic si este folosita pentru stocarea

imaginii ce apare pe monitor.Deoarece aceasta memorie este accesata de doua ori (de catre microprocesor -pt. a stoca informatia ce trebuie afisata pe ecran- si de catre controller-ul video -pt. a citi informatia si a o transmite pe monitor-), au fost create tipuri speciale de memorii numai pt. interfetele grafice.

Memorie CMOS :tip special de memorie RAM al carei continut nu se pierde la

oprirea calculatorului,fiind alimentata de o baterie aflata pe placa de baza a calculatorului;stocheaza informatii privind configuratia la un moment dat a calculatorului.

Memorie cache :este o memorie de mare viteza, inclusa in totalitate in procesor

la procesoarele actuale) sau pe placa de baza (la primele modele), care pastreaza informatiile si datele cele mai recent utilizate. Aceasta este impartita pe mai multe nivele (levels), in functie de "distanta" fata de unitatea de calcul. Astfel, memoria cache level 1 poate fi accesata imediat, fara stadii de asteptare, deoarece lucreaza la viteza CPU-lui.Memoria cache level 2, este de obicei mai mare si a cunoscut o evolutie marcanta. Initial ea a fost incorporata pe placa de baza si detinea o viteza mica; apoi ea a fost alaturata procesorului, functionand la o viteza fractionata, dar comparabila cu acesta. In final, ea a fost integrata in pastila de siliciu a acestuia, avand astfel o viteza egala cu CPU-ul. Avantajul memoriei cache consta in reducerea timpilor de asteptare, deci in cresterea vitezei de lucru, deoarece memoria RAM a sistemului este mult mai lenta decat procesorul.

Alte date despre memoria interna a calc

Adaugarea de memorie calculatorului imbunatateste performantele acestuia. Sistemul de operare, programele ce lucreaza, fisierele, ocupa fiecare din ele o parte din memorie.

Memoria calculatorului este caracterizata de :

• capacitatea memoriei
• timpul de acces
• viteza de operare
• Capacitatea memoriei reprezita numarul de bytes pe care ii poate stoca.

Timpul de aces reprezinta intervalul de timp trecut de la solicitarea informatiei si pana la obtinerea ei.

Memoriile sunt realizate modular. Modulele se mai numesc SIMM, prescurtarea de la Single

Inline Memory Module.

 Cele mai multe memorii au 30 sau 72 de pini.

O parte din modulele de memorie sunt alocate utilizatorului ca zona de lucru (RAM), iar alte module sunt destinate gazduirii unor programe specifice (ROM).

BIOS este prescurtarea de la Basic Input Output System. BIOS-ul, reprezinta un set de mini-programe si functii existente in ROM ( Read Only Memory ). Se poate spune ca BIOS-ul reprezinta sistemul nervos al unui calculator. Bios-ul permite soft-ului accesul la partea hard a unui calcuator. Pentru ca se gaseste intre software si hardware se mai numeste si firmware.

In BIOS se gasesc programele de pe nivelul cel mai scazut care permit efectuarea celor mai elementare functii.

Memoria interna se clasifica in memoria RAM si memoria ROM.

Continutul memoriei RAM se pierde la oprirea calculatorului. Informatiile nu pot fi sterse, au un continut fix. Parti din sistemul de operare, din programe sunt aduse in timpul utilizarii in memoria RAM. Pentru a nu fi sterse la oprirea calculatorului, informatiile din RAM pot fi salvate pe harddisk sau pe discheta. Memoria RAM o putem considera o memorie nepermanenta.

Memoria ROM este o memorie permanenta.

Memoria Cache este utilizata pentru depozitarea informatiilor in timpul transportului dinspre si spre microprocesor. Memoria Cache contribuie la cresterea performantelor, pentru ca microprocesorul are acces la aceste informatii mai rapid decat la cele din memoria RAM. Daca informatiile inca exista in Cache, sistemul nu trebuie sa le ia din RAM. La microprocesoarele 486, Pentium, PentiumPro memoria Cache se mai numeste si cache intern, este construita in microprocesor. Alte sisteme contin un cache extern, construit ca un cip de memorie aflat pe placa de baza.