EU peníze školám“Projekt DIGIT – digitalizace výuky na ISŠTE Sokolov

reg.č. CZ.1.07/1.5.00/34.0496

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

VY_32_INOVACE_1_2_05

Název vzdělávacího materiálu

Operační paměti

Jméno autora Ing. Bulka Josef

Tematická oblastHardware počítačů a operační systémy

Vzdělávací obor Všechny obory školy

PředmětInformační a komunikační technologie

Ročník 1. a 2. ročník

Rozvíjené klíčové kompetence

Kompetence k učení, řešení problému, pracovní, sociální, komunikativní a personální.

Průřezové téma

Informační a komunikační technologie, Člověk a svět práce, Člověk a životní prostředí, Občan v demokratické společnosti.

Tento výukový materiál je plně v souladu s Autorským zákonem ( jsou zde dodržována všechna autorská práva).Pokud není uvedeno jinak, autorem textů a obrázků je Ing. Josef Bulka.

Časový harmonogram 1 vyučovací hodina

Použitá literatura a zdroje

Internet – WikipediaKlimeš, Skalka, Lovászová, Švec - Informatika pro maturanty a zájemce o studium na vysokých školách. ISBN978-80-89132-71-3

Pomůcky a prostředky

Dataprojektor, výpočetní technika, názorné pomůcky a díly hardware z oblasti výpočetní techniky.

Anotace

Problematika počítačové gramotnosti, pojmy informační a komunikační technologie (ICT).

Způsob využití výukového materiálu ve výuce

Výklad a cvičení. Opakování a domácí příprava žáků na vyučování.

Datum (období) vytvoření vzdělávacího materiálu

Září 2012

Operační paměti

Ing. Bulka Josef

Paměť počítače je zařízení, které slouží k ukládání programů (resp. instrukcí) a dat.

Podle fyzikálního principu, kterým se realizuje stav pro zápis informace (log.0 a log.1), můžeme paměti rozdělit na:

RAM (RWM) – statické RAM (SRAM), dynamické RAM (DRAM)

ROM – ROM, PROM, EPROM, EEPROM, Flash ROM

Každá paměťová buňka má kapacitu 1 bit.

Paměťové buňky jsou na polovodičovém čipu uspořádány maticově (tvoří jakousi mřížku).

Operační paměti ROM (Read Only Memory) – byly určeny především pro čtení zapsané informace přímo od výrobce. Jednalo se o paměti energeticky nezávislé.

Operační paměti RWM (Read/Write Memory) – umožňují libovolné čtení i zápis dat. Jedná se o paměti energeticky závislé. Paměti s přímým přístupem (maticové uspořádání buněk) se označují jako paměti RAM (Random Access Memory).

Polovodičové paměti ROM

Jde o paměti energeticky nezávislé, většinou určené pouze pro čtení zapsaného obsahu (programy a data) s přímým přístupem.

Obsahují především firmware, v případě elektronických zařízeních, nebo dříve BIOSu základní desky.

Paměti ROM můžeme podle specifických vlastností rozdělit do dvou hlavních skupin:

ROM, PROM – po naprogramování nelze změnit obsah paměti

EPROM, EEPROM, Flash ROM – obsah paměti lze změnit, přeprogramovat

Polovodičové paměti RAM

Paměti typu RAM lze rozdělit podle řešení obvodu, který tvoří paměťovou buňku na:

Statickou paměť RAM (SRAM) – (Static Random Access Memory). Paměťová buňka je tvořena bistabilním klopným obvodem (BKO). Stav klopného obvodu určuje logickou hodnotu L nebo H (0 nebo 1).

Dynamická paměť RAM (DRAM) - Dynamic Random Access Memory. Paměťová buňka je tvořena dvojicí tranzistor MOSFET a kondenzátor (využívá se kapacity PN přechodu).

Aby nedocházelo ke ztrátě informace, provádí se periodická obnova dat - tzv. refresh.

Využití operační paměti DRAM - videopaměť grafické karty.

Typy pamětí DRAM:1. Synchronous Dynamic RAM (SDRAM) –

jedná se o synchronní paměť, která pracuje na stejném kmitočtu jako paměťová sběrnice základní desky (66,100,133 MHz – datové propustnost 533-1 060 MB/s

2. DDR (Double Data Rate) – paměť přenáší data jak během náběžné, tak sestupné hrany hodinového impulsu. (DDR2 – 6,2 GB/s, DDR3 – 12,8 GB/s, DDR4 – 72 GB/s)

3. RDRAM (Rambus DRAM) - paměti vyvinuté firmou Rambus a Intel, určené pro procesory Pentium 4. Data se přenášela 2x za hodinový cyklus podobně jako paměti DDR. Vysoká cena modulů (RIMM modul), dále nutnost osadit 2 nebo 4 moduly a do nepoužité banky osadit terminátor, způsobila, že se tyto paměti na trhu špatně prodávaly a neprosadily se.

Provedení paměťových modulůPolovodičové paměti typu DRAM se využívají především pro konstrukci operační paměti. Paměťové čipy jsou umístěny na tzv. paměťovém modulu, který se zasunuje do patice (paměťové banky) na základní desce počítače.

Typy modulů:1. DIL – klasický integrovaný obvod2. SIPP – 30 pinů staré počítače 286,3863. SIMM – 30 nebo 72 pinů 4. DIMM – novější počítače – SDRAM -168

pinů, DDR DIMM – 184 pinů, DDR2 DIMM – 240 pinů, DDR3 -DIMM – 240 pinů, SO-DIMM (pro netebooky 72–204 pinů).

Zdroj http://commons.wikimedia.org/wiki/File:SC-MP_ISP-8A_500D_DIL.jpg

Pouzdro DIL – integrovaného obvodu

Pouzdro SIPP – paměťového modulu

Zdroj : http://commons.wikimedia.org/wiki/File:SIPP.jpg

Pouzdro SIMM – paměťového modulu

Zdroj: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:SIMM.jpg

Pouzdro DIMM – paměťového modulu

Zdroj: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:DIMMs.jpg

Pouzdro RIMM – paměťového modulu

Zdroj: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rimm.JPG

Pouzdro SO DIMM – paměťového modulu

Zdroj: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sodimm-rear.jpg

Pracovní list

Zadání 1Popište, jaký je rozdíl mezi pamětí ROM, EPROM a EEPROM -čím jsou charakteristické a jak jsou konstrukčně řešeny.

Zadání 2Na Internetu nalezněte paměti typu DDR2, DDR3, DDR4 a zjistěte, pro jaké základní desky a chipsety jsou vhodné a jakou rychlostí můžete číst data.

Test a ověření znalostí

1.Paměť typu PROM je typ paměti určený:a) pro zápis a čtení dat, data po zápisu

nelze mazatb) pro zápis a čtení dat, data lze mazat

pomocí ultrafialového zářeníc) pro zápis a čtení dat, data lze mazat

elektrickým signálem2.Paměť typu EPROM je typ paměti určený:

a) pro zápis a čtení dat, data po zápisu nelze mazat

b) pro zápis a čtení dat, data lze mazat elektrickým signálem

c) pro zápis a čtení dat, data lze mazat pomocí ultrafialového záření

3. Paměť typu EEPROM je typ paměti určený:a) pro zápis a čtení dat, data lze mazat

elektrickým signálemb) pro zápis a čtení dat, data lze mazat

pomocí ultrafialového zářeníc) pro zápis a čtení dat, data po zápisu nelze

mazat4. Paměť typu SRAM:

a) synchronní paměť – tato paměť pracuje na stejném taktovacím kmitočtu paměťové sběrnice na základní desce

b) paměť přenáší data jak během náběžné, tak sestupné hrany hodinového impulsu

c) jedná se o společnou paměť RAM pro data

5. Paměť typu DRAM:a) synchronní paměť – tato paměť pracuje

na stejném taktovacím kmitočtu paměťové sběrnice na základní desce

b) jedná se o společnou paměť RAM pro datac) paměť přenáší data jak během náběžné,

tak sestupné hrany hodinového impulsu

1.Klimeš, Skalka, Lovászová, Švec - Informatika pro maturanty a zájemce o studium na vysokých školách. ISBN978-80-89132-71-3

2.Horst Jansen – Heinrich Rotter a kolektiv – Informační a komunikační technika, Europa – Sobotáles, Praha 2004.

3.Jiří Plášil, PC pro školy, nakladatelství KOPP, České Budějovice, 2003. ISBN 80-7232-206-0

Seznam odkazů a použité literatury: