Xotira turlari, ularning xarakteristikalari va qo'llanishi Reja: Kirish Asosiy qisim 2.2. Xotira turlari 2.3. Tezkor xotira 2.4. Tashqi xotira 2.5. Kesh xotira Xulosa Foydalanilgan adabiyotlar

Kirish Raqamli tizimlar rivojlanayotgan va hisoblash quvvati tezlashgan texnologiya sohasida xotira zamonaviy hisoblashning keng infratuzilmasini qo'llab-quvvatlovchi muhim ustun bo'lib turibdi. Raqamli landshaftda, shaxsiy kompyuterlardan smartfonlargacha, o'yin pristavkalaridan ma'lumotlar markazlarigacha harakatlanar ekanmiz, kompyuter xotirasi turlaridan iborat murakkab ekotizim sahna ortida jimgina ishlaydi, bu bizning raqamli tajribamiz uchun muhim bo'lgan ma'lumotlarni saqlash va qayta tiklashni osonlashtiradi. Ushbu mustaqil ish kompyuter xotirasining ko'p qirrali o'lchamlarini ochishga harakat qiladi, bu murakkab sohada mavjud bo'lgan turli xil turlarini yoritadi. Inson xotirasi turli shakllarni o'z ichiga olganidek, kompyuter xotirasi ham har birining o'ziga xos xususiyatlari, maqsadlari va asosiy mexanizmlariga ega bo'lgan alohida toifalarda namoyon bo'ladi. Bizning tadqiqotimiz ko'pgina kompyuter tizimlarida joylashgan xotiraning asosiy shaklini o'rganishdan boshlanadi: Tasodifiy kirish xotirasi (RAM). Ushbu o'zgaruvchan va tezkor kirish xotirasi tezkor ma'lumotlarni olish imkonini beradi va faol dasturlar va ishlaydigan jarayonlar uchun ish joyi bo'lib xizmat qiladi. Biz operativ xotiraning turli xil variantlarini, jumladan, Dinamik RAM (DRAM) va Statik RAM (SRAM)ni o'rganamiz, ularning tezligi, sig'imi va quvvat sarfi bo'yicha afzalliklari va o'zaro kelishuvlarini ochib beramiz. Tezkor xotiradan tashqariga chiqib, biz o'zgarmas xotira sohasiga kiramiz - bu erda hatto quvvat o'chirilganda ham ma'lumotlar saqlanishi mumkin. Bu erda biz har biri o'ziga xos ehtiyojlar va foydalanish holatlariga javob beradigan qiziqarli xotira turlariga duch kelamiz. Hamma joyda keng tarqalgan qattiq disklar (HDD) katta hajmdagi ma'lumotlarni magnit sifatida saqlaydi, bu yuqori sig'imni ta'minlaydi, lekin tezlik hisobiga. Boshqa tomondan, qattiq holatdagi disklar (SSD) flesh xotira texnologiyasidan foydalanadi, bu esa tezlik, sig'im va chidamlilik muvozanatini taklif qiladi, bu ularni shaxsiy va korporativ saqlash echimlari uchun mashhur tanlovga aylantiradi. Ammo bizning sayohatimiz shu bilan tugamaydi. Kompyuter xotirasining paydo bo'layotgan manzarasi bizni yangi va ilg'or texnologiyalar bilan tanishtiradi. Biz 3D XPoint, yuqori tezlik va chidamlilikni va'da qiladigan o'zgarmas xotira texnologiyasi va ma'lumotni ixcham va energiya tejamkor tarzda saqlash uchun materiallarning xususiyatlaridan foydalanadigan Fazani o'zgartirish xotirasi (PCM) kabi ilg'or variantlarga duch kelamiz. Biz ushbu innovatsion xotira turlarini o'rganamiz va ularning kompyuter landshaftini inqilob qilish imkoniyatlarini ko'rib chiqamiz.

2.2. Xotira turlari Kompyuter xotirasi (axborotni saqlash moslamasi, saqlash moslamasi) — ma'lum vaqt davomida hisoblashda ishlatiladigan ma'lumotlarni qabul qilish, saqlash va berish uchun kompyuterning bir qismi, jismoniy qurilma yoki muhit. Ma'lumotlarning minimal birligi bit yoki uning ko'paytmalari: kilobit (1 kb = 1024 bit), megabit (1 mb = 1024 Kbit), gigabit (1 gb = 1024 mb). Ammo ular ko'pincha bayt birligidan (1 bayt = 8 bit) yoki uning ko'paytmalaridan foydalanadilar: kilobayt (1 kb = 1024 bayt), megabayt (1 MB = 1024 kb), gigabayt (1 GB = 1024 MB). Katta hajmdagi xotirani o'lchash uchun terabayt va petabayt ishlatiladi. Kompyuter xotirasini kirish turiga qarab tasniflash mumkin:  ketma-ket kirish (magnit lentalar)  tasodifiy kirish (RAM)  to'g'ridan-to'g'ri kirish (qattiq magnit disklar);  assotsiativelektr ta'minoti turi bo'yicha:  uchuvchan bo'lmagan (operatsion va Kesh xotirasi)  statik (SRAM-statik tasodifiy kirish xotirasi)  dinamik (DRAM-dinamik tasodifiy kirish xotirasi)  uchuvchan bo'lmagan (qattiq disklar, kompakt-disklar, flesh-xotira) maqsadga muvofiq:  bufer;  vaqtinchalik;  Kesh xotirasi;  tuzatish;  boshqaruvchi;  kollektiv media turi va ma'lumotlarni yozish usuli bo'yicha:  akustik;  golografik;  sig'imli;  kriyogen;  lazer;  magnit;  magnitooptik;  molekulyar;  yarimo'tkazgich;  ferrit;  fazali teskari;  elektrostatik. 2.3. Kompyuterning operativ xotirasi

Operativ xotira (ingl. RAM- Random Access Memory) - tasodifiy kirish xotirasi-bu protsessor bilan bevosita bog'liq bo'lgan va bajariladigan dasturlar va ma'lumotlarni yozish, o'qish va saqlash uchun mo'ljallangan tezkor xotira qurilmasi. Operatsion va Kesh xotirasi uchuvchan-ma'lumotlar ularda vaqtincha saqlanadi — kompyuter quvvati o'chirilgunga qadar va dinamik xotira (statikdan farqli o'laroq) ma'lumotlarni doimiy ravishda yangilashni (tiklashni) talab qiladi. Xotira sxemalarining eng keng tarqalgan turi DRAM (dinamik xotira). Ushbu xotiralarda har bir bitning qiymati kichik kondansatkichda saqlanadi. Ushbu kondansato’rler zaryadsizlanadi — va juda tez, taxminan 1 MS dan keyin-shuning uchun ularning tarkibi yo'qolishi mumkin. Buning oldini olish uchun maxsus kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kondansato’rler vaqti- vaqti bilan qayta zaryadlanadi. Xotira nomi, "dinamik", bu uzluksiz zaryadlash jarayonidan kelib chiqadi. Zamonaviy kompyuterning operativ xotirasi bir necha turga bo'linadi. Barcha turdagi xotiralarning asosi oddiy xotira yacheykasi, bu tranzistor va kondansatkichning kombinatsiyasi bo'lib, turli xil tashqi interfeyslar va kompyuter bilan o'zaro aloqa qurilmalari tufayli xotira modullari ular hali ham bir-biridan farq qiladi. Bu xotira hujayralarini ishlab chiqarishning eng arzon usuli. Kondensatorning holati hujayra "0" yoki "1" ni o'z ichiga olganligini aniqlaydi, ammo kondensatorning mavjudligi dinamik xotiraning ba'zi cheklovlariga sabab bo'ladi. Zaryadlangan kondansatör mantiqiy "1" ga, zaryadsizlangan — mantiqiy "0"ga teng. Biroq, keyinchalik kondansatör zaryadsizlanadi va shuning uchun uning zaryadini vaqti-vaqti bilan yangilab turish kerak. Buning uchun zarur bo'lgan oqim juda kichik, shuning uchun kichik sig'imli kondansatör qayta zaryadlanishi uchun biroz vaqt kerak bo'ladi. Ammo bu jarayon davomida siz xotira uyasiga kira olmaysiz. Dinamik xotira ishlab chiqaruvchilarining ta'kidlashicha, bunday tiklash har 64msda amalga oshirilishi kerak. Ammo RAM bilan bog'liq eng katta muammo shundaki, hujayradan o'qish paytida kondansatör zaryadini yo'qotadi, ya'ni o'qish halokatli bo'ladi va ma'lumotni o'qib bo'lgandan keyin yacheyka tiklanishi kerak. Shunday qilib, har safar ma'lumotni o'qiyotganda uni yozib olish kerak. Natijada, tsiklik kirish vaqti oshadi va kechikish kuchayadi. Kechikish-bu ishlash oson yoki bitta so'zli ma'lumotni (sakkiz bayt) xotiradan o'qish uchun sarflangan vaqt (tsikllarda o'lchanadi). Operativ xotiraning kechikishi qanchalik past bo'lsa, protsessor bo'sh holatda bo'ladi. To'liq kechikish dasturiy ta'minot va apparat tarkibiy qismlaridan iborat. Statik xotira modullarida bunday muammo yo'q. Bitta statik xotira xujayrasi 4 ta tranzistor va ikkita rezistordan iborat bo'lib, SRAM xujayrasida

ma'lumotlarni sig'imli zaryadlash orqali emas (DRAM-da bo'lgani kabi), balki tranzistorlarni protsessordagi tranzistorlar kabi kerakli holatga o'tkazish orqali saqlaydi. Dinamik xotiradan farqli o'laroq, statik xotira halokatli emas. Statik xotira xujayrasi (xotira keshi) 4 tranzistor va 2 rezistordan iborat. DDR (endi katta talabga ega emas), DDR2, DDR3, DDR4 operativ xotirasining quyidagi turlari keng tarqaldi. DDR, DDR2, DDR3 xotira modullarining ko'rinishi Har bir RAM modulida maxsus SPD chipi ham mavjud. Ushbu chip xotira moduli ma'lumotlarini saqlaydi: modul ishlab chiqarilgan sana, modulning asosiy xususiyatlari va boshqalar. Kesh xotirasi Shaxsiy kompyuterlarda ham yashirin xotira mavjud. Aslida, protsessor tezligi va asosiy xotira sxemalaridagi farq tufayli, aksariyat shaxsiy kompyuterlarda "1-daraja" (1-daraja yoki L1) va "2-daraja"deb nomlanuvchi ikki xil Kesh mavjud. 2-darajali yoki L2 Kesh). L1 Kesh xotirasi 1-darajali Kesh xotirasi protsessorning o'zida xotiradan boshqa narsa emas. Kesh xotirasini o'z ichiga olgan birinchi protsessor Intel 80486, 8 Kb edi. Keyin barcha shaxsiy kompyuter protsessorlari 32 Kb gacha bo'lgan yashirin xotirani o'z ichiga olgan. Ichkarida l1 keshi 16 yoki 32 baytga bo'linadi. L1 keshida ma'lumotlar va mashina buyruqlariga mos keladigan xotira manzillari mavjud. U ko'pincha ushbu ikki turdagi manzillar uchun ikkita bo'limga bo'linadi. Protsessor ichida bajariladigan mashina buyruqlari, ayniqsa, protsessor bir vaqtning o'zida bir nechta buyruqlarni bajaradigan quvur arxitekturasiga ega bo'lganda keshlash uchun foydalidir. Ikkinchi darajali Kesh 2-darajali Kesh L1-ga qaraganda kattaroq, ammo unchalik tez emas va kompyuterning anakartida joylashgan. Aytganimizdek, uning sxemalari asosan statik xotiradan iborat. 2-darajali Kesh odatda 1 Mb gacha, lekin uning maksimal hajmi ham anakartga bog'liq.