2. Пам'ять типу ROM

У пам'яті типу ROM (Read Only Memory), або ПЗП (постійний запам'ятовуючий пристрій), дані можна тільки зберігати; змінювати їх не можна. Саме тому дана пам'ять використовується тільки для читання даних. ROM також часто називають незалежною пам'яттю, тому що будь-які записані в неї дані зберігаються при вимиканні живлення. Через це в ROM містяться команди запуску ПК, тобто програмне забезпечення, яке завантажує систему.

Зауважте, що ROM і оперативна пам'ять - не протилежні поняття. Насправді ROM являє собою частину оперативної пам'яті системи. Іншими словами, частина адресного простору оперативної пам'яті відводиться для відображення ROM. Це необхідно для прискорення завантаження системи після включення живлення.

Основний код BIOS міститься в мікросхемі ROM на системній платі, але на платах адаптерів також є аналогічні мікросхеми. Вони містять допоміжні підпрограми BIOS і драйвери, необхідні для конкретної плати, особливо для тих плат, які повинні бути активізовані на ранньому етапі початкового завантаження (зокрема, це стосується відеоадаптера). Плати, що не потребують драйверів на ранньому етапі початкового завантаження, зазвичай не мають ROM, оскільки їх драйвери можуть бути завантажені з жорсткого диска пізніше - в процесі початкового завантаження.

В даний час у більшості систем використовується одна з форм флеш - пам'яті, яка називається постійною пам’ятю, що стирається за допомогою спеціального електричного сигналу (Electrically Erasable Programmable Read-only Memory - EEPROM). Флеш - пам'ять дійсно є енергонезалежною і яку можна перезаписувати і дозволяє користувачам легко модифікувати ROM, програмно-апаратні засоби системних плат та інших компонентів (таких, як відеоадаптери, плати SCSI, периферійні пристрої тощо).

Пам'ять типу DRAM

Динамічна оперативна пам'ять (Dynamic RAM - DRAM) використовується в більшості систем оперативної пам'яті сучасних ПК. Основна перевага пам'яті цього типу полягає в тому, що її вузли дуже щільно упаковані, тобто в невелику мікросхему можна упакувати багато бітів, а значить, на їх основі можна організувати пам'ять великого об’єму.

Комірки пам'яті в мікросхемі DRAM - це крихітні конденсатори, які утримують заряди. Саме так (наявністю або відсутністю зарядів) і кодуються біти. Проблеми, пов'язані з пам'яттю цього типу, викликані тим, що вона динамічна, тобто повинна постійно регенеруватися, тому що в протилежному випадку електричні заряди в конденсаторах пам'яті будуть «стікати» і дані будуть втрачені. Регенерація відбувається, коли контролер пам'яті системи бере крихітну перерву і звертається до всіх рядків даних в мікросхемах пам'яті. Більшість систем мають контролер пам'яті (зазвичай вбудований в набір мікросхем системної плати, проте він може бути вбудований і в процесор, як у процесорах Athlon 64 і Opteron), який налаштований на відповідну промисловим стандартам частоту регенерації, рівну 15 мс. Це означає, що кожні 15 мс прочитуються всі рядки в пам'яті для забезпечення регенерації даних.

Регенерація пам'яті, на жаль, забирає час в процесора. Кожен цикл регенерації по тривалості займає кілька тактів центрального процесора. У старих комп'ютерах цикли регенерації могли займати до 10% (або більше) процесорного часу, але в сучасних системах, що працюють на частотах, рівних сотням мегагерц, ці витрати становлять 1% і менше. Деякі системи дозволяють змінити параметри регенерації з допомогою програми настроювання BIOS. Інтервал між циклами оновлення називається tREF і задається не в мілісекундах, а в тактах.

У пристроях DRAM для зберігання одного біта використовуються тільки один транзистор і пара конденсаторів, тому вони більш місткі, ніж мікросхеми інших типів пам'яті. В даний час вже випускаються мікросхеми динамічної оперативної пам'яті ємністю 2 Гбайт і більше. Це означає, що подібні мікросхеми містять більше мільярда транзисторів!

Транзистор кожного однорозрядного регістра DRAM використовується для читання стану суміжного конденсатора. Якщо конденсатор заряджений, в комірці записана одиниця; якщо заряду немає - записаний нуль. Заряди в крихітних конденсаторах увесь час стікають, тому пам'ять повинна постійно регенеруватися. Навіть миттєве переривання подачі живлення або будь-який збій в циклах регенерації приводить до втрати заряду у комірці DRAM, а отже, і до втрати даних. У працюючій системі це призводить до появи «синього екрану смерті», глобальної відмови системи захисту, пошкодженням файлів або до повної відмови системи.

Динамічна оперативна пам'ять використовується в персональних комп'ютерах. Оскільки вона недорога, мікросхеми можуть бути щільно упаковані, а це означає, що запам'ятовуючий пристрій великого об’єму може займати невеликий простір. На жаль, пам'ять цього типу не відрізняється високою швидкодією, зазвичай вона набагато «повільніша», ніж процесор. Тому існує безліч різних типів організації DRAM, що дозволяють поліпшити цю характеристику.