მეხსიერება

მეხსიერების მიკროსქემები  წარმოადგენენ პერსონალური კომპიუტერის აუცილებელ კომპონენტს. ძირითადი მეხსიერება ორი ტიპისაა - ოპერატიული მეხსიერება (RAM Random Access Memory) და მუდმივი მეხსირება (ROM Read Only Memory). მონაცემების წაკითხვის, ან ჩაწერის დრო 60+ ნანოწამია (60x10-9 წმ).

ოპერატიულ მეხსიერებაში ინახება მოცემულ მომენტში მომუშავე კოდი პროგრამების კოდი და ის მონაცემები, რომლებიც ამ პროგრამებში  იქმნება. მიკროპროცესორი ინსტრუქციათა და მონაცემთა მორიგი პორციის მისაღებად სწორედ ოპერატიულ მეხსიერებას მიმართავს .

ოპერატიული მეხსიერების (RAM) სლოტი არის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი სლოტი დედაპლატაზე, რომლებიც შეიცავს მეხსიერების მოდულებს, რომელსაც უერთდება მეხსიერების ჩიპები, რაც შეადგენს პირველად მეხსიერებას, რომელიც შედგება პროცესორისთვის ინსტრუქციისგან  და პროცესის შესასრულებლად საჭირო მონაცემების შესანახად. ოპერატიული  მეხსიერება სტრუქტურულად შეიძლება შევადაროათ მილიონობით ელექტრონულ უჯრედს, რომლებშიც ელექტრონული იმპულსები ინახება. თითოეულ უჯრედს აქვს საკუთარი მისამართი, რომლის მიხედვით იძებნება ამ უჯრედში არსებული მონაცემები.

ოპერატიული მეხსიერება წარმოადგენს პატარა პლატას, რომელზეც განთავსებულია პატარა ჩიპები. მას მეხსიერების მოდული ჰქვია. ეს ჩიპები დაყოფილია მცირე ზომის უჯრედებად, თითოეული უჯრედი განკუთვნილია თითო ბიტისათვის. ფაქტიურად ეს უჯრედი წარმოადგენს ნანომეტრულ კონდენსატორს. კონდესატორი არის ელექტრონული დეტალი, რომელსაც შეუძლია შეინახოს ელექტრული მუხტი გარკვეული ხნის განმავლობაში. ჩვენს შემთხვევაში კონდენსატორი დამუხტული რჩება 15 მილიწამის განმავლობაში, შემდეგ კარგავს მუხტს. ანუ ყოველ 15 მილიწამში დედაპლატიდან მოდულს მიეწოდება ახალი იმპულსი, რათა არ მოხდეს დამუხტული კონდესატორების განმუხტვა. დამუხტული კონდესატორი წარმოადგენს ორობით 1-იანს, ხოლო რომელიც არ არის დამუხტული – 0-ს. რომ დაუგვიანდეს დედაპლატიდან იმპულსი, ყველა კონდესატორი გადავა 0 მდგომარეობაში, ანუ მონაცემები დაიკარგება. 

მუდმივ მეხსიერებას კომპიუტერი იყენებს ძირითადად შიდა საჭიროებისათვის. ოპერატიული მეხსიერებისაგან განსხვავებით მუდმივი მეხსიერება იმ შემთხვევაშიც ინახავს მონაცემებს, თუ კომპიუტერი გამორთულია. სწორედ ამის გამო უწოდებენ მას მუდმივ მეხსიერებას.

როგორც წესი, დედა პლატაზე მოთავსებულია ერთი ან რამოდენიმე მუდმივი მეხსიერების მიკროსქემა. მიკროსქემაში ჩაწერილია სპეციალური პროცედურები. ეს პროცედურები წარმოადგენენ ინსტრუქციებს და ატყობინებებ კომპიუტერს, თუ როგორ უნდა მართონ ინფორმაცია,  რომელიც ცირკულირებს კომპიუტერის სხვადასხვა სახის მოწყობილობათა შორის. პროცედურების ამ სისტემას ეწოდება BIOS (Basic Input/Output  System).მუდმივ მეხსიერებაში ჩაწერილია ასევე კომპიუტერის პროცედურები (POST- Power On Self Test), რომლებიც კომპიუტერის ჩართვისთანავე ამოწმებენ მისი კომპონენტენის ფუნქციონირებას და დაზიანების შემთხვევაში გზავნიან შესაბამის შეტყობინებას მონიტორის ეკრანზე ან გამოსცემენ ხმოვან სიგნალს.  

პერსონალურ კომპიუტერში მეხსიერების მიკროსქემის ორი ტიპი გამოიყენება: დინამიური და სტატისტიკური. ისინი ერთმანეთსაგან ელექტრო იმპულსების შენახვის ტექნოლოგიით განსხვავდებიან. 

ოპერატიული მეხსიერებისათვის გამოიყენება  DRAM მიკროსქემები. ამ მიკროსქემას გააჩნია ქვეტიპებიც, მაგ: SDRAM, CDRAM, DDR SDRAM და DRDRAM.

მეხსიერების მოდულებს ქვედა მხარეს აქვს კონტაქტები, რომლებითაც ისინი ჯდებიან ბანკებში და ამ კონტაქტების მეშვეობით იღებენ და გადასცემენ მონაცემებს. ზოგიერთ მოდულს კონტაქტები ცალმხრივად აქვს განლაგებული, სხვებს კი ორივე მხარეს. შესაბამისად ბანკებსაც კონტაქტების ანალოგიური განლაგება აქვს. ამის მიხედვით ანსხვავებენ მოდულთა ორ ტიპს. ცალმხრივს SIMM (Single Inline Memory Module) და ორმხრივს DIMM (Dual Inline Memory Module).

DIP მეხსიერების მოდული გამოსასვლელების ორრიგა განლაგებით გახლავთ განცალკევებული მეხსიერების მიკროსქემა  DIP მოდუ-      ლის დედაპლატაზე დასამაგრებლად, გამოიყენება ორრიგა კონტაქტები.

SIMM (Singl in-line memory module - ცალმხრიანი მეხსიერების მოდული) მეხსიერების მოდული გამოსასვლელების ერთრიგა განლაგებით არის პატარა პლატა, რომელზეც თავსდება რამდენიმე მეხსიერების მიკროსქემა.  SIMM მოდულებს აქვთ 30 და 72-კონტაქტიანი კონფიგურაცია.

DIMM (Dual in-line memory module - ორ მხრიანი მეხსიერების მოდული) მეხსიერების მოდულებს აქვს გამოსასვლელების ორმაგი განლაგება. შესაბამის პლატაზე თავსდება SDRAM, DDR SDRAM, DDR2 SDRAM და DDR III SDRAM მიკროსქემები. არსებობს 168-კონტაქტიანი SDRAM DIMM მოდულები, 184-კონტაქტიანი DDR DIMM, 240-კონტაქტიანი DDR2 DIMM და DDR3 DIMM მოდულები.

RIMM მეხსიერების მოდული, რომლის შესაბამის პლატაზეც თავსდება RDRAM მიკროსქემები. ტიპიურ RIMM მოდულს აქვს 184-კონტაქტიანი კონფიგურაცია.

SODIMM (Small outline dual in-line memory module)  შემცირებული გაბარიტების მეხსიერების მოდული, რომელიც გამოიყენება ნოუთბუქებში, საოფისე პრინტერებში და Mini ITX დედადაფებში.

ყველა სახის დედა პლატა აქვს შეზღუდვა ოპერატიულის მაქსიმალურ მოცულობაზე. ამის გარკვევაც შეგიძლით დედა პლატის მწარმოებლის ვებ გვერდზე. გარდა ამისა 32 ბიტიანი ოპერაციული სისტემებს (Windows XP x86, Vista x86, Windows 7 x86) გააჩნიათ 3.5 GB მოცულობის მხარდაჭერა, დანარჩენს ისინი ვერ აღიქვამენ.

პირველი პერსონალური კომპიუტერის Altair 8800-ის ოპერატიული მეხსიერების მოცულობა სულ 4 კილობაიტს შეადგებდა, ხოლო IBM PC  პერსონალური კომპიუტერის პირველ მოდულს ჰქონდა 64 კილობაიტი ოპერატიული მეხსიერება. დღეს პერსონალური კომპიუტერისათვის დასაშვები ოპერატიული მეხსიერების მინიმალურ მოცულობად ითვლება 1გიგაბაიტი.

დღესდღეობით საუკეთესო მწარმოებლად ითვლება Kingston-ი.

კომპიუტერში გამოიყენება მეხსიერების კიდევ ერთი ტიპი სახელწოდებით Cashe-მეხსიერება. რომელიც გამოიყენება ბუფერად ოპერატიულ მეხსიერებასა და პროცესორს შორის.

როდესაც CPU ასრულებს პროგრამას, რომელიც წარმოადგენს ბრძანებათა თანამიმდევრობას. პროცესორის ყოველ მოდელს შესასრულებელი აქვს ბრძანებების ნაკრები. პროგრამაში მუშაობის დროს CPU მონაცემების ყველა ელემენტს ამუშავებს ბრძანებათა ნაკრების შესაბამისად. სანამ CPU ასრულებს პროგრამის ერთ ნაბიჯს, დანარჩენი ბრძანებები და მონაცემები ინახება გვერდით სპეციალურ მეხსიერებაში, რომელსაც CACHE (ქეშ მეხსიერება) ეწოდება. 

გასადიდებლად დააჭირეთ სურათს.

       ქეშ-მეხსიერება არის ზესწრაფი მეხსიერება, სადაც ინახება წინასწარ გამზადებული ინფორმაცია, რომელიც პროცესორს დაჭირდება დასამუშავებლად. ელექტრონულად ქეშის მოვალეობას ტრანზისტორები ასრულებენ, რომლებიც ჩიპებშია განთავსებული და პროცესორის კრისტალშია ჩაშენებული.

 ქეშის მაქსიმალური ეფექტურობა მიიღწევა მაშინ, როდესაც მისი და პროცესორის შემაერთებელი არხის სიხშირე უახლოვდება ტაქტურ სიხშირეს. ამიტომ მოხერხდა ქეშის ინტეგრაცია პროცესორის კრისტალში და ამ შემთხვევაში იგი უშუალოდ პროცესორის ტაქტურ სიხშირეზე მუშაობს. პროცესორში განლაგებული ტრანზისტორების ნახევარზე მეტი ქეშმეხსიერებას ეკუთვნის.

       პრიორიტეტის მიხედვით ქეში იყოფა სამ დონედ (Level). პირველი დონეში (L1) ინახება ის ინფორმაცია, რომელსაც კონკრეტულ მომენტში იყენებს პროცესორი. მეორე დონეში (L2) ინახება ინფორმაცია, რომელიც ცოტა ხანში დაჭირდება პროცესორს, ხოლო მესამე დონე (L3) აგროვებს და ინახავს ინფორმაციას, რომელსაც გამოიყენებს პროცესორი უახლოეს მომავალში.

        L1 ქეშის მოცულობა 32 KB-დან 128 KB-მდე მერყეობს, L2-128 KB-დან 12 MB-მდე. L3-32 MB და მეტიც შეიძლება იყოს. სტატისტიკური SRAM ტიპის მეხსიერებები მიკროსქემა გამოიყენება ქეშისმეხსიერების სახით და მას არ სჭირდება ელექტროიმპულსებით ხშირი განახლება.