تحقیقی در مورد حافظه ها

 ROM :

حافظه فقط خواندني يا ROM ،نوعي از حافظه است كه ميتواند به طور دائمي داده ها را نگاه دارد. زيرا نوشتن در آن غيرممكن است .معمولا به ROM ، حافظه غيرفرار هم گفته مي شود زيرا داده هاي ذخيره شده در RAM حتي با قطع برق كامپيوتر نيز در آن باقي مي مانند. ROM به تنهايي يك مكان ايده آل براي قرار دادن دستورالعمل هاي شروع به كار PC مي باشد به عبارت ديگر نرم افزاري مي باشد كه سيستم راه اندازي مي كند.

در واقع ROM را ميتوان زير مجموعه اي RAM كامپيوتر در نظر گرفت. در بعضي از سيستم هاي شركت مخابرات شهرستان كرج نوعي از ROM به نام EEPROM (حافظه فقط خواندني قابل پاك شدن الكتريكي) بكار مي برند كه شكلي از حافظه Flash مي باشد. Flash، يك حافظه كاملا غيرفرار است كه قابل نوشتن مجدد مي باشد و به كاربر امكان مي دهد تا به راحتي ROM را ارتقا دهد.

 DRAM :

RAM پويا نوعي از حافظه مي باشد كه در بخش اعظم حافظه اصلي يك PC جديد بكار مي رود. مزاياي اصلي DRAM اينست كه بسيار فشرده است به عبارت ديگر تعداد زيادي بيت در يك تراشه بسيار كوچك جا مي دهيم و به دليل اين كه ارزان است مامي توانيم مقادير بزرگي از حافظه را بخريم.

خانه هاي حافظه موجود در يك DRAM خازن كوچكي هستند كه براي نشان دادن يك بيت داراي يك شارژ مي باشند. مشكل DRAM ها پويا بودن آنست و به لحاظ نوع طراحي، بايد دائما نوسازي (refresh) شود، در غير اينصورت با از بين رفتن بارها ي الكتريكي در خازن هاي جداگانه حافظه، داده ها نيز از بين مي روند. نوسازي زماني اتفاق مي افتد كه كنترل حافظه سيستم يك مكث كوتاه دارد و به همه سطرهاي داده ها در حافظه دسترسي پيدا ميكند. بسياري از سيستم ها يك كنترلر حافظه دارند كه براي يك ميزان نوسازي استاندارد صنعتي 15 ميكروثانيه اي تنظيم مي شود به عبارت ديگر هر 15 ميكرو ثانيه همه سطرهاي موجود در حافظه خوانده مي شوند داده ها نوسازي شود.

SRAM :

نوعي از حافظه است كه بسيار سريعتر از انواع DRAM ها مي باشد. SRAM علامت اختصاري Static RAM (RAM ايستا) و دليل نامگذاري حافظه، اينست كه مثل DRAM نيازي به ميزان نوسازي دوره اي ندارد. SRAM ها بسيار سريعتر از DRAM ها هستند و از اين جهت در حافظه نهاتگاه (Cache) استفاده مي شوند.

در طراحي SRAM ها يك كلاستر (خوشه) 6 ترانزيستوري را براي هربيت از ذخيره گاه به كار مي گيرد.

SDRAM :

SDRAM علامت اختصاري Synchronous DRAM ونوعي DRAM است كه همزمان با گذرگاه حافظه كارمي كند.SDRAM اطلاعات موجود در حالت پي در پي با سرعت بالا را با استفاده از يك رابطه ساعت دار سريع انتقال مي دهد SDRAM بيشتر تاخيرهاي موجود در DRAM غيرهمزمان را از بين مي برد زيرا سيگنال ها از قبل با ساعت مادربورد همزمان شده اند.

SDRAM علاوه بر توانايي كاركردن در چرخه هاي كمتر، قابليت پشتيباني حداكثر 133 مگاهرتز چرخه زني گذرگاه سيستم را نيز دارد.

DDR SDRAM : 

حافظه SDRAM نرخ داده هاي مضاعف طرحي از SDRAM استاندارد است كه در آن داده ها با سرعت دوبرابر انتقال مي يابند. به جاي دوبرابر كردن سرعت ساعت واقعي، حافظه DDR با دوبرابر نمودن اتصال داده ها در هر چرخه، (يكبار در لبه پايين رونده و يكبار در لبه بالارونده) كارايي را دوبرابر يم كند. انجام اين كار شبيه روشي است كه RDRAM انجام مي دهد و به طور موثر تعداد انتقال را دو برابر مي كند هر چند از همان ساعت وسيگنال هاي زمانبندي استفاده مي شوند.

RDRAM : 

RDRAM يا RAMBUS DRAM يك طراحي جديد واساسي براي حافظه ها است كه در سيستم هاي PC گران قيمت ظهور پيدا كرد.

Ram bus موارد اساسي گذرگاه حافظه تراشه به تراشه، به همراه دستگاه هاي مشخصي كه با سرعت بالا با هم ارتباط برقرار مي كنند را گسترش داد. اين طراحي جديد ابتدا براي سيستم هاي بازي توسعه يافت اولين بار در بازي هاي sony Playstation استفاده مي شد.

يك كانال حافظه Ram bus مي تواند حداكثر 32 دستگاه RDRAM منفرد را پشتيباني كند كه در صورت بكاربردن ميانگيرها اين مقدار نيز افزايش مي يابد.

هر تراشه به صورت سري به تراشه بعدي موجود در بسته اي به نام RIMM متصل مي شود، ولي همه انتقال هاي حافظه، بين كنترلر حافظه و يك دستگاه واحد انجام مي شوند. اين تراشه هاي RDRAM منفرد در RIMM ها قرار ميگيرند و يك مجراي واحد معمولا داراي سه سوكت RIMM مي باشد. گذرگاه حافظه RDRAM يك مسير پيوسته در هر دستگاه و ماجول موجوددر گذرگاه است كه پايه هاي ورودي و خروجي هر ماجول در دو انتهاي مخالف هم قرار دارند. بنابراين براي اطمينان از كامل شدن مسير، هر سوكت RIMM كه داراي RIMM نباشد بايد با يك ماجول پيوسته پرشود. سيگنال هايي كه به انتهاي گذرگاه مي رسند در مادربورد از بين مي روند.

ماجول های حافظه :

معماري CPU و مادربورد، يك ظرفيت خاص حافظه فيزيكي مربوط به كامپيوتر، انواع و فرم هاي حافظه اي كه ميتوانند نصب شوند را تعيين مي كند. دو تغيير اساسي در حافظه رايانه ايجاد شده است (حافظه بتدريج سريعتر و پهن تر شده است) مدار CPU وكنترلر حافظه، سرعت وعرض نوار مورد نياز را نشان مي دهند.

8086,8088 با 20 خط نشاني، مي توانيم 1 مگابايت از RAM را استفاده كنيم CPU هاي 386SX,286 ،24 خط نشاني دارند ومي توانيم تا 16 مگابايت از حافظه را پيگيري كنيم. CPU هاي Pentium pro,pentium,pentium MMX,486,386DX داراي يك مجموعه كامل از 32 خط نشاني مي باشند و مي توانيم تا 4 گيگابايت از حافظه را پيگيري نماييم. Pentium II/III/4 به علاوه Duron, AMDAthlon با 36 خط نشاني مي توانيم تا ظرفيت 64 گيگابايتي را پيگيري كنيم. از طرفي ديگر پردازنده جديد Itanium داراي نشاني دهي 44 بيتي است كه حداكثر تا 16 ترابايت از RAM را امكان پذير مي كند.

SIMMها و DIMM ها و RIMMها :

بيشتر سيستم هاي جديد با SIMM (ماجول حافظه درون خطي منفرد) DIMM (ماجول حافظه درون خطي دو گانه) يا RIMM به عنوان يك جايگزين براي تراشه هاي منفرد حافظه هماهنگ شده اند. اين بوردهاي كوچك به اتصالگرهاي خاصي روي مادربورد يا كارت حافظه وصل مي شوند، تراشه هاي مزبور با ماجول لحيم شده اند بنابراين جداكردن وجايگزين كردن آنها غيرممكن است .در عوض با خراب شدن هر قسمت از يك ماجول ، كل آن را بايد تعويض كنيم. ماجول طوري عمل مي كند كه گويي يك تراشه حافظه بزرگ است.

دو نوع اصلي SIMM، دو نوع اصلي DIMM و يك نوع RIMM استفاده مي شود كه در سيستم هاي شركت مخابرات شهرستان كرج وجود دارند. كه انواع مختلف تراشه ها براساس شمارش پايه ،پهناي سطرحافظه يا نوع حافظه هاي آنها توضيح داده ميشوند. به عنوان مثال در يكي از سيستم هاي مخابرات SIMM ها در دو نوع اصلي 30 پايه اي و 72 پايه اي با ظرفيت ها و ساير مشخصات متنوع قابل دسترس بودند.

همچنين DIMM ها در هردو نوع قابل دسترسي مي باشند معمولا از تراشه هاي SDRAM DDRSDRAM استاندارد محافظت مي كنند. DIMM هاي استاندارد 168 پايه به همراه يك بريدگي در يك طرف آن و دو بريدگي در طول ناحيه تماس مي باشند.

از طرف ديگر DDR DIMM 184 پايه وداراي دوبريدگي در هر طرف و فقط يك بريدگي در طول ناحيه تماس آن هستند. همه DIMM ها با پهناي 64 بيتي يا 72 بيتي مي باشند. تفاوت فيزيكي اصلي بين SIMM ها و DIMM ها اينست كه DIMM ها پايه هاي سيگنال متفاوتي در هر دو طرف ماجول دارند دليل اين كه چرا آنها ماجول هاي حافظه درون خطي دو گانه ناميده مي شوند اين است كه نسبت به SIMM پايه هاي بيشتري دارند.

RIMM ها نيز دو طرفه هستند. فقط يك نوع RIMM قابل دسترسي در مخابرات بود كه داراي 184پايه، يك بريدگي در يك طرف ان ودوبريدگي كه در مركز ناحيه تماس قرار گرفته است مي باشد. همه RIMM ها با پهناي 16 بيتي يا 18 بيتي مي باشند.

ماجول ها SIMM)ها ،DIMMها، RIMMها) با اتصالات طلا يا قلع نيز در مخابرات وجود دارد.

توجه:

اگر حافظه با اتصالات صفحه طلا را به سوكت ها با صفحه قلع يا برعكس نصب كنيم ما با خطاهاي حافظه در يك اجراي طولاني مشكل خواهيم داشت. اين خطاها شش ماه تا يك سال بعد از نصب رخ مي دهند. براي دوام بيشتر ضخامت روكش طلا مقدار كمي كبالت يا نيكل به طلا اضافه مي شود تا روكش طلا سخت تر معمولا شود.

توجه:

دو گزينه براي افزايش حافظه وجود دارد:

1-افزودن حافظه به شكاف هاي خالي مادربورد

2-جايگزيني حافظه فعلي مادربورد با حافظه داراي گنجايش بيشتر

عيب يابی حافظه : 

پس از اجراي سيستم عامل نيز خطاهاي حافظه اي مي توانند رخ دهند و معمولا آنها را با پيام هاي خطا دريافت مي كنيم معمولي ترين خطاها به شرح زير مي باشند:

خطاهاي بيت توازن:نشان مي دهد كه مدار بررسي كننده بيت توازن روي مادربورد در زمان ذخيره داده ها يك تغيير در حافظه را تشخيص مي دهد.

خطاهاي عمومي يا كلي:نشان دهنده اين مطلب است كه يك برنامه در حافظه خراب شده است ومعمولا اين خطاها منجر به پايان يافتن سريع برنامه مي شوند.

خطاهاي مخرب:شامل كدهاي خطا هستند كه در صورت مشاهده يك دستورالعمل غيرقانوني دستيابي به داده ها يا كد نامعتبر يا صحيح نبودن سطح اجازه انجام يك عملكرد توسط برنامه بازگردانده مي شوند.