HLAVNÍ PAMĚŤ (VÝPOČETNÍ TECHNIKA): KOMPONENTY, TYPY, FUNKCE - TECHNOLOGIE - 2025

Hlavní paměť je součástí počítače, na kterém jsou softwarové aplikace, operační systém a další informace uložené tak, že centrální procesorová jednotka (CPU) má zkratku a rychle v případě potřeby k plnění úkolů.

Popisuje se jako vnitřní paměť počítače. Slovo „hlavní“ se používá k odlišení od periferních paměťových zařízení. Nazývá se také paměť s náhodným přístupem (RAM), protože procesor může okamžitě přejít do kteréhokoli sektoru paměti, aniž by musel tento proces provádět jako posloupnost.

Zdroj: pixabay.com

RAM je jedním z nejrychlejších typů paměti. Umožňuje číst a zapisovat data. Vypnutí počítače však vyčistí vše, co je v něm obsaženo.

Počítač dokáže zpracovávat pouze data, která jsou v hlavní paměti. Proto musí být každý spuštěný program a každý soubor, který je přístupný, zkopírován z úložného zařízení do hlavní paměti.

Komponenty

Paměťové moduly mohou mít různé velikosti a různé konfigurace pinů.

SIMM

Odpovídá zkratce pro „Single Online Memory Module“. SIMM je malý list s velkým počtem paměťových čipů. SIMM používají 32bitovou sběrnici.

Původní SIMM měly 30 pinů nebo konektorů, což jsou kovové kontakty, které se připojují k základní desce. Nové čipy SIMM však mají 72 pinů.

Novější procesory vyžadují 64bitovou paměťovou sběrnici, takže je lepší používat moduly DIMM.

DIMM

Znamená „Dual Inline Memory Module“. Modul DIMM je malá deska, která obsahuje paměťové čipy. Používá 64bitovou sběrnici do paměti, zatímco jediný modul in-line memory (SIMM) má pouze 32bitovou cestu.

To umožňuje modulům DIMM přenášet více dat najednou. Protože moduly DIMM mají rychlejší přenos dat než SIMM, prakticky je zcela nahradily.

Modul DIMM je dodáván v konfiguraci se 168 kolíky, ale některé moduly DIMM mají až 240 pinů.

SO-DIMM

Je to zkratka pro „Small Enclosure Dual Inline Memory Module“. Většina stolních počítačů má dostatek místa pro RAM čipy, takže velikost paměťových modulů není problémem.

S příchodem přenosných počítačů se však velikost paměťových modulů stala velmi důležitou. Proto byly vytvořeny moduly SO-DIMM

Velikost modulu SO-DIMM je pouze 50% velikosti modulu DIMM. To usnadňuje flexibilitu při navrhování pamětí pro tento typ počítače.

SO-DIMM měly původně 72 konektorů a přenosy dat byly 32bitové. Dnešní SO-DIMM však mají obvykle 144 pinů, což umožňuje provádět stejné 64bitové přenosy jako DIMM v plné velikosti.

Typy

Dynamická paměť s náhodným přístupem (DRAM)

Je to nejpoužívanější typ hlavní paměti v počítači. Datové bity jsou uloženy v paměti, která se skládá z malého kondenzátoru a tranzistoru.

Kondenzátor může být nabitý nebo vybitý. Tyto dva stavy se používají k symbolizaci dvou hodnot bitu, které jsou nula a jedna.

Elektrický náboj kondenzátorů se však pomalu ztrácí. K vyřešení tohoto problému potřebuje DRAM externí obvod, aby obnovil paměť, opakovaně překopíruje informace obsažené v kondenzátorech, aby se obnovil původní náboj.

DRAM tak neustále doplňuje veškerá data uložená v paměti. Aktualizuje informace zasláním miliónů pulzů za sekundu do paměťové buňky. Tento proces aktualizace je definující charakteristikou dynamické paměti s náhodným přístupem.

DRAM je nestabilní paměť, protože informace, které obsahuje, zmizí okamžitě, jakmile je vypnuto napájení.

Paměť statického náhodného přístupu (SRAM)

Je to polovodičová paměť, která používá bistabilní enklávový obvod (flip-flop) k uložení každého bitu. Běžně se používá ve vestavěných zařízeních jako zdroj paměti. Je rychlejší a dražší než DRAM.

Informace uložené v SRAM nemusí být neustále obnovovány, v této paměti jsou data opravována jako „statický obraz“, dokud nejsou vymazána, když je napájení odpojeno nebo je na něj zapsáno.

V důsledku toho je SRAM, když se nepoužívá, účinnější a méně hustá spotřeba energie. V tomto smyslu je to lepší volba než DRAM pro určitá použití, jako jsou mezipaměti umístěné v CPU.

Na druhé straně díky hustotě DRAM je to lepší alternativa k hlavní paměti.

Funkce

Hlavní paměť poskytuje případné úložiště informací požadovaných počítačem. Místo toho, aby bylo nutné hledat pevný disk, kdykoli jsou požadována data, jsou běžně používané informace dočasně uloženy v paměti RAM, takže je rychlejší najít.

Když se počítač vypne, všechna data v paměti RAM se vymažou, čímž se při opětovném spuštění počítače uvolní místo pro nová data.

Když mikroprocesor dokončí provádění sady instrukcí a chystá se provést další úkol, získá data, která potřebuje, z RAM.

Rychlost počítače

Mít dostatečné množství paměti RAM má přímý účinek na rychlost počítače.

Pokud systém nemá dostatek hlavní paměti pro spouštění svých aplikací, bude se muset „vyměňovat“ data, aby vytvořil další paměťové prostředky na pevném disku, na operačním systému.

Pokud však procesor musí získat data z pevného disku namísto RAM, zpomaluje výkon počítače.

Hlavní použití

- Uložení kopie hlavních systémů, které řídí obecnou činnost počítače. Tato kopie je načtena do paměti RAM, když je počítač zapnutý, a zůstává tam, dokud je počítač zapnutý.

- Dočasné uložení kopie pokynů pro aplikaci, kterou musí centrální procesorová jednotka (CPU) načíst pro interpretaci a provedení.

- Dočasné uložení informací, které byly zadány ze vstupního zařízení. Dokud aplikace nevyžádá, aby byla tato data přenesena do procesoru pro zpracování.

- Dočasné uložení informací, ke kterým došlo v důsledku zpracování, dokud aplikace nevyžádá, aby tato data byla znovu použita v dalším zpracování nebo přenesena do výstupního zařízení nebo paměťového zařízení.

Reference

1. John Landers (2019). Co je hlavní paměť v počítači? Převzato z: techwalla.com.
2. Vangie Beal (2019). Hlavní paměť. Webopedia. Převzato z: webopedia.com.
3. Blurtit (2019). Jaké jsou funkce hlavní paměti (RAM)? Převzato z: technology.blurtit.com.
4. Techterms (2019). Paměťový modul. Převzato z: techterms.com.
5. Wikipedia, encyklopedie zdarma (2019). Paměť počítače. Převzato z: en.wikipedia.org.