Виды и типы памяти: Виды памяти и их особенности (Немов Р. С.)

Виды памяти и их особенности (Немов Р. С.)

Классификация ви­дов памяти по органам чувств и использованию мнемических средств: образ­ная, словесно-логическая, двигательная, эмоциональная, произвольная и не­произвольная, механическая и логическая, непосредственная и опосредство­ванная. Особенности кратковременной памяти, ее объем, механизмы, связь с сознанием. Явление замещения — замены информации в переполненной по объему кратковременной памяти. Трудности механического запоминания имен, фамилий и явление замещения. Акустическое перекодирование информации в кратковременной памяти. Связь кратковременной памяти с долговременной, их относительная независимость. Подсознательный характер долговременной памяти человека. Связь долговременной памяти с речью и мышлением, в час­тности с внутренней речью. Смысловая организация материала в долговремен­ной памяти.

Существует несколько оснований для классификации видов человеческой памяти. Одно из них — деление памяти по време­ни сохранения материала, другое — по преобладающему в про­цессах запоминания, сохранения и воспроизведения материала анализатору.

В первом случае выделяют мгновенную, кратко­временную, оперативную, долговременную и генетическую память. Во втором случае говорят о двигательной, зрительной, слуховой, обонятельной, осязательной, эмоциональной и дру­гих видах памяти. Рассмотрим и дадим краткое определение основным из названных видов памяти.

Мгновенная, или иконическая, память связана с удержанием точной и полной картины только что воспринятого органами чувств, без какой бы то ни было переработки полученной ин­формации. Эта память — непосредственное отражение инфор­мации органами чувств. Ее длительность от 0,1 до 0,5 с. Мгно­венная память представляет собой полное остаточное впечатле­ние, которое возникает от непосредственного восприятия сти­мулов. Это — память-образ.

Кратковременная память представляет собой способ хране­ния информации в течение короткого промежутка времени. Дли­тельность удержания мнемических следов здесь не превышает нескольких десятков секунд, в среднем около 20 (без повторе­ния). В кратковременной памяти сохраняется не полный, а лишь обобщенный образ воспринятого, его наиболее существенные элементы. Эта память работает без предварительной сознатель­ной установки на запоминание, но зато с установкой на после­дующее воспроизведение материала. Кратковременную память характеризует такой показатель, как объем. Он в среднем равен от 5 до 9 единиц информации и определяется по числу единиц информации, которое человек в состоянии точно воспроизве­сти спустя несколько десятков секунд после однократного предъ­явления ему этой информации.

Кратковременная память связана с так называемым актуаль­ным сознанием человека. Из мгновенной памяти в нее попада­ет только та информация, которая сознается, соотносится с ак­туальными интересами и потребностями человека, привлекает к себе его повышенное внимание.

Оперативной называют память, рассчитанную на хранение информации в течение определенного, заранее заданного сро­ка, в диапазоне от нескольких секунд до нескольких дней. Срок хранения сведений этой памяти определяется задачей, встав­шей перед человеком, и рассчитан только на решение данной задачи. После этого информация может исчезать из оператив­ной памяти. Этот вид памяти по длительности хранения ин­формации и своим свойствам занимает промежуточное поло­жение между кратковременной и долговременной.

Долговременная — это память, способная хранить информацию в течение практически неограниченного срока. Информация, попавшая в хранилища долговременной памяти, может воспроиз­водиться человеком сколько угодно раз без утраты. Более того, многократное и систематическое воспроизведение данной инфор­мации только упрочивает ее следы в долговременной памяти. По­следняя предполагает способность человека в любой нужный момент припомнить то, что когда-то было им запомнено. При пользовании долговременной памятью для припоминания неред­ко требуется мышление и усилия воли, поэтому ее функциониро­вание на практике обычно связано с двумя этими процессами.

Генетическую память можно определить как такую, в кото­рой информация хранится в генотипе, передается и воспроиз­водится по наследству. Основным биологическим механизмом запоминания информации в такой памяти являются, по-види­мому, мутации и связанные с ними изменения генных структур. Генетическая память у человека — единственная, на которую мы не можем оказывать влияние через обучение и воспитание.

Зрительная память связана с сохранением и воспроизведе­нием зрительных образов. Она чрезвычайно важна для людей любых профессий, особенно для инженеров и художников. Хо­рошей зрительной памятью нередко обладают люди с эйдетиче­ским восприятием, способные в течение достаточно продолжи­тельного времени «видеть» воспринятую картину в своем вооб­ражении после того, как она перестала воздействовать на орга­ны чувств. В связи с этим данный вид памяти предполагает развитую у человека способность к воображению. На ней осно­ван, в частности, процесс запоминания и воспроизведения ма­териала: то, что человек зрительно может себе представить, он, как правило, легче запоминает и воспроизводит.

Слуховая память — это хорошее запоминание и точное вос­произведение разнообразных звуков, например музыкальных, речевых. Она необходима филологам, людям, изучающим ино­странные языки, акустикам, музыкантам. Особую разновидность речевой памяти составляет словесно-логическая, которая тес­ным образом связана со словом, мыслью и логикой. Данный вид памяти характеризуется тем, что человек, обладающий ею, быстро и точно может запомнить смысл событий, логику рас­суждений или какого-либо доказательства, смысл читаемого текс­та и т.п. Этот смысл он может передать собственными словами, причем достаточно точно. Этим типом памяти обладают уче­ные, опытные лекторы, преподаватели вузов и учителя школ.

Двигательная память представляет собой запоминание и со­хранение, а при необходимости и воспроизведение с достаточной точностью многообразных сложных движений. Она участ­вует в формировании двигательных, в частности трудовых и спор­тивных, умений и навыков. Совершенствование ручных движе­ний человека напрямую связано с этим видом памяти.

Эмоциональная память — это память на переживания. Она участвует в работе всех видов памяти, но особенно проявляется в человеческих отношениях. На эмоциональной памяти непос­редственно основана прочность запоминания материала: то, что у человека вызывает эмоциональные переживания, запомина­ется им без особого труда и на более длительный срок.

Осязательная, обонятельная, вкусовая и другие виды памяти особой роли в жизни человека не играют, и их возможности по сравнению со зрительной, слуховой, двигательной и эмоцио­нальной памятью ограничены. Их роль в основном сводится к удовлетворению биологических потребностей или потребностей, связанных с безопасностью и самосохранением организма.

По характеру участия воли в процессах запоминания и восп­роизведения материала память делят на непроизвольную и произ­вольную. В первом случае имеют в виду такое запоминание и воспроизведение, которое происходит автоматически и без осо­бых усилий со стороны человека, без постановки им перед собой специальной мнемической задачи (на запоминание, узнавание, сохранение или воспроизведение).

Во втором случае такая за­дача обязательно присутствует, а сам процесс запоминания или воспроизведения требует волевых усилий.

Непроизвольное запоминание не обязательно является более слабым, чем произвольное, во многих случаях жизни оно превос­ходит его. Установлено, например, что лучше непроизвольно за­поминается материал, который является объектом внимания и сознания, выступает в качестве цели, а не средства осуществле­ния деятельности. Непроизвольно лучше запоминается также ма­териал, с которым связана интересная и сложная умственная ра­бота и который для человека имеет большое значение. Показано, что в том случае, когда с запоминаемым материалом проводится значительная работа по его осмыслению, преобразованию, клас­сификации, установлению в нем определенных внутренних (струк­тура) и внешних (ассоциации) связей, непроизвольно он может запоминаться лучше, чем произвольно. Это особенно характерно для детей дошкольного и младшего школьного возраста.

Рассмотрим теперь некоторые особенности и взаимосвязь двух основных видов памяти, которыми человек пользуется в по­вседневной жизни: кратковременной и долговременной.

Объем кратковременной памяти индивидуален. Он характе­ризует природную память человека и обнаруживает тенденцию к сохранению в течение всей жизни. Им в первую очередь оп­ределяется механическая память, ее возможности. С особенно­стями кратковременной памяти, обусловленными ограничен­ностью ее объема, связано такое свойство, как замещение. Оно проявляется в том, что при переполнении индивидуально огра­ниченного объема кратковременной памяти человека вновь по­ступающая информация частично вытесняет хранящуюся там, и последняя безвозвратно исчезает, забывается, не попадает в долговременное хранилище. Это, в частности, происходит тог­да, когда человеку приходится иметь дело с такой информа­цией, которую он не в состоянии полностью запомнить и кото­рая ему предъявляется непрерывно и последовательно.

Почему, например, мы так часто испытываем серьезные труд­ности при запоминании и сохранении в памяти имен, фамилий и отчеств новых для нас людей, с которыми нас только что позна­комили? По-видимому, по той причине, что объем информации, имеющейся в этих словах, находится на пределе возможностей кратковременной памяти, и если к нему добавляется новая ин­формация (а это как раз и происходит, когда представленный нам человек начинает говорить), то старая, связанная с его име­нем, вытесняется.

Непроизвольно переключая внимание на то, что говорит человек, мы тем самым перестаем повторять его имя, фамилию и отчество и

Виды памяти человека и процессы (Таблица)

Память — это запоминание, сохранение и последующее воспроизведение человеком ранее пережитых им чувств, мыслей и образов прежде воспринятых предметов и явлений.

Процессы памяти

Запоминание	—>	Сохранение	—>	Воспроизведение
Происходит закрепление нового материала путём связывания его с приобретенным ранее		Определяется степенью участия материала в деятельности личности, то есть важностью для человека		Происходит актуализация закрепленного материала путем извлечения его из долговременной памяти и передача в оперативную

Повторение — одно из важных условий запоминания. Для улучшения запоминания необходимо: выделение основных мыслей, использование иллюстраций, составление планов, схем, таблиц.

Виды памяти человека таблица

Виды памяти	Определение	Примеры
Виды памяти по характеру психической активности, преобладающей в деятельности человека:
Двигательная	Запоминание и воспроизведение движений. Лежит в основе обучения бытовым, спортивным, трудовым навыкам, письменной речи.	Игра в теннис, плавание, вязание, игра на музыкальных инструментах.Развита у спортсменов, танцоров
Эмоциональная (впервые ввел К.С. Станиславский )	Прочно сохраняет пережитые человеком чувства	Сочувствие другим людям. Человек может побледнеть при одном воспоминании о пережитом страхе.
Смысловая (словесная)	Запоминание, сохранение и воспроизведение прочитанных, услышанных или произнесенных слов.	Запоминание стихотворений, рассказов, очерков. Развита у артистов, певцов.
Образная	Позволяет запоминать зрительные и звуковые образы, запахи, сопровождающие данную обстановку.	Запоминание лиц людей, картин природы, музыкальные мелодии. Развита у музыкантов, писателей, художников
Виды памяти по характеру целей запоминания
Непроизвольная	это запоминание и воспроизведение, в котором отсутствует специальная цель что-то запомнить	Благодаря ей формируется основная часть жизненного опыта человека
Произвольная	это запоминание и воспроизведение, в котором присутствует специальная цель что-то запомнить	Благодаря ей человек получает профессиональные и другие специальные знания
Виды памяти по продолжительности сохранения и закрепления материала
Кратковременная	очень краткое сохранение данных после однократного очень непродолжительного восприятия и немедленного воспроизведения (в первые же секунды после восприятия материала).	Играет роль в функционировании механизмов накопления опыта
Оперативная	вид кратковременной памяти. Обслуживает непосредственно осуществляемые человеком актуальные действия.	Чтение, списывание
Долговременная	длительное сохранение материала после многократного его повторения и воспроизведения.	Роль в функционировании механизмов накопления профессиональных знаний

_______________

Источник информации: Резанова Е.А. Биология человека. В таблицах и схемах./ М.: 2008.

Билет №8. Память, ее виды и свойства.

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 12Следующая ⇒

Определение и общая характеристика памяти.

Память-запечатление, сохранение, последующее узнавание и воспроизведение следов прошлого опыта.

память — это сложный психический процесс, состоящий из нескольких частных процессов, связанных друг с другом.

Принципы ассоциации (попытки объяснить связь психических процессов при запоминании и воспроизведении.)

1. Ассоциация по смежности. Образы восприятия или какие-либо представления вызывают те представления, которые в прошлом переживались одновременно с ними или непосредственно вслед за ними. Например, образ нашего школьного товарища может вызвать в памяти события из нашей жизни, имеющие положительную или отрицательную эмоциональную окраску.

2. Ассоциация по сходству. Образы восприятия или определенные представления вызывают в нашем сознании представления, сходные с ними по каким-либо признакам. Например, при виде портрета человека возникает представление о нем самом. Или другой пример: когда мы видим какой-то предмет, он может напомнить нам о каком-либо человеке или явлении.

3. Ассоциация по контрасту. Образы восприятия или определенные представления вызывают в нашем сознании представления в каком-нибудь отношении противоположные им, контрастирующие с ними. Например, представив что-нибудь черное, мы можем тем самым вызвать в представлении какой-либо образ белого цвета, а представив великана, мы можем тем самым вызвать в представлении образ карлика.

Основные черты памяти

Наиболее важные черты, неотъемлемые характеристики памяти, это:
длительность, быстрота (запоминания и воспроизведения), точность, готовность, объем. От этих характеристик зависит то, насколько продуктивная память человека. Данные черты памяти будут упоминаться ниже в этой работе, а пока — их краткая характеристика:

 

1. Объем — способность одновременно сохранять значительный объем информации. Средний объем памяти — 7 элементов (единиц) информации.

2. Быстрота запоминания — отличается у разных людей. Скорость запоминания можно увеличить с помощью специального тренирования памяти.

3. Точность — точность проявляется в припоминании фактов и событий, с которыми сталкивался человек, а также в припоминании содержания информации. Эта черта очень важна в обучении

4. Длительность — способность в течении долгого времени сохранять пережитый опыт. Также очень индивидуальное качество: некоторые люди могут вспомнить лица и имена школьных друзей много лет спустя, некоторые забывают их спустя всего несколько лет. Длительность памяти имеет выборочный характер.

5. Готовность к воспроизведению — способность быстро воспроизводить в сознании человека информацию. Именно благодаря этой способности мы можем эффективно использовать приобретенный раньше опыт.

 

Основные процессы памяти

· Запоминание— Представляет собой запечатление и закрепление любого опыта.

· Хранение— означает наличие информации, что не всегда связано с ее доступностью для сознания

· Воспроизведение отвечает за извлечение информации из блока хранения. Осуществляется его деятельность через «узнавание», «воспроизведение», «припоминание».

· Узнавание генетически более раннее проявление памяти. Это воспроизведение образа какого-либо объекта, явления в условиях его повторного восприятия. Узнать — это опознать, то есть узнавание — это акт познания.Воспроизведение отличается от узнавания тем, что осуществляется без повторного восприятия того объекта, который воспроизводится.

· Реконструкция материала

· Реминисценция — факт улучшения отсроченного воспроизведения, то есть воспоминание первоначально забытого материала.

· Забывание . Блок забывания также определяется как относительно независимый. До сих пор на уровне дискуссий идет объяснение механизма и причин забывания. Немецкий психолог

 

 

Виды и формы памяти

Существуют разные классификации видов человеческой памяти:

1. Классификация по участию воли в процессе запоминания;
2. Класификация по психической активности, которая преобладает в деятельности.
3. По продолжительности сохранения информации;
4. По сути предмета и способа запоминания.

1. По характеру участи воли

память делят на непроизвольную и произвольную.

1) Непроизвольная память означает запоминание и воспроизведение автоматический, без всяких усилий. В этом случае запоминание происходит без всяких усилий, «автомати-ческий».

2) Произвольная память подразумевает случаи, когда присутствует конкретная задача, и для запоминания используются волевые усилия.

В данном виде памяти большую роль играет цель. Доказано, что непроизвольно запоминается материал, который интересен для человека, который имеет большое значение.

2. По характеру психической деятельности

По характеру психической деятельности, с помощью которой человек запоминает информацию, память делять надвигательную, эмоциональную (аффективная), образную.
и словестно-логическую.

В свою очередь, образную память делят по виду анализаторов, которые участвуют при запоминании впечатлений человеком. Образная память может быть зрительной. слуховой, обонятельной, осязательной и вкусовой..

1) Двигательная (кинетическая) память — запоминание и сохранение, а при необходимости воспроизведение многообразных сложных движений. Эта память активно участвует в развитии двигательных (трудовых, спортивных) умений и навыков. Все ручные движения человека связаны с этим видом памяти.
Эта память проявляется у человека раньше всего, и крайне необходима для нормального развития ребенка.

2) Эмоциональная память — память на переживания. Особенно этот вид памяти проявляется в человеческих взаимоотношениях. Как правило, то что вызывает у человека эмоциональные переживания, запоминается им без особого труда и на длительный срок. Как уже было упомянуто, приятные события более прочно откладываются в памяти чем неприятные. Данный вид памяти играет важную роль в мотивации человека, а проявляет себя эта память очень рано: около 6 мес.

3) Словесно-логическая память — это разновидность запоминания, когда большую роль в процессе запоминания играет слово, мысль, логика.
В данном случае человек старается понять усваиваемую информацию, прояснить терминологию, установить все смысловые связи в тексте, и только после этого запомнить материал. Людям с развитой словестно-логической памятью легче запоминать словесный, абстрактный материал, понятия, формулы. Этим типом памяти, в сочетании со слуховой, обладают ученые, опытные лекторы, преподаватели вузов и т.д. Логическаяпамять при ее тренировке дает очень хорошие результаты, и гораздо более эффективна чем просто механическое запоминание. Некоторые исследователи считают, что эта память формируется и начинает «работать» позже других. П.П.Бонский называл ее «память-рассказ». Она имеется у ребенка уже в 3-4 года, когда начинают развиваться самые основы логики. Развивается с обучением ребенка основам наук.

4) Образная память — связана с запоминанием и воспроизведением чувственных образов предметов и явлений, их свойств, отношений между ними. Данная память начинает проявляться к возрасту 2-х лет, и достигает своей высшей точки к юношескому возрасту. Образы могут быть разными: человек запоминает как образы разных предметов, так и общее представление о них, с каким-то абстрактым содержанием. Запоминать образы помогают разные анализаторы. У разных людей более активны разные анализаторы, но как было сказано в начале работы, у большинства людей лучше развита зрительнаяш память.

· Зрительная память — связана с сохранением и воспроизведением зрительных образов. Люди с развитой зрительной памятью обычно имеют хорошо развитое воображение и способны «видеть» информацию, даже когда она уже не воздействует на органы чувств. Она очень важна для людей некоторых профессий: художников, инженеров, композиторов. Упомянутоя раньше эйдетическое зрение, или феноменальная память , также характеризуется сильной образностью.

· Слуховая память — это хорошее запоминание и точное воспроизведение разнообразных звуков: речи, музыки. Такая память особенно необходима при изучении иностранных языков, музыкантам

· Осязательная, обонятельная и вкусовая память — это пример памяти, (существуют и другие виды, которые не будут упомянуты), которая не играет существенной роли в жизни человека, возможности такой памяти очень ограничены и ее роль — это удовлетворение биологических потребностей организма. Они развиваются особенно остро только у людей определенных профессий.

3. По продолжительности сохранения информации;

1) Мгновенная или иконическая память
Данная память удерживает материал, который был только что получен органами чувств, без како-либо переработки информации. Длительность данной памяти — от 0,1 до 0,5 с.
Часто в этом случае человек запоминает информацию без сознательных усилий, даже против своей воли. Это память- образ. Данная память проявляется у детей еще в дошкольном возрасте, но с годами ее значение для человека возрастает.

2) Кратковременная память
хранение информации в течении короткого промежутка времени: в среднем около 20 с. Этот вид запоминания может происходить после однократного или очень краткого восприятия. Эта память также работает без сознательного усилия для запоминания, но с установкой на будущее воспроизведение. В памяти сохраняются самые существенные элементы воспринятого образа. Кратковременная память «включается» когда действует, так называемое, актуальное сознание человека (т.е. то, что осознается человеком и как-то соотносится с его актуальными интересами и потребностями)

Объем кратковременной памяти очень индивидуален, и существуют разработанные формулы и методы для ее измерения. В связи с этим необходимо сказать о такой ее особенности как свойство замещения. Когда индивидуальный объем памяти переполняется, новая информация частично замещает хранящуюся там, а старая информация часто безвозвратно исчезает. Хорошим примером могут быть трудности при запоминании обилия фамилий и имен людей, с которыми мы только что познакомились. Человек способен удержать в кратковременной памяти не больше имен чем позволяет его объем памяти.

3) Оперативная память —память рассчинная на сохранение информации в течении определенного, зараннее заданного срока. Срок хранения информации колеблется от нескольких секунд до нескольких дней..
После решения поставленной задачи информация может исчезнуть из оперативной памяти. Хорошим примером может быть информация, которуюпытается вложить в себя студент на время экзамена: четко заданы временные рамки и задача. После сдачи экзамена — снова наблюдается полная «амнезия» по данному вопросу. Этот вид память является как бы переходным, от кратковременной к долговременной, так как включает в себя элементы и той и другой памяти.

4) Долговременная память— память, способная хранить информацию в течении неограниченного срока.

 

 

Рекомендуемая литература

Аткинсон Р. Человеческая память и процесс обучения М.: Прогресс, 1980.

Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии. — СПб.: Питер, 1999.

Смирнов А. А. Проблемы психологии памяти. — М, 1966.

 

Читайте также:

 

Сравнение основных видов памяти

Любая микропроцессорная система, вне зависимости от типа используемого микроконтроллера или процессора, в обязательном порядке требует памяти (рис. 1). В памяти хранится исполняемая процессором программа. Там же помещаются данные, используемые при вычислениях. Данные могут поступать от датчиков или появляться в результате расчетов, они также могут изначально размещаться в памяти при программировании.

Рис. 1. Процессор использует память для хранения программ и данных

В идеальном мире для хранения данных и программ будет достаточно одного вида памяти. Однако в реальности существующие технологии памяти вынуждают пользователя искать компромисс между несколькими параметрами, например, между скоростью доступа, стоимостью и длительность сохранения данных.

Например, жесткий диск (HDD), используемый в большинстве ПК, может хранить большой объем информации и имеет относительно низкую стоимость. Кроме того, информация, размещенная на HDD, не теряется при выключении ПК. В то же время скорость обмена при работе с жестким диском оказывается достаточно низкой.

Оперативная память ПК хотя и отличается высокой ценой и не сохраняет данные при отключении питания, но вместе с тем скорость обмена данными между ОЗУ и процессором оказывается гораздо выше, чем при работе с жестким диском.

Память можно разделить на две основные категории: энергозависимую (volatile) и энергонезависимую (non-volatile). Энергозависимая память теряет свое содержимое при отключении питания. Энергонезависимая память сохраняет данные даже при отключении питания.

В общем случае энергонезависимая память работает медленнее, но стоит дешевле, чем энергозависимая память. Чаще всего энергонезависимая память используется для хранения программ и пользовательских данных. Энергозависимая память в основном необходима для хранения часто используемых данных. Кроме того, в высокопроизводительных устройствах после запуска процессора программа копируется из энергонезависимой памяти в ОЗУ и далее выполняется оттуда.

Энергонезависимая память

Почти вся энергонезависимая память использует одну и ту же базовую технологию для хранения битов данных. Значение каждого бита по существу определяется наличием или отсутствием заряда, хранимого на плавающем затворе МОП-транзистора. От заряда на этом плавающем затворе зависит, находится ли канал МОП-транзистора в проводящем состоянии или нет, тем самым, кодируется логический уровень элементарной ячейки памяти.

Инжекция или удаление заряда изолированного затвора осуществляется за счет подачи высокого напряжения определенной полярности на традиционный затвор транзистора. В результате энергонезависимая память имеет несколько важных особенностей.

Во-первых, чтобы перезаписать бит памяти, его необходимо сначала стереть. При этом механизм записи с переносом заряда характеризуется таким негативным эффектом, как деградация ячейки памяти. Деградация приводит тому, что после многочисленных циклов записи/стирания ячейка памяти теряет способность хранить заряд, то есть перестает выполнять свою главную функцию.

Различные виды энергонезависимой памяти отличаются способом организации битов в микросхеме, что в свою очередь определяет, насколько легко и как быстро к ним можно получить доступ. Таким образом, когда речь заходит об энергонезависимой памяти помимо показателей скорости и стоимости в игру вступают дополнительные факторы. Эти факторы привели к появлению различных технологий энергонезависимой памяти.

Flash

Flash чаще всего используется для хранения программ и констант в микроконтроллерах, а также для хранения загрузчика в ПК.

Flash обычно организована в виде страниц. Каждая страница содержит определенное количество байтов. Страницы в свою очередь объединяются в блоки. Прежде чем записать какую-либо новую информацию во Flash, потребуется предварительно стереть содержимое страницы. Это приводит к дополнительным временным задержкам.

Существует два основных типа Flash: NAND и NOR. Оба типа Flash имеют свои достоинства и недостатки и применяются в различных приложениях.

NOR Flash, как правило, выступает в роли XIP-памяти (Execute In Place), то есть может использоваться как для хранения, так и для выполнения программ. В большинстве случаев, NOR Flash оказывается дороже и быстрее, чем NAND Flash.

NAND Flash обычно используется в SSD-дисках, USB-накопителях, а также является основным типом памяти для SD-карт.

EEPROM

EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) – достаточно медленный и относительно дорогой тип памяти. Вместе с тем EEPROM обеспечивает простоту доступа к данным. Если во Flash организован постраничный доступ к памяти, то EEPROM позволяет записывать и стирать отдельные байты. Таким образом, EEPROM является оптимальным вариантом для хранения данных конфигурации и пользовательской информации во встраиваемых системах.

SSD и SD

В SSD-накопителях (Solid State Drives) и SD-картах (Secure Digital) используется NAND Flash (рис. 2). В таких накопителях работа ведется с большими блоками данных. SSD-накопители и SD-карты обеспечивают более высокую надежность, по сравнению традиционными жесткими дисками (HDD).

Рис. 2. Карта памяти SD (32 ГБ)

Для уменьшения влияния недостатков базовой технологии, в первую очередь деградации, в SSD используются специальные технологии, в том числе, схема обнаружения и исправления ошибок, а также схема равномерного использования ячеек памяти.

В отличие от SSD, SD-карты, в силу своего размера, обычно не отличаются большой емкостью и не обладают технологиями, повышающими надежность хранения данных. Следовательно, они в основном используются в приложениях, требующих не очень частого доступа к данным.

Дискретные микросхемы Flash-памяти большого объема (более нескольких Мбайт) оказываются весьма дорогими, если речь идет о мелком и среднесерийном производстве.

Таким образом, если вашему устройству требуется большой объем Flash (сотни Мбайт — Гбайты), то в большинстве случаев более экономичным решением станет использование SD-карты, по крайней мере, до тех пор, пока вы не достигнете крупносерийного производства, при котором стоимость дискретных микросхем Flash не опуститься до разумного значения.

Другие типы энергонезависимой памяти

В этом разделе кратко описаны некоторые другие типы энергонезависимой памяти, которые широко использовались в прошлом.

Постоянная память ROM. Содержимое этой памяти программируется на этапе производства и не может быть изменено в процессе эксплуатации.

Однократно программируемая пользователем память PROM (Programmable ROM). Содержимое этой памяти может быть однократно запрограммировано пользователем.

Стираемая память EPROM (Erasable Programmable ROM). Микросхемы EPROM имеют небольшое окно для стирания содержимого с помощью ультрафиолетового излучения. После стирания память EPROM может быть снова запрограммирована.

Рис. 3. Пример устаревшей микросхемы EPROM с окном для стирания УФ-светом

Энергозависимая память

Энергозависимая память RAM (Random Access Memory) или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – это запоминающее устройство, которое сохраняет свое содержимое только при наличии напряжения питания. Существует два типа RAM: статическая и динамическая.

Ячейка динамического RAM или DRAM не только нуждается в присутствии напряжения питания, но и отличается постоянной потерей заряда, из-за чего содержимое DRAM требует периодической регенерации.

Статическая RAM или SRAM не требует регенерации и сохраняет свое содержимое при наличии напряжения питания.

В каких же случаях необходимо использовать SRAM или DRAM вместо любого из описанных выше энергонезависимых типов памяти? Ответ прост – в тех случаях, когда необходима высокая скорость и простота доступа к данным. Оперативная память оказывается не только намного быстрее энергонезависимых типов памяти, но и обеспечивает произвольный доступ к хранящимся в ней данным. Можно записывать или читать данные из любой области памяти с очень высокой скоростью, не беспокоясь о стирании страниц или блоков. Вместе с тем основным недостатком RAM является высокая стоимость. Таким образом, в большинстве вычислительных систем обычно используют комбинацию из RAM и flash-памяти. При этом каждый из этих типов памяти решает конкретные задачи, с учетом оптимального использования их преимуществ.

В категории энергозависимой памяти SRAM оказывается быстрее, чем DRAM, но при этом отличается и более высокой стоимостью. Это связано с тем, что для реализации ячейки SRAM требуется от четырех до шести транзисторов, а для ячейки DRAM требуется только один. Следовательно, на кристалле одного и того же размера можно уместить гораздо больше ячеек DRAM, чем ячеек SRAM.

В то же время для работы с DRAM требуется контроллер, который будет автоматически выполнять периодическую регенерацию содержимого памяти. Таким образом, использование DRAM вместо SRAM имеет смысл только в том случае, если стоимость контроллера перекрывается дешевизной DRAM-памяти.

SRAM чаще всего применяется в тех случаях, когда высокая скорость доступа имеет критическое значение, а объем необходимой памяти оказывается относительно небольшим.

Таким образом, SRAM обычно используется в микроконтроллерах, где небольшой объем статической памяти обеспечивает меньшую стоимость по сравнению с DRAM с собственным контроллером памяти. SRAM также используется в качестве высокоскоростной кэш-памяти внутри микропроцессоров, благодаря высокой скорости доступа.

Виды DRAM

Существуют различные виды DRAM. Исторически первые микросхемы DRAM сначала уступили место FPRAM (Fast Page RAM), которые в свою очередь были заменены на EDO RAM (Extended Data Output RAM), на смену которым, в конце концов, пришли микросхемы синхронной памяти DRAM или SDRAM.

Новые поколения SDRAM используют двойную скорость передачи данных (SDRAM included Double Data Rate). Речь идет о DDR2, DDR3 и DDR4.

Хотя каждое новое поколение SDRAM имело некоторые улучшения по сравнению с предыдущими поколениями, следует отметить, что сама базовая динамическая ячейка ОЗУ оставалась практически без изменений и обеспечивала лишь незначительное увеличение скорости доступа. С другой стороны, плотность размещения ячеек памяти или общее количество битов, упакованных в один чип, значительно увеличилось с течением времени. Тем не менее, основные улучшения в новых поколениях SDRAM были связаны именно с увеличением скорости передачи данных и уменьшением удельного энергопотребления.

SDRAM является основой для всех современных видов DRAM. До появления SDRAM память DRAM использовала асинхронной обмен, то есть после запроса на чтение данные сразу же появлялись на шине данных. В SDRAM данные синхронизируются с помощью тактового сигнала.

Например, после того, как SDRAM-память получает команду чтения, она начинает выставлять данные спустя определенное количество тактов. Эта задержка известна как строб адреса столбца CAS (Column Address Strobe). Она имеет фиксированное значение для каждого модуля памяти.

Кроме того, в SDRAM считывание данных всегда синхронизируется по фронту тактового сигнала. Таким образом, процессор точно знает, когда ожидать запрошенные данные.

DDR DRAM

Говоря о первом поколении SDRAM, его часто называют памятью с однократной скоростью передачи данных или SDR (Single Data Rate). Следующим эволюционным шагом в развитии SDRAM стало появление DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) или памяти с удвоенной скоростью передачи данных.

На рис. 4 показана разница в обмене данными при работе с SDR и DDR SDRAM. Обратите внимание, что на этом рисунке задержка CAS не показана.

Рис. 4. Передача данных при работе с SDR и DDR. Прием данных DDR выполняется как по фронту, так и по срезу тактового сигнала

DDR2, DDR3 и DDR4

При переходе от SDR к DDR передача данных стала вестись как по фронту, так и по срезу тактового сигнала. Далее при переходе от DDR2 к DDR4 SDRAM скорость передачи возрастала за счет использования некоторых хитрых приемов. При этом, как уже упоминалось ранее, скорость доступа к содержимому ячейки памяти DRAM не сильно изменилась из-за ограничений базовой технологии. В реальности эту скорость удалось увеличить всего в два раза.

Рис. 5. Модуль DDR-памяти, используемый в компьютерах

Не вдаваясь в технические тонкости, можно отметить, что одним из «хитрых» способов повышения скорости передачи является увеличение разрядности шины данных. Очевидно, что если организация памяти позволяет считать за один цикл доступа сразу несколько битов, то это приводит к кратному увеличению скорости передачи данных.

Поскольку доступ к памяти обычно осуществляется последовательно, CAS определяет некоторую задержку между подачей команды чтения и готовностью данных. Следовательно, еще одна хитрость, позволяющая увеличить скорость чтения, заключается в поддержке циклов многократного чтения или в возможности предварительного выбора да

Виды памяти компьютера: Внешняя и внутренняя память

Виды памяти компьютера – это именно тот вопрос, изучение которого начинающие пользователи часто откладывают “на потом”. А зря. Это очень мешает правильному пониманию функционирования системы в целом, а значит вам сложнее будет найти общий язык с вашим “железным другом”. Я уверена, что изучение программной части вашего компьютера необходимо начинать с хотя бы поверхностного взгляда в металлические дебри. Поэтому сегодня мы пообщаемся о памяти вообще: какая она бывает, как классифицируется и чем она от самой себя отличается.

Начнем с самого понятного. У нас, у людей то есть, тоже есть своя память, и она тоже неодинаковая. Понятно, что она бывает зрительной, тактильной, слуховой и пр., но сейчас мы немного не об этом. С точки зрения механизмов функционирования, память бывает оперативной и долговременной. У компьютера где-то приблизительно также.

Человеческая оперативная память включается, в ситуациях, когда запоминать информацию нужно ненадолго, например, чтобы что-то сделать и сразу забыть. Такая информация хранится в наших головах от 5 часов до трех месяцев. В железе все очень похоже. Компьютерная оперативная память называется RAM (Random Access Memory) и существует для хранения информации, которая может понадобиться процессору и работающим в данный момент программам. Информация может сохраняться в такой памяти до перезагрузки компьютера или до завершения работы конкретной программы.

Постоянная память – это “запомнил на всю жизнь”. Конечно, все случайно можно забыть, но и у компьютера жесткий диск может сломаться. Постоянная память хранит информацию, которая может пригодиться в любой момент на протяжении длинных промежутков времени или всей жизни вообще. Компьютерный аналог такой памяти – жесткий диск. Он всегда намного большего, чем оперативная память объема, и всегда медленнее последней. Зато на нем можно сохранять огромнейшие объемы информации, практически не занимая полезное пространство в квартире. Как-то даже странно сравнивать, например, книжный шкаф с обычной флешкой.

Кроме распределения на постоянную и оперативную, память компьютера еще можно разделить на внутреннюю и внешнюю. Здесь все просто: все, что находится внутри системного блока – внутренняя память, все остальное, что мы покупаем отдельно, носим с собой и подключаем к разным системам (флешки, CD/ DVD диски, карты памяти и пр) – внешняя память. Об этом пойдет речь немного позже, а сегодня нас интересует, какая бывает внутренняя память компьютера, и все, что с ней может быть связано.

ROM – Read Only Memory

Ее содержимое называют BIOS. Но BIOS — это ближе к софту, сейчас мы немного не о том. Это самая постоянная память вашего компьютера. Она мало заметна внешне, но крайне важна для вашей системы. Именно она тестирует готовность всего вашего оборудования от мышки до процессора перед загрузкой ОС, запускает вашу систему, и затем передает управление Windows. Там же есть программа управления работой самого процессора и также ряд инструкций, к которым может получать непосредственный доступ его величество ЦП, минуя остальные бюрократические инстанции. Содержимое этой памяти, естественно, сохраняется при выключении питания компьютера и его нельзя стереть или удалить обычным образом. Для этого понадобится перепрошивка, специальное программное обеспечение и немного смелости, если вы решитесь делать это впервые. Точнее, возможность редактирования данных в ПЗУ зависит от его типа.

1. ROM – это ПЗУ с масочным программированием. Данные в таких микросхемах зашиваются намертво во время изготовления микросхемы и их никак не получится изменить. Вышедшую из строя микросхему остается только выбросить. Это не самый лучший вариант – решили пользователи и перестали покупать такие микросхемы.
2. PROM или ППЗУ (Программируемое ПЗУ) – аналогично предыдущему за исключением методики производства. В этом варианте данные записываются программным способом тоже один раз. Сути это не изменило, поэтому такие микросхемы тоже ушли в небытие.
3. EPROM или СПЗУ (Стираемое ПЗУ) – уже лучше. Здесь уже можно стереть или записать данные, но пока только при помощи УФ-излучения. В таком варианте оченно напрягала необходимость наличия специфического оборудования. Эти микросхемы тоже уже не производятся.
4. EEPROM или ЭСППЗУ (Электрически стираемое ППЗУ или флэш-микросхема) – данные стираем и записываем без дополнительных устройств и даже без извлечения из компьютера сколько угодно раз.

В порядке дополнительных сведений, может быть интересным то, что в технической литературе можно встретить термин “встроенное ПО” (Программное Обеспечение). Это не совсем так, поскольку встроенное ПО, это не сама микросхема, а скорее, программное обеспечение, которое в ней хранится.

СMOS – полупостоянная память

Она питается от небольшой батарейки и имеет очень низкое энергопотребление. Там хранятся некоторые системные настройки, например, дата и время, которые, как вы заметили, не сбиваются даже после выключения компьютера из сети.

Кэш-память

Это память самого высокого уровня, в какой-то степени его можно считать разновидностью оперативной памяти. Он является дополнительным звеном или неким буфером между более медленными устройствами для считывания данных (например, оперативка или жесткий диск) и процессором, но при этом никак не увеличивает адресное пространство. Он намного быстрее и дороже оперативной памяти и предназначен для хранения самой частоиспользуемой и нужной для процессора информации. Такая информация выбирается программным методом с помощью особого алгоритма и помещается в кэш, откуда ЦП будет ее брать в ближайшие такты своей работы. В первую очередь процессор обращается к кэшу, а уже потом, если нужная информация там отсутствует, наступает очередь оперативной памяти. Информация в кэше может храниться разного рода, например, там можно найти блоки обычных данных из основной памяти или какую-нибудь служебную информацию вроде, таблички текущего соответствия данных и адресов, по которым их можно найти в основной памяти. Кэш бывает трех уровней.

1. L1 обычно живет в том же кристалле, что и ЦП. Он предназначен для хранения команд и данных обрабатываемых процессором в данный момент. Отличается тем, что доступ к ячейкам памяти осуществляется на тактовой частоте самого процессора, то есть почти без задержек. Производители изобретают для кэша разные чудеса — например, ассоциативнуя память, которая позволяет выбирать данные не по их адресам, а по содержимому. Почти индексируемый поиск в нашей ОС. Конечно, это существенно ускоряет работу системы.
2. L2 или внешний кэш раньше монтировался в материнку возле ЦП. Теперь встраивается в процессор вместе с кэшем первого уровня.  Объем его памяти значительно больше.
3. L3 изредка можно найти на высокопроизводительных рабочих станциях, серверах и прочем мудреном оборудовании.

Характеристики кэша (если он есть) тоже обычно указаны рядом с процессором. Объемы кэша очень маленькие и в самом медленном варианте обычно достигают нескольких Мегабайт в лучшем случае. Если немножко подробнее, то процессор иногда вынужден делать пустые такты, чтобы дождаться поступления данных из гораздо более медленной оперативки. Именно в такой ситуации срабатывает кэш. Как-то так.

Регистры

У процессора тоже есть немножко супер-мега-гипер-производительной памяти. Иначе, ему было бы трудно помнить, что он делает в данный момент. Склероз, знаете ли, штука не из приятных. Если серьезно, то чаще всего в регистрах хранятся данные для арифметико-логического устройства ALU. Управляются они непосредственно компилятором, отправляющим на процессор информацию для последующей обработки. Всем, кто не программист, это помнить вовсе не обязательно.

RAM – Оперативное запоминающее устройство

Та самая оперативка. Она сразу после включения компьютера собирает множество системных файлов с жесткого диска для процессора и программ, которые по мнению системы будут выполняться в данный момент. Чем больше программ у вас в автозагрузке, тем больше процессов запускается вместе с системой, тем больше памяти им нужно, и тем медленнее включается ваш компьютер. Еще в ОЗУ хранятся данные, которые еще не были сохранены в постоянную память (на жесткий диск). Именно поэтому в момент аварийного выключения компьютера пропадает вся несохраненная информация. Чем больше объем оперативной памяти, тем больше полезной для процессора информации в ней может храниться, и тем шустрее работает вся ваша система в целом. Информация в ОЗУ постоянно изменяется по мере необходимости – новая запоминается, старая записывается на жесткий диск и выбрасывается при необходимости. Если происходит переполнение ОЗУ, компьютер начинает довольно тормозить. Частично помогает увеличение размеров файла подкачки, но, как правило, для Windows-систем это не панацея, тем более, что этот файл по умолчанию имеет динамический, то есть расширяемый при необходимости размер. Это значит, что изменение его размера «ручками» абсолютно бессмысленно. В этот файл, автоматически создаваемый системой на жестком диске или так называемую виртуальную память происходит автоматический сброс из оперативной памяти самых редко используемых в данный момент данных, чтобы немного разгрузить ее. Процессору же намного легче работать с оперативной памятью, чем с жестким диском. А для постоянного хранения информации оперативная память не подходит в силу своей дороговизны (сравните стоимость модуля оперативной памяти на 1 Гб с ценой жесткого диска емкостью, к примеру, несколько сотен ГБ), но главное – это ее энергозависимость. Информация в оперативной памяти хранится при непосредственном участии электричества и стирается в течении доли секунды после прекращения подачи питания в систему. Если за эти доли секунды успеть снять дамп (скриншот ее содержимого), то можно довольно легко сломать даже самый сложный алгоритм шифрования. Это слабое место как платных, так и бесплатных программ-шифраторов информации. Ее важная характеристика – объем и скорость доступа. Понятно, что чем больше и то, и другое — тем лучше. И один важный момент касательно объема: 32-битная система не увидит установленное в ней ОЗУ больше 3 с копейками Гб (если точнее). В 64-битных системах – и небо не предел.

Жесткий диск

Это постоянная энергонезависимая память вашей системы. Именно на жестком диске хранится вся операционная система вместе с пользовательскими данными. Редко, но бывает, что жесткий диск выходит из строя. В таком случае, восстановить систему и всю ту информацию, которая на нем хранилась, удастся только вашими молитвами. Точнее, восстановление вполне может получиться как частично, так и полностью, но сама его возможность зависит от того, что именно и как сломалось в винчестере. Новичкам, скорее всего, понадобится помощь более опытных пользователей. Здесь станет очень уместным напоминание о регулярном резервном копировании важной для вас информации.

Понятно, что жесткие диски характеризуются своим объемом, но еще одна немаловажная характеристика – это скорость вращения. Жесткий диск – это круглый магнит, который в прямом смысле этого слова приклеивает к себе информацию. Эту информацию считывают специальные неподвижные головки, которым жесткий диск вращаясь с определенной скоростью подставляет свои ячейки с хранящимися там необходимыми для чтения битами и байтами данных. Конечно, чем быстрее крутится жесткий диск, тем быстрее читается информация, тем быстрее копируются и вставляются файлы и пр. полезности. Одним словом, это полезный бонус для быстродействия вашего компьютера и комфорта работы. Если вы разберете старый хард, то все это хозяйство увидите собственными глазами. Если разберете новый, то тоже увидите, но восстановить сам диск или информацию, которая там хранилась не помогут даже молитвы.

Видеопамять

Это оперативная память, которая используется для мультимедийных нужд, а точнее – хранит изображение, выведенное в данный момент на экране вашего монитора.

Адресация памяти

В принципе – где-то в недалеком времени это станет темой для отдельной статьи, но раз уже зашел разговор о памяти… Вся память, какая бы она не была, состоит из устройства, на котором хранятся биты и байты информации и чего-нибудь, что умеет это читать. Это реализуется разными способами – информация или примагничивается (жесткий диск) к поверхности или хранится в динамической ОЗУ с помощью электричества (нет заряда – нолик, есть – единичка). Можно взять тонкую  пластинку из пластика и прожечь в ней лазером определенный узор (DVD-диск). 100 лет назад были перфокарты с отверстиями в определенных местах… В данном случае способ хранения не важен, а суть в том, что любой носитель делится на множество мельчайших ячеек, в каждой из которых может храниться один бит информации (нолик или единичка). Это мельчайшая единица измерения информации, из которой в конечном итоге состоит и фильм, который вы смотрите, и музыка которую вы слушаете и все остальное, что есть в вашем компьютере. Те, в свою очередь, группируются в байты (по 8 штук). По этой причине производители “шутят” и продают вам жесткие диски емкостью на несколько десятков Гб меньше заявленной. Вот вам и 1 Гб, в котором содержится 1024 байта, а не 1000, как думают производители. А теперь немножко математики. Каждая ячейка имеет собственный номер или адрес, по которому к ней может обратиться процессор или программа, которой понадобилось то, что лежит в данной ячейке. Как раз 32-битная адресация в системах соответствующей архитектуры и делает невозможным наличие оперативной памяти больше 4 Гб (немножко памяти резервируется для жизненно необходимых потребностей). Кроме этого, есть еще разрядность процессора, которая определяет количество данных, которые могут обрабатываться одновременно. 32-битный процессор может одновременно работать с 4 байтами информации (1 байт = 8 бит), а 64-разрядный, соответственно осилит сразу 8 байт. Таким образом, 32-битный процессор с тактовой частотой 800 МГц произведет 800 млн операций в секунду (подсчет о-очень приблизительный), а память должна за ним успевать, чтобы не тратилось полезное время. Пожалуй на этом можно было бы остановиться, но все-таки напоследок я напомню еще одну классификацию. Память можно разделять на виды еще и с точки зрения реакции на возможные ошибки. Память без контроля четности совсем не будет их проверять. Память с контролем четности на каждых 8 бит данных содержит 1 бит четности, предназначенный как раз для подобных проверок. ECC – сама может найти несколько ошибочных битов, а заодно и исправить одноразрядные ошибки.

Помогла ли вам статья? Да Нет Стоп Спасибо! Ваш голос учтен.

Виды модулей памяти и их характеристики — FAQHard.RU

Существует несколько распространенных видов модулей памяти, использующихся в современных компьютерах и компьютерах выпущенных несколько лет назад, но еще работающих в домах и офисах.

Для многих пользователей отличить их как по внешнему виду, так и по производительности — это большая проблема.
В этой статье мы рассмотрим основные особенности разных модулей памяти.

FPM

FPM (Fast Page Mode) — вид динамической памяти.
Его название соответствует принципу работы, так как модуль позволяет быстрее получать доступ к данным которые находятся на той же странице, что и данные, переданные во время предыдущего цикла.

Эти модули использовались на большинстве компьютеров с процессорами 486 и в ранних системах с процессорами Pentium, ориентировочно в 1995 году.

EDO

Модули EDO (Extended Data Out) появились в 1995 году как новый тип памяти для компьютеров с процессорами Pentium.
Это модифицированный вариант FPM.

В отличие от своих предшественников, EDO начинает выборку следующего блока памяти в то же время, когда отправляет предыдущий блок центральному процессору.

SDRAM

SDRAM (Synchronous DRAM) — вид памяти со случайным доступом, работающий на столько быстро, чтобы его можно было синхронизировать с частотой работы процессора, исключая режимы ожидания.

Микросхемы разделены на два блока ячеек так, чтобы во время обращения к биту в одном блоке шла подготовка к обращению к биту в другом блоке.

Если время обращения к первой порции информации составляло 60 нс, все последующие интервалы удалось сократить до 10 нс.
Начиная с 1996 года большинство чипсетов Intel стали поддерживать этот вид модулей памяти, сделав его очень популярным вплоть до 2001 года.

SDRAM может работать на частоте 133 МГц, что почти в три раза быстрее, чем FPM и в два раза быстрее EDO.
Большинство компьютеров с процессорами Pentium и Celeron, выпущенных в 1999 году использовали именно этот вид памяти.

DDR

DDR (Double Data Rate) стал развитием SDRAM.
Этот вид модулей памяти впервые появился на рынке в 2001 году.
Основное отличие между DDR и SDRAM заключается в том, что вместо удвоения тактовой частоты для ускорения работы, эти модули передают данные дважды за один такт.
Сейчас это основной стандарт памяти, но он уже начинает уступать свои позиции DDR2.

DDR2

DDR2 (Double Data Rate 2) — более новый вариант DDR, который теоретически должен быть в два раза более быстрым.
Впервые память DDR2 появилась в 2003 году, а чипсеты, поддерживающие ее — в середине 2004.

Эта память, также как DDR, передает два набора данных за такт.
Основное отличие DDR2 от DDR — способность работать на значительно большей тактовой частоте, благодаря усовершенствованиям в конструкции.
Но измененная схема работы, позволяющая добиться высоких тактовых частот, в то же время увеличивает задержки при работе с памятью.

DDR3

DDR3 SDRAM (синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, третье поколение) — это тип оперативной памяти, используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видео-памяти.
Пришла на смену памяти типа DDR2 SDRAM.

У DDR3 уменьшено на 40% потребление энергии по сравнению с модулями DDR2, что обусловлено пониженным (1,5 В, по сравнению с 1,8 В для DDR2 и 2,5 В для DDR) напряжением питания ячеек памяти.

Снижение напряжения питания достигается за счёт использования 90-нм (вначале, в дальнейшем 65-, 50-, 40-нм) техпроцесса при производстве микросхем и применения транзисторов с двойным затвором Dual-gate (что способствует снижению токов утечки).

Модули DIMM с памятью DDR3 механически не совместимы с такими же модулями памяти DDR2 (ключ расположен в другом месте), поэтому DDR2 не могут быть установлены в слоты под DDR3 (это сделано с целью предотвращения ошибочной установки одних модулей вместо других — эти типы памяти не совпадают по электрическим параметрам).

RAMBUS (RIMM)

RAMBUS (RIMM) — это вид памяти, который появился на рынке в 1999 году.
Он основан на традиционной DRAM, но с кардинально измененной архитектурой.
Дизайн RAMBUS делает обращение к памяти более «разумным», позволяя получать предварительный доступ к данным, немного разгружая центральный процессор.

Основная идея, использованная в этих модулях памяти, заключается в получении данных небольшими пакетами, но на очень высокой тактовой частоте.
Например, SDRAM может передавать 64 бит информации при частоте 100 МГц, а RAMBUS — 16 бит при частоте 800 МГц.

Эти модули не стали успешными, так как у Intel было много проблем с их внедрением.
Модули RDRAM появились в игровых консолях Sony Playstation 2 и Nintendo 64.

Перевод: Владимир Володин

Какие типы компьютерной памяти

Что такое компьютерная память

Компьютерная память — это физическое устройство, на котором данные хранятся временно или постоянно. Все изображения, видео и документы, которые мы открываем на нашем компьютере, хранятся в памяти, а затем обрабатываются ЦП (центральным процессором). Данные на компьютере хранятся в виде 0 или 1. В компьютере используются некоторые термины, относящиеся к памяти.

Бит:

Бит — это наименьшая единица хранения.Он имеет значение 0 или 1.

Байт:

8 бит = 1 байт. Это единица измерения, используемая для хранения данных.

Точно так же есть другие вычислительные блоки хранения данных.

1 КБ (Килобайт) = 1024 байта

1 МБ (Мегабайт) = 1024 КБ

1 ГБ (Гигабайт) = 1024 МБ

1 ТБ (Терабайт) = 1024 ГБ

Иерархия памяти компьютера

Как очистить память компьютера

Как очистить память компьютера

Все программы, запущенные на компьютере, временно хранятся в основной памяти и обрабатываются процессором.Чтобы освободить место в памяти, вам нужно закрыть программу, и эта программа будет удалена из памяти. Иногда программы перестают работать на компьютере, и компьютер перестает отвечать. Причина, по которой компьютер не отвечает, заключается в том, что памяти вашего компьютера меньше, чем загруженных в память программ. Предположим, у вас есть 1 ГБ ОЗУ (оперативная память), и вашим программам требуется больше памяти для обработки, в этом случае ваш компьютер перестает отвечать. Чтобы решить эту проблему, вам необходимо увеличить объем оперативной памяти, например 2 или 4 ГБ.

В настоящее время для большинства программ требуется больший объем оперативной памяти. Используется два типа компьютерной архитектуры. Один 32-битный, а второй 64-битный. В 32-битной операционной системе вы можете использовать 2 ГБ ОЗУ, а в 64-битной операционной системе вы можете использовать столько ОЗУ, сколько захотите. Кроме того, 32-разрядный компьютер может обрабатывать 4 байта за раз, а 64-разрядный компьютер может обрабатывать 8 байтов за раз.

Типы компьютерной памяти

Компьютерная память в целом подразделяется на два типа.Одна из них — энергозависимая память, а другая — энергонезависимая. В энергозависимой памяти данные сохраняются в памяти, пока компьютер работает, и данные теряются при выключении компьютера. Энергонезависимая память — это память, в которой данные сохраняются в памяти даже после выключения компьютера.

Ниже приведены некоторые типы компьютерной памяти.

RAM (оперативная память):

Оперативная память — это энергозависимая память, также известная как основная память или первичная память.Более крупные программы, работающие на компьютере, нуждаются в высоком RAM для бесперебойной работы на компьютере. В некоторых программах также упоминается спецификация, согласно которой для установки программного обеспечения потребуется 4 ГБ или большой объем оперативной памяти. Программное обеспечение для графики и анимации требует большого объема оперативной памяти. Данные хранятся в ОЗУ в течение короткого времени, пока программа работает.

Есть два типа RAM. Один называется DRAM, а другой — SRAM. Давайте обсудим это.

DRAM (динамическая память с произвольным доступом):

DRAM имеет следующие особенности: —

• Она медленнее, чем SRAM
• DRAM может хранить много битов, чем SRAM
• Она генерирует меньше тепла
• DRAM является используется для основной памяти
• Он должен заряжаться каждые несколько секунд, чтобы данные поступали в память и из нее.
• Он сделан из крошечных конденсаторов, которые хранят значение в виде 0 и 1.
• DRAM дешевле, чем SRAM
• Он потребляет меньше электроэнергии для работы.

Типы и технологии полупроводниковой памяти »Электроника

Полупроводниковая память используется во всех формах компьютерных приложений: существует множество типов, технологий и терминологий — DRAM, SRAM, Flash, DDR3, DDR4, DDR5 и другие.

---

Semiconductor Memory Tutorial:
Типы памяти и технологии Характеристики и параметры памяти

Типы памяти: DRAM EEPROM вспышка FRAM MRAM Память изменения фазы SDRAM SRAM

---

Полупроводниковая память используется в любом электронном узле, в котором используются компьютерные технологии.Полупроводниковая память является важным электронным компонентом, необходимым для сборки любой компьютерной печатной платы.

В дополнение к этому, карты памяти стали обычным предметом для временного хранения данных — от портативных карт флэш-памяти, используемых для передачи файлов, до карт полупроводниковой памяти, используемых в фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. Д.

Использование полупроводниковой памяти возросло, и размер этих карт памяти увеличился, поскольку требуется все больше и больше памяти.

Для удовлетворения растущих потребностей в полупроводниковой памяти используется множество типов и технологий. По мере роста спроса внедряются новые технологии памяти, а существующие типы и технологии продолжают развиваться.

Доступно множество различных технологий памяти, каждая из которых подходит для разных приложений. Доступны такие названия, как ROM, RAM, EPROM, EEPROM, Flash memory, DRAM, SRAM, SDRAM, а также F-RAM и MRAM, и новые типы разрабатываются для повышения производительности.

Встречаются такие термины, как DDR3, DDR4, DDR5 и многие другие, и они относятся к различным типам полупроводниковой памяти SDRAM.

В дополнение к этому, полупроводниковые устройства доступны во многих формах — микросхемы для сборки печатных плат, карты памяти USB, карты памяти Compact Flash, карты памяти SD и даже твердотельные жесткие диски. Полупроводниковая память даже встроена во многие микропроцессорные микросхемы в качестве встроенной памяти.

Печатная плата, содержащая компьютерную память

Полупроводниковая память: основные типы

Есть два основных типа или категории, которые можно использовать для полупроводниковой техники.Эти типы или категории памяти различают память по способу ее работы:

• RAM — Оперативная память: Как следует из названий, RAM или оперативная память — это форма технологии полупроводниковой памяти, которая используется для чтения и записи данных в любом порядке — другими словами, как того требует процессор. Он используется для таких приложений, как память компьютера или процессора, где хранятся переменные и другие данные, которые требуются на случайной основе.Данные сохраняются и читаются много раз в этот тип памяти и из нее.

  Оперативная память используется в огромных количествах в компьютерных приложениях, поскольку современные вычислительные и обрабатывающие технологии требуют большого количества памяти, чтобы они могли обрабатывать приложения, требующие большого количества памяти, используемые сегодня. Многие типы оперативной памяти, включая SDRAM с ее DDR3, DDR4, а вскоре и варианты DDR5, используются в огромных количествах.

• ПЗУ — постоянное запоминающее устройство: ПЗУ — это разновидность технологии полупроводниковой памяти, при которой данные записываются один раз, а затем не изменяются.Ввиду этого он используется там, где данные должны храниться постоянно, даже при отключении питания — многие технологии памяти теряют данные после отключения питания.

  В результате этот тип технологии полупроводниковой памяти широко используется для хранения программ и данных, которые должны сохраняться при отключении питания компьютера или процессора. Например, BIOS компьютера будет храниться в ПЗУ. Как следует из названия, данные не могут быть легко записаны в ПЗУ. В зависимости от технологии, используемой в ПЗУ, изначально для записи данных в ПЗУ может потребоваться специальное оборудование.Хотя часто можно изменить данные, это усиление требует специального оборудования для стирания данных, готовых для записи новых данных.

Как видно, эти два типа памяти очень разные, и в результате они используются по-разному.

Каждая из описанных ниже технологий полупроводниковой памяти относится к одной из этих двух категорий. каждая технология предлагает свои преимущества и используется определенным образом или для определенного приложения.

Технологии полупроводниковой памяти

Доступно большое количество различных типов ПЗУ и ОЗУ. Часто общее название технологии памяти включает в себя инициалы RAM или ROM, и это дает представление об общем типе формата памяти.

С быстрым развитием технологий не только устоявшиеся технологии продвигаются вперед вместе с технологией SDRAM, переходящей от DDR3 к DDR4, а затем и к DDR5, но и флэш-память, используемая в картах памяти, также развивается, как и другие технологии.

Помимо этого, появляются новые технологии памяти, которые начинают оказывать влияние на рынок, позволяя схемам процессора работать более эффективно.

Различные типы памяти или технологии памяти подробно описаны ниже:

• DRAM: Динамическое ОЗУ — это форма оперативной памяти. DRAM использует конденсатор для хранения каждого бита данных, и уровень заряда на каждом конденсаторе определяет, является ли этот бит логической 1 или 0.

  Однако эти конденсаторы не удерживают свой заряд бесконечно, и поэтому данные необходимо периодически обновлять. В результате этого динамического обновления он получил название динамического ОЗУ. DRAM — это форма полупроводниковой памяти, которая часто используется в оборудовании, включая персональные компьютеры и рабочие станции, где она образует основную RAM для компьютера. Полупроводниковые устройства обычно доступны в виде интегральных схем для использования в сборке печатных плат в виде устройств для поверхностного монтажа или, реже, сейчас в виде компонентов с выводами.
  

  
  
• EEPROM: Это электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство. Данные могут быть записаны на эти полупроводниковые устройства, и их можно стереть с помощью электрического напряжения. Обычно это применяется к штырю стирания на микросхеме. Как и другие типы PROM, EEPROM сохраняет содержимое памяти даже при отключении питания. Также, как и другие типы ПЗУ, EEPROM не так быстр, как RAM.
  
  
• EPROM: Это стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство.Эти полупроводниковые устройства можно запрограммировать, а затем стереть позже. Обычно это достигается путем воздействия ультрафиолетового света на само полупроводниковое устройство. Чтобы это произошло, в корпусе СППЗУ есть круглое окно, через которое свет достигает кремния устройства. Когда PROM используется, это окно обычно закрывается меткой, особенно когда может потребоваться сохранение данных в течение длительного периода.

  PROM хранит свои данные как заряд конденсатора.Для каждой ячейки имеется накопительный конденсатор, который можно считывать повторно по мере необходимости. Однако выяснилось, что по прошествии многих лет заряд может просочиться, и данные могут быть потеряны.

  Тем не менее, этот тип полупроводниковой памяти широко использовался в приложениях, где требовалась форма ПЗУ, но где данные нужно было периодически изменять, как в среде разработки, или где количество было небольшим.

• Флэш-память: Флэш-память можно рассматривать как развитие технологии EEPROM.В него можно записывать данные и стирать, хотя и только блоками, но данные можно читать по отдельным ячейкам.

  Для стирания и перепрограммирования областей микросхемы используются напряжения программирования на уровнях, доступных в электронном оборудовании. Кроме того, он нелетуч, что делает его особенно полезным. В результате флэш-память широко используется во многих приложениях, включая карты памяти USB, компактные карты флэш-памяти, карты памяти SD, а теперь также твердотельные жесткие диски для компьютеров и многих других приложений.
  

  
  
• F-RAM: Сегнетоэлектрическая RAM — это технология памяти с произвольным доступом, которая имеет много общего со стандартной технологией DRAM. Основное отличие состоит в том, что он включает сегнетоэлектрический слой вместо более обычного диэлектрического слоя, что обеспечивает его энергонезависимую способность. Поскольку F-RAM обеспечивает энергонезависимую память, она является прямым конкурентом Flash.
  
  
• MRAM: Это магниторезистивное ОЗУ или магнитное ОЗУ.Это технология энергонезависимой оперативной памяти, в которой для хранения данных используются магнитные заряды, а не электрические.

  В отличие от технологий, включая DRAM, которые требуют постоянного потока электроэнергии для поддержания целостности данных, MRAM сохраняет данные даже при отключении питания. Дополнительным преимуществом является то, что для активной работы требуется лишь небольшая мощность. В результате эта технология могла бы стать основным игроком в электронной промышленности теперь, когда были разработаны производственные процессы, позволяющие ее производить.

  
  
• P-RAM / PCM: Этот тип полупроводниковой памяти известен как память с произвольным доступом с фазовым переходом, P-RAM или просто память с фазовым изменением, PCM. Он основан на явлении, когда форма халькогенидного стекла изменяется в состоянии или фазе между аморфным состоянием (высокое сопротивление) и поликристаллическим состоянием (низкое сопротивление). Можно определить состояние отдельной ячейки и, следовательно, использовать это для хранения данных. В настоящее время этот тип памяти не получил широкого распространения, но ожидается, что он станет конкурентом флэш-памяти.
  
• PROM: Это означает Программируемую постоянную память для чтения. Это полупроводниковая память, в которую данные могут быть записаны только один раз — данные, записанные в нее, являются постоянными. Эти памяти покупаются в пустом формате и программируются с помощью специального программатора PROM.

  Обычно ППЗУ состоит из массива плавких перемычек, некоторые из которых «перегорают» в процессе программирования, чтобы обеспечить требуемый шаблон данных.

• SDRAM: Синхронная память DRAM. Эта форма полупроводниковой памяти может работать на более высоких скоростях, чем обычная DRAM. Он синхронизируется с часами процессора и может одновременно поддерживать два набора адресов памяти открытыми. Путем передачи данных поочередно из одного набора адресов, а затем из другого, SDRAM сокращает задержки, связанные с несинхронной RAM, которая должна закрыть один банк адресов перед открытием следующего.

  В семействе SDRAM можно увидеть несколько типов технологий памяти.Они обозначаются буквами DDR — Double Data Rate. DDR4 в настоящее время является новейшей технологией, но вскоре за ней последует DDR5, которая предложит некоторые значительные улучшения в производительности.
  

  
  
• SRAM: Статическая оперативная память. Эта форма полупроводниковой памяти получила свое название из-за того, что, в отличие от DRAM, данные не нужно обновлять динамически.

  Эти полупроводниковые устройства способны поддерживать более быстрое время чтения и записи, чем DRAM (обычно 10 нс против 60 нс для DRAM), и, кроме того, время их цикла намного короче, поскольку нет необходимости делать паузы между доступами.Однако они потребляют больше энергии, они менее плотные и более дорогие, чем DRAM. В результате этого SRAM обычно используется для кэшей, в то время как DRAM используется в качестве основной технологии полупроводниковой памяти.

  
  

Технология полупроводниковой памяти развивается быстрыми темпами для удовлетворения постоянно растущих потребностей электронной промышленности. Развиваются не только сами существующие технологии, но и проводится значительный объем исследований в новые типы технологии полупроводниковой памяти.

Что касается технологий памяти, используемых в настоящее время, версии SDRAM, такие как DDR4, дорабатываются, чтобы обеспечить DDR5, которая обеспечит значительное улучшение производительности. Со временем будет разработана DDR5 для обеспечения следующего поколения SDRAM.

Другие формы памяти можно встретить дома в виде USB-накопителей, Compact Flash, CF-карт или карт памяти SD для камер и других приложений, а также твердотельных жестких дисков для компьютеров.

Полупроводниковые устройства доступны в широком диапазоне форматов для удовлетворения различных сборок печатных плат и других потребностей.

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор FET Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты». . .

Типы первичной памяти в компьютерах

ПЕРВИЧНАЯ ПАМЯТЬ

Поскольку у людей есть система памяти, которая запоминает даже крошечные вещи, которые произошли в их жизни, точно так же компьютерные системы содержат систему памяти, которая может хранить данные и может быть извлеченным при желании.Почему бы, в конце концов, не спроектировать и не создать его только интеллектуалы. Каждая компьютерная система содержит два типа памяти, одна из которых является первичной, а другая — вторичной. В основном компьютерная память может хранить две вещи. Это данные и набор инструкций для выполнения программы.

Теперь давайте кратко рассмотрим типы первичной (или) первичной памяти. К этой первичной памяти может напрямую обращаться процессор. Содержимое первичной памяти является временным.Во время выполнения задачи, если есть какие-либо проблемы с отключением электроэнергии, мы можем потерять данные, которые находятся в основной памяти. Одно из преимуществ состоит в том, что мы можем хранить и извлекать данные со значительной скоростью. Первичная память дороже по сравнению с вторичной памятью.

RAM (оперативная память) может быть лучшим примером первичной памяти. Первичная память в компьютерной системе представлена ​​интегральными схемами. Эти схемы представляют собой не что иное, как ОЗУ. Каждая ячейка ОЗУ может хранить один байт [1 байт = 8 бит] информации.Это может быть одна из форм 1 или 0. Секция первичной памяти состоит из нескольких небольших мест хранения в интегральных схемах, называемых ячейками. Каждая отдельная ячейка может хранить фиксированное количество бит, называемое длиной слова. Каждая ячейка содержит присвоенный ей уникальный номер и уникальный адрес; эти адреса используются для идентификации ячеек. Адрес начинается с уровня 0 и продолжается до (N-1).

Позвольте мне показать вам несколько вещей, которые связаны исключительно с первичной памятью. Различные типы первичной памяти в компьютерах следующие:

RAM [Оперативная память]

RAM — лучший пример первичной памяти.У нас есть очень веская причина для обоснования, потому что в этом виде памяти мы можем выбирать случайным образом, использовать это в любом месте памяти, затем сохранять и, наконец, извлекать обработанные данные, которые являются информацией. RAM является энергозависимой памятью, потому что она теряет свое содержимое при сбое питания в компьютерной системе. Память, которая теряет свое содержимое при сбое питания, называется энергозависимой памятью.

ПЗУ [постоянное запоминающее устройство]:

ПЗУ также сформировано интегральными схемами.Данные, хранящиеся в ПЗУ, являются постоянными. ПЗУ может считывать данные только ЦП, но не может редактироваться или манипулировать. ПЗУ — это энергонезависимая память, потому что она не потеряет свое содержимое при сбое питания в компьютерной системе. Базовая программа ввода-вывода хранится в ПЗУ, и она проверяет и инициализирует различные устройства, подключенные к компьютеру, при включении питания. Содержимое ПЗУ нельзя ни изменить, ни удалить.

PROM [Программируемая постоянная память для чтения]:

Как мы знаем, мы не можем редактировать (или) изменять данные в ROM.Для решения этой проблемы в некоторой степени очень полезен PROM, то есть в PROM мы можем хранить наши программы в чипе PROM. После того, как программа написана, она не может быть изменена и останется нетронутой даже при отключении питания. Поэтому программы, написанные в PROM, нельзя стирать или редактировать.

EPROM [Стираемая программируемая память только для чтения]:

EPROM преодолеет проблему PROM. Микросхему EPROM можно программировать снова и снова, стирая ранее сохраненную в ней информацию.Микросхема EPROM должна подвергаться воздействию солнечного света в течение некоторого времени, чтобы ультрафиолетовые лучи падали на микросхему и стирали данные на ней, и микросхему можно было перепрограммировать с помощью специального средства программирования. Существует еще один тип памяти, называемый EEPROM, который означает электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство, в котором мы можем стирать данные и перепрограммировать их с новым содержимым.

Регистры:

Фактически компьютерная система использует несколько блоков памяти, называемых регистрами.Регистры временно хранят данные или информацию и передают их в соответствии с указаниями блока управления.

Флэш-память:

Это энергонезависимая компьютерная память, которую можно электрически стереть и перепрограммировать. Примерами являются карты памяти, микросхемы, флеш-накопители, USB-накопители и т.