1). Мікросхеми пзп.

Мікросхеми ПЗП мають байтову структуру ємністю від 16 Кбайт до 256 Кбайт і поділяються на ПЗП, що програмуються при їхньому виробництві (найбільш дешеві), ПЗП, що програмуються спеціальними приладами (програматорами), і перепрограмуємі ПЗП з ультрафіолетовим або електронним стиранням.

2). Статичне озп.

Запам’ятовуючими елементами статичного ОЗП є тригерні комірки, і інформація в них зберігається до виключення живлення. Статичні ОЗП найбільш швидкодіючі, але мають підвищене енергоспоживання, невисоку щільність розміщення елементів на кристалі і відповідно невисоку ємність (тому більш дорогі) і використовуються для організації кеш-пам’яті.

3). Динамічне озп (дозп).

Запам’ятовуючими елементами динамічного ОЗП є мікроскопічні конденсатори (0 - конденсатор розряджений, 1 - заряджений), що самовільно розряджаються і гарантовано зберігають інформацію на протязі 4-7 мс, після чого вони повинні оновлюватися (регенерація пам'яті). При читанні з пам'яті конденсатори теж розряджаються і потрібен додатковий час для їхньої перезарядки, що знижує швидкодію ОЗП. Але незважаючи на знижену в порівнянні зі статичним ОЗП швидкодію, більш складні в управлінні динамічні ОЗП мають більшу ємність, більш низьку вартість і використовуються практично в усіх ПК для організації оперативної пам'яті. Мікросхеми ДОЗП мають бітову структуру об’ємом 64 Кбіт, 256 Кбіт або 1 Мбіт, запам’ятовуючі елементи яких організовані в вигляді матриці, що складається з рядків і стовпців. Призначення вхідних сигналів мікросхем показане на рис. 3.1.

Рис. 3.1 – Сигнали мікросхеми динамічного ОЗП

Адреса в мікросхему вводиться в 2 прийоми. Спочатку по лініям А0-А9 вводяться 8 або 10 старших розрядів адреси (в залежності від типу мікросхеми) і фіксуються стробом адреси рядка RAS, інші розряди через певну затримку передаються по лініям А0-А9 і фіксуються стробом адреси стовпця CAS. Всередині мікросхеми є регістри запирання для зберігання адреси рядка і стовпця, а також регістр запирання для зберігання вмісту всього рядка.

Цикл звернення до пам'яті починається по сигналу RAS, при цьому стробується адреса рядка, дешифрується і вибирається один з рядків матриці в регістр запирання рядка (інформація в вибраному рядку руйнується).

По сигналу CAS адреса з ліній А0-А9 стробується в регістр запирання стовпця, що після дешифрації вибирає відповідний елемент з регістру запирання рядка. При пасивному WR (читання) вибраний розряд з'являється на виході DOUT, при активному WR (запис) вхідний сигнал DIN замінює вибраний розряд. Цикл звернення до ОЗП закінчується, коли RAS стає пасивним, після чого відбувається перезарядка вибраного рядка.

Для регенерації інформації в одному рядку подається сигнал RAS при пасивних CAS і WR. За допустимий час зберігання виконується послідовна регенерація всіх рядків.

Розподіл адресного простору пам'яті

Межа адресного простору фізичної пам'яті визначається шириною адресної шини і складає:

– для МП 8088/8086 – 1 Мбайт при 20-ти розрядній шині;

– для МП 80286 – 16 Мбайт при 24-х розрядній шині;

– для МП 80386/80486і вище – може досягати 4 Гбайт.

Слід відзначити, що тільки мінімально необхідна частина пам'яті знаходиться на системній платі (як правило, 512 Кбайт, 640 Кбайт або 1 Мбайт), а інша нарощується на додаткових платах, що підключаються до системної шини комп'ютера. Розподіл адресного простору пам'яті показаний на рис. 3.2.

Перші 640Кбайт пам'яті утворюють основну пам'ять (conventional memory), що доступна MS-DOS в реальному режимі.

Пам'ять в адресному просторі від А000h до BFFFh займає буфер відеоадаптерів (називається ще відеопам’яттю) та розміщена на платах відеоадаптерів, є двопортовою, тобто вона має доступ як з боку МП для запису і читання, так і з боку відеоадаптера для читання при відображенні інформації на екран монітора.

Пам'ять в адресному просторі від C000h до FFFFh, тобто до кінця 1Мбайтного кордону, потрібна в загальному випадку для розміщення BIOS (як системного, так і розширеного, додаткових приладів - EGA, VGA) на мікросхемах ПЗП. Але ще цей адресний простір використовується для організації "Тіньової пам'яті" (Shadow Memory), а його частина для організації відображаємої (або додаткової) пам'яті (Expanded Memory).

Рис. 3.2 – Розподіл пам'яті

Пам'ять понад мегабайтного кордону утворює розширену пам'ять (Extended Memory).

Адресний простір основної пам'яті в реальному режимі адресації розподілений наступним чином:

0000h-003Fh займають 256 4-хбайтних вектора переривань, кожний вектор є повною початковою адресою (2 байта – сегмент, 2 байта – зміщення) програми обробки відповідного переривання (як апаратного, так і програмного). Тому щоб визначити точку входу в програму обробки переривання (інакше оброблювач переривань) з номером N, необхідно помножити значення номера переривання N на 4 і прочитати чотири байта.

0040h-004Fh (ROM Bios Data area) використовується операційною системою для зберігання інформації про конфігурацію системи, про інші установки і для організації буферу клавіатури. Дана ділянка пам'яті заповнюється процедурою POST при самотестуванні комп'ютера після включення живлення. Після цього аналізу BIOS записує в свою ділянку пам’яті за адресою 0040:0010h слово (два байти) конфігурації. Призначення бітів цього слова наступні:

0:1 – є НГМД, 0 – нема НГМД;

1:1 – є арифметичний сопроцесор, нема сопроцесора;

2:1 – є миша (PS/2), нема миші;

4-5: тип дисплея: 00 – EGA або VGA, 01 – CGA (40х25), 10 – CGA (80х25), 11 – монохромний;

6-7: кількість НГМД: 00 – 1 НГМД, 01 – 2 НГМД, 10 – 3 НГМД, 11 – 4 НГМД;

9-11: кількість послідовних портів;

12:1 – є ігровий адаптер (джойстик), 0 – нема адаптера;

13: 1 – вбудований модем, 0 – нема модему;

14-15: кількість паралельних портів.

0050h-006Fh (DOS Data area) – ділянка даних BIOS, що використовується для власних потреб.

Кордони інших модулів, що починаються з адреси 0070h, залежать від версії DOS, тому нижче наводиться тільки перелік блоків:

– модуль розширення вводу/виводу (io.sys);

– програма обробки функцій 21h переривання DOS (модуль IBMDOS.com);

– буферна область DOS;

– резидентна частина командного процесора (COMMAND.com);

– програми обробки переривань DOS 22h, 23h і 24h;

– резидентні (TSR) програми, тобто програми, що залишаються в пам'яті після першопочаткового до них звернення. У вигляді TSR програм оформлюються додаткові драйвери зовнішніх приладів (наприклад, драйвер підтримки кирилиці, екрану і клавіатури RK) або драйвери контролеру маніпулятора типу "миша".

– пам'ять, що розподіляється DOS для програм користувачів, що складається з сегментів коду, даних і стека.

Остання частина 640 Кбайтної області пам'яті займає транзитна частина командного процесора COMMAND.com, що може тимчасово займатися прикладними програмами, а при переході в DOS транзитна частина відновлюється з диску.

Системна BIOS, як це видно з рис. 2.2., розміщена в адресному просторі від F000h до FFFFh і містить процедуру самотестування при вмиканні живлення і перезавантаженні POST, коди і дані програм обробки переривань BOIS, деяку довідкову інформацію. Точки входу в конкретну програму обробки можна визначити, прочитавши і розшифрувавши вектори переривань, описані раніше. Слід відзначити, що в оригінальних IBM PC комп'ютерах за адресою F600h знаходиться вбудований інтерпретатор BASIC'а.

Точка входу в процедуру POST, тобто початкова адреса, що завантажується в регістр мікропроцесора при включенні живлення або при рестарті, розміщена за адресою FFFFh.

ПЗП BIOS містить за адресою F000:FFFEh байт що дозволить ідентифікувати тип ПЕОМ:

FFh – Оригінальний IBM PC;

FEh – XT, Portable PC;

FDh – PCjr;

FCh – AT;

FBh – XT з пам'яттю 640 К на системній платі;

FAh – PS/2 модель 25 або 30;

F9h – Convertible PC;

F8h – PS/2 моделі 55SX, 70,80;

9Ah – Compaq XT, Compaq Plus;

30h – Sperry PC;

2Dh – Compaq PC, Compaq Deskpro.

Дата створення BIOS займає в ПЗП BIOS 8 байтів починаючи з адреси F000: FFF5h і зберігається в форматі ASCII в вигляді мм/дд/рр, де мм - номер місяця; дд - день; рр - рік. Дата створення BIOS використовується часто програмістами для ідентифікації комп'ютера і прив’язки свого програмного забезпечення (ПЗ) до даного комп'ютера (один з варіантів захисту від копіювання ПЗ).

Розширена пам'ять

Як вказувалося вище, розширена пам'ять (Extended Memory) розташовується в адресному просторі понад 1 Мбайтного кордону до межі фізичної пам'яті. Доступ до розширеної пам'яті можливий тільки для МП 80286 і вище. Повноцінне використання extended memory виконується в захищеному режимі. Однак MS-DOS, що використовує процесори 80286, 80386 і 80486 в реальному режимі, не має повноцінного доступу до цієї пам'яті. Те ж саме відноситься і до програм, розроблених для виконання в середовищі MS-DOS. Єдине, що MS-DOS версій більш ранніх, ніж 4.0, могла зробити з розширеною пам'яттю – це розмістити там швидкодіючий електронний диск, або Кеш-накопичувачі на магнітному диску.

Однак в складі MS-DOS версії 4.0 і більш пізніх з'явився драйвер розширеної пам'яті HIMEM.SYS. Цей драйвер розширює основний простір 640 Кбайт ще приблизно на 64 Кбайта і надає відносно зручний засіб для зберігання в розширеній пам'яті масивів даних.

Будучи встановленим в операційній системі, драйвер HIMEM.SYS представляє інтерфейс в відповідності зі специфікацією XMS (Extended Memory Specification), розробленою корпораціями Lotus, Intel, Microsoft, AST Research. Для управління такою пам'яттю використовуються апаратні засоби, що підтримують специфікацію розширеної пам'яті.

Перші 64 Kбайт розширеної пам'яті (пам'яті, фізичні адреси якої перевищують 1 Mбайт) утворюють HMA (High Memory Area). Доступ до НМА вимагає управління контролером клавіатури – мікросхемою 8042 в IBM PC AT, розташованій на системній платі. 21-й розряд фізичної адреси (лінія А20) проходить через контролер клавіатури, і лінія може бути їм блокована (розрив лінії) або розблокована (йде передача адреси по лінії). Якщо лінія A20 розблокована, НМА доступна для будь-якої програми, працюючої в реальному режимі. В цьому випадку перенос, що виникає при формуванні 20-розрядного фізичної адреси, не буде ігноруватися, як це має місце в процесорі 8086. По цій причині адресі пам'яті, сегментна частина якої містить значення FFFFh, а зміщення перевищує 000Fh, буде відповідати 21-розрядна фізична адреса, що перевищує кордон в 1 Mбайт. Однак якщо лінія A20 блокована, перенос буде ігноруватися і в 80286/386.

Починаючи з версії 4.0 MS-DOS, НМА може використовуватися для розміщення ядра операційної системи або прикладних програм. В цьому випадку в файл конфігурації системи поміщується рядок DOS=HIGH

Обробляючи дану команду, MS-DOS повністю захоплює всю НМА, і в подальшому ця область розширеної пам'яті використовується MS-DOS. Сюди переноситься резидентна частина ядра і при необхідності інші резидентні програми. При цьому припускається, що в системі інстальований драйвер HIMEM.SYS, що розблокував лінію A20.

Пам'ять EMB (Extended Memory Block) утворює один або декілька блоків, розташованих в адресному просторі вище НМА. Для доступу до них XMS-драйвер переключає процесор в захищений режим. Тому програми реального режиму можуть використати ЕМВ тільки для зберігання даних.

XMS-драйвери включають в каскад переривань 2Fh власну “ехо-секцію”. Вона, отримавши управління, перевіряє значення регістру АН: якщо АН=43h, драйвер повідомляє про свою присутність (AL=80h) або передає в регістрах ES:BX адреси точки входу в функцію управління (AL=0h). Адреса точки входу, що вертається, використовується в подальшому для безпосереднього звернення до XMS-драйверу. Номер функції в цьому зверненні задається драйверу в регістрі AH. В випадку успіху XMS-драйвер вертає AX=0. При виникненні помилки AX=1, а код помилки передається в регістрі BL.

Перша функція, що повинна виконуватися програмою, яка використовує розширену пам'ять – визначення присутності в системі XMS-драйвера. Стандартний рекомендований засіб складається з наступних кроків:

– в регістр AH записується 43h, в AL записується 00h і видається переривання 2Fh;

– аналізується повернення в регістрі AL: якщо XMS-драйвер інстальований, то AL=80h. Це, однак, не означає, що розширена пам'ять доступна для прикладної програми;

– визначається адреса точки входу в функції XMS-драйвера. Для цього в регістр AH записується 43h, в AL записується 10h і видається переривання 2Fh;

– адреса точки входу в функції XMS-драйвера вертається в регістрах ES:BX.

Після того, як виявлений XMS-драйвер і визначена точка входу в його функції управління, прикладна програма може управляти розширеною пам'яттю. Номер функції задається в регістрі AH, при необхідності інші параметри знаходяться в регістрах DX (індекс і розмір блоку пам'яті), DX:SI (покажчик на структуру) і викликати переривання 2Fh.

Відображаєма (додаткова) пам'ять

На відміну від розширеної пам'яті, відображаєма (або додаткова) пам'ять з допомогою спеціальної апаратури і програмного забезпечення дозволяє МП здійснювати доступ до фізичної пам'яті, розташованої вище 1 Мбайтного кордону, через спеціально організовані вікна (фрейми) пам'яті, що лежать нижче кордону 1 Мбайт, тобто відображає додаткову, понад 1 Мбайта, пам'ять через вікна в діапазоні адрес, що лежать нижче кордону 1 Мбайт. Такий засіб придатний і для комп'ютерів, що використовують процесор Intel 8086, не що володіє можливістю адресації розширеної пам'яті (є тільки 20 ліній адресної шини).

Відображаєма пам'ять (Expanded Memory) реалізується спеціальною апаратною платою. Для побудови таких плат і організації інтерфейсу прикладної програми по управлінню відображаємою пам'яттю вироблені спеціальні стандарти (специфікації), що називаються EMS (Expаnded Memory Specification). Найбільш відомим з них є стандарт, запропонований спільно компаніями Lotus, Intel і Microsoft, - специфікація LIM EMS. Специфікації постійно розширюються і вдосконалюються.

Ідея EMS-пам'яті полягає в наступному. Адресний простір в 1 Мбайт розподіляється в IBM PC при роботі під управлінням MS-DOS. Таким чином, прикладні програми можуть використати не більш 640 Кбайт оперативної пам'яті. Однак, якщо в системі встановлена EMS-плата на якій розміщені мікросхеми додаткової пам'яті і схеми відображення цієї пам'яті в вікна шляхом зміни фізичних адрес, з'являється можливість використати до 4 Гбайт додаткової пам'яті плати. Область адрес, зарезервована для BIOSа, зайнята повністю програмами ПЗП тільки в PS/2, а для IBM PC XT і IBM PC AT в цьому діапазоні є вільне вікно розміром не менше 64 Кбайт. Початковий кордон вікна (сегмент адреси) задається регістрами конфігураторами плати, а в деяких реалізаціях EMS може встановлюватися прикладною програмою. Це вікно в специфікації називається page frame. Вікно розбивається на чотири сегменти по 16 Кбайт. Вся додаткова пам'ять розбивається на логічні сторінки (logical page) розміром по 16 Кбайт. Будь-яка логічна сторінка може бути відображена на будь-який сегмент вікна доступу. Таким чином, використовуючи чотири сегменти, програма може адресуватися водночас до будь-яких чотирьох логічних сторінок додаткової пам'яті.

Відображаєма пам'ять має до 8 Мбайт (EMS версії 3.2) або до 32 Мбайт (EMS версії 4.0) і до 4 Гбайт (версії старше) на одній або декількох платах адаптера відображаємої пам'яті. Сукупність чотирьох сторінок пам'яті в адресному просторі 1 Мбайт називають фреймом сторінок. Ці 64 Кбайта пам'яті належать EMS-платі. Запит читання або запису до адрес фрейма сторінок апаратно переадресовується на логічну сторінку. Закріплення фізичних сторінок за логічними називають картою відображення. Карта може змінюватися програмно. Фізичні сторінки мають номери 0, 1, 2 і 3. Будь-яка з чотирьох фізичних сторінок може бути відображена на будь-яку з логічних сторінок.

Логічні сторінки перед використанням повинні бути розподілені. В ході операції розподілу EMS-пам'яті програма запрошує потрібне їй число логічних сторінок. В подальшому для посилання на виділені сторінки використовується ціле число, що називається EMM-префіксом (EMM-handle). Логічні сторінки, закріплені за префіксом, нумеруються від 0 до N-1, де N - число сторінок, закріплених операцією розподілу за даним префіксом. Іншими словами, логічна сторінка в групі закріплених за префіксом сторінок має відносний номер, а не абсолютний.

Для використання додаткової пам'яті в комп'ютер повинна бути вставлена плата додаткової пам'яті і в файлі CONFIG.SYS підключений спеціальний драйвер, що звичайно поставляється разом з платою пам'яті. Драйвер виконує управління додатковою пам'яттю і називається EMM (Expanded Memory Manager). Для взаємодії прикладної програми з EMM-драйвером використовуються функції переривання 67h.

Перш ніж програма почне використовувати будь-яку функцію EMS, необхідно визначити наявність EMM-драйвера в системі. Якщо драйвер підчас початкового завантаження системи був інстальований, видавання переривання 67h буде безпечним.

В противному випадку імовірна ситуація звернення до переривання 67h, для якого буде відсутній вектор в таблиці векторів переривань, і, як результат, - "зависання" системи.

Один з двох LIM EMS засобів, що рекомендуються для визначення типу драйвера, обслуговуючого відображаєму пам'ять, полягає в наступному. По EMS версії 3.2 вектор переривання 67h після установки EMM – драйвера повинен дорівнювати покажчику на заголовку інсталюємого драйвера. Оскільки драйвери встановлюються в пам'яті з вирівнюванням на кордоні параграфу, поле зміщення в векторі 67h буде рівно нулю. В заголовку драйвера, як це визначене технічною документацією MS-DOS, по зміщенню 0Ah розташується ASCII-рядок імені драйвера (не більш 8 символів). Встановлене для EMS ім'я повинно бути "EMMXXXX\0".

Для виклику функцій драйвера додаткової пам'яті програма повинна завантажити код функції в регістр AH, код подфункції (звичайно 0) - в регістр AL і після цього викликати переривання INT 67h.

Системна або "тіньова" пам'ять

В сучасних комп'ютерах швидкість фізичного доступу до оперативної пам'яті набагато вище швидкості доступу до ПЗП. Тому процедури обробки переривань BIOS (зберігаються в ПЗП) виконуються набагато повільніше інших програм, розташованих в ОЗП.

Для усунення даного дисбалансу деякі комп'ютери оснащуються спеціальною платою системної або "тіньової" пам'яті (System або Shadow Memory), що в ході початкового завантаження після виконання процедури самотесування POST переписує вміст ПЗП адресного простору C000h-FFFFh, тобто системне BIOS з ПЗП системної плати, BIOS відеоадаптера з ПЗП відповідних адаптерів в оперативну пам'ять плати "тіньової" пам'яті обсягом 256 Кбайт.

Після копіювання інформації з ПЗП встановлюється відповідний розряд в регістрі управління пам'яті ПЗП, а схеми управління плати "тіньової" пам'яті замінюють це звернення зверненням до "тіньової" пам'яті за більш короткий час.

Але як було вказано раніше, не весь адресний простір C000h-FFFFh зайнятий BIOS. "Тіньова" пам'ять, що залишилася вільною, називається також UMB-блоком (Upper Memory Block) і може включатися в адресний простір MS-DOS і використовуватися нею як основна і НМА-пам’ять. Таким чином, UMB розширює загальний обсяг пам'яті, доступної MS-DOS для зберігання ядра і резидентних програм, залишаючи в розпорядженні прикладних програм практично всю основну пам'ять в 640 Kбайт.

Механізм "тіньової" пам'яті підтримується вбудованими функціями BIOS і його дозвіл здійснюється через встановлення конфігуратора системи, що зберігається в CMOS пам'яті.

Запам’ятовуючі пристрої. Модулі пам’яті

Пам'ять типу ROM – або ПЗП, використовується тільки для зчитування даних. Існує три типи мікросхем ROM:

– ROM (Read Only Memory) – постійна пам’ять, прошивається при виготовлені;

– PROM (Programmable ROM) – програмований ПЗП;

– EPROM (Erasable PROM), EEPROM (Electrically Erasable PROM), Flash ROM – ППЗП з ультрафіолетовим та електронним стиранням.

Пам'ять типу SRAM – статична оперативна пам’ять (Static RAM). Має високу швидкодію, тому використовується в якості кеш-пам’яті.

Щоб мінімізувати час очікування при зчитуванні процесором даних з повільної оперативної пам'яті, в сучасних персональних комп'ютерах передбачено два типи кеш-пам'яті: кеш-пам'ять першого рівня (L1) і кеш-пам’ять другого рівня (L2). Кеш-пам'ять першого рівня також називають вбудованим або внутрішнім кешем, вона безпосередньо вбудована в процесор і фактично є частиною мікросхеми процесора. Кеш-пам'ять другого рівня називають зовнішнім кешем. Спочатку вона встановлювалася на системній платі і працювала на частоті системної плати. Для підвищення ефективності в процесорах Pentium Рго та Pentium ІI/ІIІ кеш-пам'ять другого рівня встановлюється не на системній платі, а в середині корпуса (картриджа) процесора. У процесорах Pentium ІV використовується кеш-пам’ять третього рівня.

Пам'ять типу DRAM – динамічна оперативна пам’ять (Dynamic RAM) використовується в більшості систем сучасних ПК. Цій пам’яті характерна невисока швидкодія, тому існує кілька типів організації DRAM, які покращують швидкодію: FРМ. ЕDО, BEDO, SDRАМ, RDRAM, DDR SDRAM та інші.

FРМ (Fast Page Mode) – швидкий сторінковий режим динамічної оперативної пам’яті. Щоб скоротити час очікування, стандартна пам'ять DRAM розбивається на сторінки. Як правило для доступу до даних в пам'яті необхідно вибрати рядок та стовпець адреси, що забирає певний час. Розбиття на сторінки забезпечує швидший доступ до всіх даних в межах даного рядка пам'яті, тобто якщо змінюється не номер рядка, а тільки номер стовпця. FРМ ще називають Static Column або Nibble Mode. Сторінкова організація пам'яті – проста схема підвищення ефективності пам'яті, у відповідності з якою пам'ять розбивається на сторінки від 512 байт до кількох кілобайт. Електронна схема перегортання дозволяє при зверненні до комірок пам'яті в межах сторінки зменшити кількість станів очікування. Якщо потрібна комірка пам'яті знаходиться за межами поточної сторінки, то додається один або більше станів очікування, так як система вибирає нову сторінку. Для збільшення швидкості доступу до пам'яті FРМ був втілений пакетний (burst) режим доступу. Переваги пакетного режиму доступу проявляється тому, що в більшості випадків доступ до пам'яті є послідовним. Після встановлення рядка і стовпця адреси в пакетному режимі можна звертатися до наступних трьох суміжних адрес без додаткових станів очікування. Але доступ в пакетному режимі обмежується чотирма операціями. Схема синхронізації в пакетному режимі для стандартної DRAM з часом доступу 60 нc виглядає так: 5-3-3-3. Це означає, що перша операція доступу займає п'ять циклів на системній шині з частотою 66 МГц (тривалість одного такту 15 нc), що дорівнює 75 нc (5*15 нc), в той час як наступні операції займають по три циклу кожна (3*15 нc = 45 нc). Без розбиття на сторінки схема доступу виглядала б як 5-5-5-5, тому що для кожної передачі даних запам'ятовуючому пристрою потрібно було б один і той же час очікування. Іншим методом прискорення пам'яті FРМ є чергування. Цей метод використовує сумісно два окремих банка пам'яті, розподіляючи парні і непарні байти між цими банками. Коли відбувається звернення до одного банку, в іншому банку вибирається рядок і стовпець адреси. До моменту закінчення вибірки даних в першому банку в другому закінчуються цикли очікування і він буде готовий до вибірки даних. Коли дані вибираються із другого банку, в першому йде процес вибірки рядка і стовпця адреси для наступної операції доступу. Це суміщення (перекриття в часі) операцій доступу в двох банках призводить до зменшення часу очікування і забезпечує швидший пошук даних. Єдина проблема полягає в тому. що для використання цього метода необхідно встановлювати ідентичні пари банків, при цьому вдвоє збільшується кількість мікросхем.

Оперативна пам'ять ЕDО (Extended Data Out) використовується з 1995 року. Це вдосконалений тип FРМ, його ще називають Hyper Page Mode. Пам'ять ЕDO збирається із спеціально виготовлених мікросхем, які враховують перекриття синхронізації між черговими операціями доступу. Драйвери виведення даних на мікросхемі, на відміну від FРМ, не вимикаються, коли контролер пам'яті знищує стовпець адреси на початку наступного циклу. Це дозволяє сумістити по часу наступний цикл з попереднім, економлячи приблизно 10 нc в кожному циклі. Таким чином, контролер пам'яті ЕDО може починати виконання нової команди вибірки стовпця адреси, а дані будуть зчитуватися по поточній адресі. Це майже ідентично використанню різних банків для чергування пам'яті, але на відміну від чергування, не потрібно одночасно використовувати два ідентичних банка пам'яті в системі. Для оперативної пам'яті EDO схема синхронізації в пакетному режимі має вигляд 5-2-2-2. Це означає, що чотири передачі даних займають 11 повних системних циклів (проти 14 циклів в пам'яті FРМ).

Оперативна пам'ять ВЕDO (Burst Extended Data Out) - є різновидом пам'яті EDO. В основному це таж сама пам'ять, що і ЕDО, але з швидшою передачею даних. На жаль, тільки набір системної логіки Intel 440FX підтримує її.

Мікросхеми FРМ, ЕDО і ВЕDО встановлюються в модулі пам'яті SІММ. В комп'ютерах застосовується два типа модулів SІММ: 30-контактні (9 розрядів) і 72-контакті (36 розрядів). Мікросхеми в модулях SIММ можуть встановлюватися як на одній, так і на обох сторонах плати. Використання 30-контактних модулів в системах неефективно, оскільки для заповнення одного банку пам'яті 64-розрядних систем необхідно вісім таких модулів. Для заповнення одного банку пам'яті в 64-розрядних системах 72-контактні SІММ необхідно встановлювати парами. На рис. 4.1 і 4.2 зображені типові 30- та 72-контактні модулі SІММ. Контакти нумеруються зліва направо і розміщуються з обох сторін плати модуля.

Рис.4.1 – 30-контактний модуль SIMM

Рис.4.2 – 72-контактний модуль SIMM

Ємності модулів бувають різні. В табл. 4.1 і 4.2 наведені ємності 30- та 72-контактних модулів SIMM. Модулі з різною ємністю можуть мати різну швидкодію – від 50 до 120 нс.

SDRАМ (Synchronous DRAM) – це тип динамічної оперативної пам'яті DRАМ. робота якої синхронізується з шиною пам'яті. Вона використовується з 1997 року. SDRAM передає інформацію в високошвидкісних пакетах, що використовують високошвидкісний синхронізований інтерфейс. SDRAM дозволяє уникнути більшості циклів очікування, необхідних при роботі асинхронної SDRAM, оскільки сигнали, по яким працює пам'ять такого типу, синхронізовані з тактовим генератором системної плати. Схема синхронізації пакетного доступу SDRAM виглядає як: 5-1-1-1, тобто чотири операції зчитування виконується за вісім тактів. Крім того, пам'ять SDRAM може працювати на частоті 100 МГц (10 нc). Останні оновлення SDRAM підтримують робочу частоту 133 МГц.

Таблиця 4.1 – Ємність 30-контактних модулів SIMM

Ємність	Модулі з контролем парності	Модулі без контролю парності
256 Кбайт	256 Кбайт х 9	256 Кбайт х 8
1 Мбайт	1 Мбайт х 9	1 Мбайт х 8
4 Мбайт	4 Мбайт х 9	4 Мбайт х 8
16 Мбайт	16 Мбайт х 9	16 Мбайт х 8

Таблиця 4.2 – Ємність 72-контактних модулів SIMM

Ємність	Модулі з контролем парності	Модулі без контролю парності
1Мбайт	256 Кбайт х 36	256 Кбайт х 32
2 Мбайт	512 Кбайт х 36	512 Кбайт х 32
4 Мбайт	1 Мбайт х 36	1 Мбайт х 32
8 Мбайт	2 Мбайт х 36	2 Мбайт х 32
16 Мбайт	4 Мбайт х 36	4 Мбайт х 32
32 Мбайт	8 Мбайт х 36	8 Мбайт х 32
64 Мбайт	16 Мбайт х 36	16 Мбайт х 32
128Мбайт	32 Мбайт х 36	3 2 Мбайт х 32

Пам'ять SDRAM виготовляється у вигляді модулів DIММ. 168-контактні модулі DIММ (72-розряди) широко використовуються в системах з процесорами Pentium MMX, Pentium Рго і Pentium II/IIІ. Модуль DІММ зображений на рис.4.3. Для забезпечення роботи системи достатньо одного модуля DІММ, оскільки він забезпечує роботу з 64 розрядами даних.

Рис.4.3 – 168-контактний модуль DIMM

В табл. 4.3 наведені ємності 168-контактних модулів DІММ. Для модулів DІММ швидкодія лежить в діапазоні від 10 до 60 нc.

Таблиця 4.3 – Ємність 168-контактних модулів DIMM.

Ємність	Модулі з контролем парності	Модулі без контролю парності
8 Мбайт	1 Мбайт х 72	1 Мбайт х 64
16 Мбайт	2 Мбайт x 72	2 Мбайт х 64
32 Мбайт	4 Мбайт х 72	4 Мбайт х 64
64 Мбайт	8 Мбайт х 72	8 Мбайт х 64
128 Мбайт	16 Мбайт х 72	16 Мбайт х 64
256 Мбайт	32 Мбайт х 72	32 Мбайт х 64

RDRAM (Rambus DRАМ) - тип пам’яті. використовується з 1999 року. Мікросхеми RDRAM передбачають подвоєну (16-розрядну) шину передачі даних, а частота збільшена до 800 МГц (пропускна здатність мікросхеми дорівнює 1,6 Гбайт/с). Для збільшення продуктивності можна використовувати дво- і чотириканальні RDRAM, які дозволяють збільшувати швидкість передачі даних до 3,2 або 6,4 Гбайт/с. Один канал пам'яті Rambus може підтримувати до 32 мікросхем RDRAM, які встановлюються в модулі RІММ. Модуль RІММ зображений на рис. 4.4.

Рис.4.4 – 184-контактний модуль RIMM

Робота з пам'яттю організовується між контролером пам'яті та окремою мікросхемою. Передача даних здійснюється по шині даних мікросхеми шириною 2 байта. Шина пам'яті працює на частоті 400 МГц. але дані передаються по фронту та по спаду тактового сигналу, тобто двічі в тактовому імпульсі. Права границя тактового імпульсу називається парним циклом, а ліва - непарним. Синхронізація здійснюється з допомогою передачі пакетів даних на початку парного циклу. Максимальний час очікування складає 2,5 нc. Кожні 10 нc одна мікросхема RDRAM може передавати 16 байт. П'ять повних циклів тактового сигналу відповідає десяти циклам даних.

Пам'ять DDR SDRAM (Double Data Rate - подвійна швидкість передачі даних) – вдосконалений стандарт SDRAM, при використанні якого швидкість передачі даних збільшується вдвічі Це досягається не за рахунок збільшення тактової частоти, а за рахунок передачі даних два рази за один цикл, перший раз на початку циклу, а другий - в кінці. Саме завдяки цьому і збільшується швидкість передачі вдвічі (при цьому використовуються тіж самі частоти і синхронізуючі сигнали). Модулі пам'яті DDR виготовляються на основі мікросхем RDRAM, але набагато дешевші за модулі RІММ.