Оперативная память компьютера

Оперативная память компьютера - история

Память на электронных лампах

Компъютеры первых поколений были построены на электронных вакуумных лампах. Соответственно и память этих компъютеров состояла из электронных ламп. Это был массив простых тригеров представлявших собой устройство последовательного типа с двумя устойчивыми состояниями равновесия. Под воздествием внешних сигналов тригер переключался из одного устойчивого состояния в другое. Напряжение на его выходе скачкообразно изменялось, это и позволяло использовать тригер для записи одного бита информации. Ламповые компъютеры интенсивно разрабатывались с 1935—1950 годы.

Память на ртутных линиях задержки

Память на ртутных линиях задержки в UNIVAC

Во время Второй мировой войны при разработке радаров появилась технология линий задержки. Для задержки сигнала в этих линиях использовалась ртуть. После окончания войны возникла идея использовать ртутные линии задержки для памяти компъютеров. Такая память была значительно дешевле и надежнее чем памяти на ламповых тригерах. Она использовалась до конца 1960-х годов, в британских компьютерах LEO 1, компьютерах компании Ferranti и даже в настольном программируемом калькуляторе Olivetti Programma 101.

Память на феритовых кольцах

Матрица ферритовой памяти суперкомпьютера CDC 6600 (объем 4096 бит)

Следующим этапом в развитии оперативной памяти стала память на феритовых сердечниках или феритовая память. Идея изготовить запоминающее устройство в виде матрицы ферритовых сердечников впервые возникла у одного из создателей ЭНИАКа Джона Преспера Экерта еще в 1945 году. А к середине 1950-х память на магнитных сердечниках уже была широко распространена.

Память на интегральных микросхемах

Первый чип памяти фирмы Intel MOS-SRAM 1101 (объем 64 бит).

В 1959г Роберт Нойс (будущий основатель фирмы Intel) изобрел метод, позволявший размещать на одной пластине и транзисторы и все необходимые соединения. Полученные электронные устройства стали называться интегральными схемами. В 1968г. фирмой Burroughs был выпущен первый компьютер на интегральных схемах, а в 1970 г. фирма Intel начала выпуск интегральные схемы динамической памяти с произвольным доступом DRAM (1103). Впервые этот чип появился в комерческом компъютере HP 9800. К 1972 году это был самый продаваемый полупроводниковый чип памяти в мире.

FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM) быстрая страничная память

FPM DRAM.

FPM DRAM была разработана в 1990 году. Ее основным отличием от памяти предыдущего поколения стала поддержка сокращенных адресов. Если очередная запрашиваемая ячейка находится в той же самой строке, что и предыдущая, ее адрес однозначно определяется одним лишь номером столбца и передача номера строки уже не требуется. При последовательном чтении скорость возрастает болше чем на 40%.

EDO-DRAM (Extended Data Out) память с усовершенствованным выходом

EDO-DRAM (32 МБ).

С ростом тактовой частоты процессоров, которая уже достигала 200 МГц, требовались новые решения для оперативной памяти. И такие решения были найдены в 1995 г. Появилась память EDO-DRAM. Прирост производительности составил около 30% по сравнению с FPM DRAM.

SDRAM (Synchronous DRAM) - синхронная DRAM

SDRAM

Повышение частоты шины процессора до 100 МГц потребовало новой более скоростной памяти. Это привело к созданию синхронной динамической памяти - SDRAM. В SDRAM реализован усовершенствованный пакетный режим обмена. Контроллер может запрашивать не только одну ячейку памяти но и несколько последовательных ячеек памяти или при необходимости всю строку.

DDR SDRAM, SDRAM II (Double Data Rate SDRAM) SDRAM с удвоенной скоростью передачи данных

DDR SDRAM

Дальнеше развитие синхронной памяти привело к появлению DDR-SDRAM. Удвоение скорости достигается за счет передачи данных и по фронту, и по спаду тактового импульса. Благодаря этому тактовая частота по сравнению с SDRAM увеличилась в два раза - до 200МГц. Максимальное количество ячеек, обрабатываемых за один такт, возросло с одной до четырех.

DDR2 SDRAM (double-data-rate two synchronous dynamic random access memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, второе поколение)

DDR2 SDRAM

Память DDR2 была введена во втором квартале 2003 года и пришла на смену памяти DDR SDRAM. Основным отличием DDR2 от DDR является вдвое большая частота работы шины, по которой данные передаются в буфер микросхемы памяти.

DDR3 SDRAM (double-data-rate three synchronous dynamic random access memory) — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, третье поколение)

DDR3 SDRAM

Пришла на смену памяти типа DDR2 SDRAM, увеличив размер предподкачки с 4 бит до 8 бит. Так же у DDR3 снизилось энергопотребление, за щет снижения напряжения питания до 1,5 В (у DDR2 1,8 В )

DDR4 SDRAM (double-data-rate four synchronous dynamic random access memory)

DDR4 SDRAM

DDR4 является эволюционным развитием памяти DDR. Отличается еще более низким энергопотреблением и напряжением питания. Также DDR4 отличается от предыдущего стандарта DDR3 удвоенным до 16 числе банков. В массовое производство эта память вышла в 2014 году.