دوم تولید چندرسانه ای
عنوان تحقیق :انواع حافظه RAM و ROM
Normal
0
false
false
false
EN-US
X-NONE
FA
/* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:10.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:115%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri","sans-serif"; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-theme-font:minor-fareast; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:Arial; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}
حافظه ROM
حافظه PROM
تولید تراشه های ROM مستلزم صرف وقت و هزینه بالائی است .بدین منظور اغلب تولید کنندگان ، نوع خاصی از این نوع حافظه ها را که PROM )Programmable Read-Only Memory) نامیده می شوند ، تولید می کنند.این نوع از تراشه ها با محتویات خالی با قیمت مناسب عرضه شده و می تواند توسط هر شخص با استفاده از دستگاههای خاصی که Programmer نامیده می شوند ، برنامه ریزی گردند. ساختار این نوع از تراشه ها مشابه ROM بوده با این تفاوت که در محل برخورد هر سطر و ستون از یک فیوز( برای اتصال به یکدیگر) استفاده می گردد. یک شارژ که از طریق یک ستون ارسال می گردد از طریق فیوز به یک سلول پاس داده شده و بدین ترتیب به یک سطر Grounded که نماینگر مقدار "یک" است ، ارسال خواهد شد. با توجه به اینکه تمام سلول ها دارای یک فیوز می باشند، درحالت اولیه ( خالی )، یک تراشه PROM دارای مقدار اولیه " یک" است . بمنظور تغییر مقدار یک سلول به صفر، از یک Programmer برای ارسال یک جریان خاص به سلول مورد نظر، استفاده می گردد.ولتاژ بالا، باعث قطع اتصال بین سطر و ستون (سوختن فیوز) خواهد کرد. فرآیند فوق را " Burning the PROM " می گویند. حافظه های PROM صرفا" یک بار قابل برنامه ریزی هستند. حافظه های فوق نسبت به RAM شکننده تر بوده و یک جریان حاصل از الکتریسیته ساکن، می تواند باعث سوخته شدن فیوز در تراشه شده و مقدار یک را به صفر تغییر نماید. از طرف دیگر ( مزایا ) حافظه ای PROM دارای قیمت مناسب بوده و برای نمونه سازی داده برای یک ROM ، قبل از برنامه ریزی نهائی کارآئی مطلوبی دارند.
حافظه EPROM
استفاده
کاربردی از حافظه های ROM و PROM با توجه به نیاز به اعمال تغییرات
در آنها قابل تامل است ( ضرورت اعمال تغییرات و اصلاحات در این نوع حافظه ها می
تواند به صرف هزینه بالائی منجر گردد)حافظه هایEPROM(Erasable
programmable read-only memory) پاسخی
مناسب به نیاز های مطرح شده است ( نیاز به اعمال تغییرات ) تراشه های EPROM را می
توان چندین مرتبه باز نویسی کرد. پاک نمودن محتویات یک تراشه EPROM مستلزم
استفاده از دستگاه خاصی است که باعث ساطع کردن یک فرکانس خاص ماوراء بنفش باشد..
پیکربندی این نوع از حافظه ها مستلزم استفاده از یک Programmer از نوع EPROM است که یک ولتاژ را در یک سطح خاص
ارائه نمایند ( با توجه به نوع EPROM استفاده شده ) این نوع حافظه ها ،
نیز دارای شبکه ای مشتمل از سطر و ستون می باشند. در یک EPROM سلول موجود در نقطه برخورد سطر و
ستون دارای دو ترانزیستور است .ترانزیستورهای فوق توسط یک لایه نازک اکسید از
یکدیگر جدا شده اند. یکی از ترانزیستورها Floating Gate و
دیگری Control
Gate نامیده می شود. Floating gate صرفا"
از طریق Control
gate به سطر مرتبط است. مادامیکه لینک برقرارباشد سلول دارای
مقدار یک خواهد بود. بمنظور تغییر مقدار فوق به صفر به فرآیندی با نام Fowler-Nordheim tunneling نیاز
خواهد بود .Tunneling بمنظور تغییر محل الکترون های Floating gate استفاده
می گردد.یک شارژ الکتریکی بین 10 تا 13 ولت به floating gate داده
می شود.شارژ از ستون شروع و پس از ورود به floating gate در ground تخلیه
خواهد گردید. شارژ فوق باعث می گردد که ترانزیستور floating gate مشابه
یک "پخش کننده الکترون " رفتار نماید . الکترون های مازاد فشرده شده و
در سمت دیگر لایه اکسید به دام افتاده و یک شارژ منفی را باعث می گردند. الکترون
های شارژ شده منفی ، بعنوان یک صفحه عایق بین control gate و floating gate رفتار
می نمایند.دستگاه خاصی با نام Cell sensor سطح شارژ پاس داده شده به floating gate را
مونیتور خواهد کرد. در صورتیکه جریان گیت بیشتر از 50 درصد شارژ باشد در اینصورت
مقدار "یک" را دارا خواهد بود.زمانیکه شارژ پاس داده شده از 50 درصد
آستانه عدول نموده مقدار به "صفر" تغییر پیدا خواهد کرد.یک تراشه EPROM دارای
گیت هائی است که تمام آنها باز بوده و هر سلول آن مقدار یک را دارا است.
بمنظور باز نویسی یک EPROM می بایست در ابتدا محتویات آن پاک
گردد. برای پاک نمودن می بایست یک سطح از انرژی زیاد را بمنظور شکستن الکترون های
منفی Floating
gate استفاده کرد.در یک EPROM استاندارد ،عملیات فوق از طریق
اشعه ماوراء بنفش با فرکانس 253/7 انجام می گردد.فرآیند حذف در EPROM انتخابی
نبوده و تمام محتویات آن حذف خواهد شد. برای حذف یک EPROM می بایست آن را از محلی که نصب شده
است جدا کرده و به مدت چند دقیقه زیر اشعه ماوراء بنفش دستگاه پاک کننده EPROM قرار
داد.
حافظه های EEPROM و Flash Memory
با
اینکه حافظه ای EPROM یک موفقیت مناسب نسبت به حافظه های PROM از بعد
استفاده مجدد می باشند ولی کماکان نیازمند بکارگیری تجهیزات خاص و دنبال نمودن
فرآیندهای خسته کننده بمنظور حذف و نصب مجدد آنان در هر زمانی است که به یک شارژ
نیاز باشد. در ضمن، فرآیند اعمال تغییرات در یک حافظه EPROM نمی تواند همزمان با نیاز و بصورت
تصاعدی صورت پذیرد و در ابتدا می بایست تمام محتویات را پاک نمود.حافظه های Electrically Erasable
Programmable Read Only Memory)EEOPROM) پاسخی
مناسب به نیازهای موجود است . در حافظه های EEPROM تسهیلات زیر ارائه می گردد:
برای بازنویسی تراشه نیاز به جدا نمودن تراشه از محل
نصب شده نخواهد بود.
برای تغییر بخشی از تراشه نیاز به پاک نمودن تمام
محتویات نخواهد بود.
اعمال تغییرات در این نوع تراشه ها مستلزم بکارگیری یک
دستگاه اختصاصی نخواهد بود.
در عوض استفاده از اشعه ماوراء بنفش، می توان الکترون
های هر سلول را با استفاده از یک برنامه محلی و بکمک یک میدان الکتریکی به وضعیت
طبیعی برگرداند. عملیات فوق باعث حذف سلول های مورد نظر شده و می توان مجددا"
آنها را بازنویسی نمود.تراشه های فوق در هر لحظه یک بایت را تغییر خواهند
داد.فرآیند اعمال تغییرات در تراشه های فوق کند بوده و در مواردی که می بایست اطلاعات
با سرعت تغییر یابند ، سرعت لازم را نداشته و دارای چالش های خاص خود می باشند.
تولیدکنندگان با ارائه Flash Memory که یک نوع خاص از حافظه های EEPROM می
باشد به محدودیت اشاره شده پاسخ لازم را داده اند.در حافظه Flash از
مدارات از قبل پیش بینی شده در زمان طراحی ، بمنظور حذف استفاده می گردد ( بکمک
ایجاد یک میدان الکتریکی). در این حالت می توان تمام و یا بخش های خاصی از تراشه
را که " بلاک " نامیده می شوند، را حذف کرد.این نوع حافظه نسبت به حافظه
های EEPROM سریعتر
است ، چون داده ها از طریق بلاک هائی که معمولا" 512 بایت می باشند ( به جای
یک بایت در هر لحظه ) نوشته می گردند.
حافظه RAM
RAM شامل دو نوع است : ایستا و پویا . متداولترین و ارزانترین RAM در واقع
نوعی خازن است که میتواند شارژ الکتریکی را در خود حفظ کرده و نشان دهنده یک بیت
از داده باشد. متاسفانه خازن فقط به مدت کوتاهی میتواند شارژ الکتریکی را در خود
حفظ کند و باید بطور مرتب محتویاتش تجدید شود.
▪:Static random access memory)SRAMاین نوع
حافظه ها از چندین ترانزیستور ( چهار تا شش ) برای هر سلول حافظه استفاده می
نمایند. این نوع حافظه در ابتدا بمنظور cache استفاده می شدند.
▪ Dynamic random access memory)DRAM در این
نوع حافظه ها برای سلول های حافظه از یک زوج ترانزیستورو خازن استفاده می گردد .
▪ Fast page mode dynamic random access memory)FPM DRAM شکل
اولیه ای از حافظه های DRAM می باشند.در تراشه ای فوق تا زمان تکمیل
فرآیند استقرار یک بیت داده توسط سطر و ستون مورد نظر، می بایست منتظر و در ادامه
بیت خوانده خواهد شد.( قبل از اینکه عملیات مربوط به بیت بعدی آغاز گردد) .حداکثر
سرعت ارسال داده به L۲ cache معادل ۱۷۶ مگابایت در هر ثانیه است .
▪ Extended data-out dynamic random access memory)EDO DRAM این نوع
حافظه ها در انتظار تکمیل و اتمام پردازش های لازم برای اولین بیت نشده و عملیات
مورد نظر خود را در رابطه با بیت بعد بلافاصله آغاز خواهند کرد. پس از اینکه آدرس
اولین بیت مشخص گردید EDO DRAM عملیات مربوط به جستجو برای بیت بعدی
را آغاز خواهد کرد. سرعت عملیات فوق پنج برابر سریعتر نسبت به حافظه های FPM است .
حداکثر سرعت ارسال داده به L۲ cache معادل ۱۷۶ مگابایت در هر ثانیه است
.
▪( Synchronous dynamic random access memory)SDRM از ویژگی
"حالت پیوسته " بمنظور افزایش و بهبود کارائی استفاده می نماید .بدین
منظور زمانیکه سطر شامل داده مورد نظر باشد ، بسرعت در بین ستون ها حرکت و
بلافاصله پس از تامین داده ،آن را خواهد خواند. SDRAM دارای سرعتی معادل پنج برابر سرعت
حافظه های EDO بوده و امروزه در اکثر کامپیوترها
استفاده می گردد.حداکثر سرعت ارسال داده به L۲ cache معادل ۵۲۸ مگابایت در ثانیه است .
▪ Rambus dynamic random access memory )RDRAM یک
رویکرد کاملا" جدید نسبت به معماری قبلی DRAM است. این نوع حافظه ها از Rambus in-line memory
module)RIMM) استفاده کرده که از لحاظ اندازه و پیکربندی
مشابه یک DIMM استاندارد
است. وجه تمایز این نوع حافظه ها استفاده از یک گذرگاه داده با سرعت بالا با نام
"کانال Rambus " است .
تراشه های حافظه RDRAM بصورت موازی کار کرده تا بتوانند به
سرعت ۸۰۰ مگاهرتز دست پیدا نمایند.
▪ Credit card memory یک نمونه
کاملا" اختصاصی از تولیدکنندگان خاص بوده و شامل ماژول های DRAM بوده که
دریک نوع خاص اسلات ، در کامپیوترهای noteBook استفاده می گردد .
▪ PCMCIA memory card .نوع دیگر
از حافظه شامل ماژول های DRAM بوده که در notebook استفاده می شود.
▪ FlashRam نوع خاصی
از حافظه با ظرفیت کم برای استفاده در دستگاههائی نظیر تلویزیون، VCR بوده و
از آن به منظور نگهداری اطلاعات خاص مربوط به هر دستگاه استفاده می گردد. زمانیکه
این نوع دستگاهها خاموش باشند همچنان به میزان اندکی برق مصرف خواهند کرد. در
کامپیوتر نیز از این نوع حافظه ها برای نگهداری اطلاعاتی در رابطه با تنظیمات هارد
دیسک و ... استفاده می گردد.
▪ VideoRam)VRAM یک نوع
خاص از حافظه های RAM بوده که برای موارد خاص نظیر :
آداپتورهای ویدئو و یا شتاب دهندگان سه بعدی استفاده می شود.
random access memory) MPDRAM نیز گفته می شود.علت نامگذاری فوق بدین دلیل است که این نوع از حافظه ها دارای امکان دستیابی به اطلاعات، بصورت تصادفی و سریال می باشند . VRAM بر روی کارت گرافیک قرار داشته و دارای فرمت های متفاوتی است. میزان حافظه فوق به عوامل متفاوتی نظیر : " وضوح تصویر " و " وضعیت رنگ ها " بستگی دارد.
/* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:10.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:115%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri","sans-serif"; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-theme-font:minor-fareast; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:Arial; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}