Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Робота оперативної пам’яті та її діагностика
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Інститут комп’ютерної техніки, автоматики та метрології
Факультет:
КН
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2013
Тип роботи:
Звіт до лабораторної роботи
Предмет:
Діагностика комп'ютерних засобів
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ІНСТИТУТ КОМП’ЮТЕРНОЇ ТЕХНІКИ АВТОМАТИКИ ТА МЕТРОЛОГІЇ
«ДІАГНОСТИКА КОМП’ЮТЕРНИХ ЗАСОБІВ»
ЗВІТ ДО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ №4
ТЕМА:
«Робота оперативної пам’яті та її діагностика»
Підготував: ст.гр КІ-42
Мацюк Тарас
Перевірила: Ногаль М.В.
Львів – 2013
Тема: “Робота оперативної пам’яті та її діагностика”
Мета роботи: оволодіти засобами і методиками тестування продуктивності та xарактеристики головної пам’яті ПК, а також навчитися подавати аналітичні висновки щодо результатів досліджень.
Теоретичні відомості.
Оперативна пам'ять або оперативний запам’ятовуючий пристрій (ОЗП)призначений для збереження і текучої зміни інформації під час роботикомп’ютера. Таку пам’ять ще називають RAM (Random Access Memory –Пам’ять випадкового доступу).При запуску на комп’ютері будь-якої програми, її код зчитуєтьсяпроцесором з жорсткого диску, компакт-диску, або дискети в оперативнупам'ять. Далі всі маніпуляції з даними проводяться безпосередньо в оперативній пам’яті . При виключенні живлення комп'ютера вміст оперативної пам'яті втрачається.
Основним параметром, що відображає характеристики пам'яті, є її об'єм, який вимірюється в мегабайтах (Мбайт). Нагадаємо, що один мегабайт рівний 20 2 = 1048576 байт або приблизно 1000000 байт.
Кількість оперативної пам'яті, встановленої в комп'ютері робить істотнийвплив на його продуктивність. Від кількості пам'яті залежить, які програмизможуть працювати на комп'ютері. Кожна програма пред'являє певні вимоги до об'єму пам'яті і працюватиме дуже поволі, якщо пам'яті не вистачає, або ж взагалі не запуститься.
З іншого боку, чим більше пам'яті, тим краще. Технічно максимальний об'єм пам'яті обмежується тільки можливостями материнської плати. Сучасні материнські плати для процесорів Pentium IV підтримують максимально від 1024 до 4096 Мбайт оперативної пам'яті.
Оперативна пам'ять може бути двох основних типів:
• з динамічною вибіркою (Dynamic RAM, DRAM);
• компанія статичною вибіркою (Static RAM, SRAM).
Швидкодія статичної пам'яті SRAM вища, ніж швидкодія динамічної DRAM, але статична пам'ять значно дорожча динамічною. Зазвичай динамічна пам'ять використовується як оперативна і відео пам’ять, а статична - як кеш в процесорах, жорстких дисках, на материнських платах.
Як працює динамічна пам'ять?
Як відомо, мінімальною одиницею інформації, яку може зберігати обробляти або передавати комп'ютер є біт.
Кожен біт може мати два стани:
включений (1) або вимкнений (0). Будь-яка інформація зрештою складається з включених і вимкнених бітів - одиниць і нулів. Так, щоб зберегти або передати який-небудь об'єм даних, необхідно зберегти або передати кожен біт цих даних, незалежно від стану бита.
Для зберігання бітів інформації весь простір оперативної пам'яті розбитий на осередки(ячейки). Кожен осередок складається з конденсатора, керованого декількома транзисторами і може зберігати тільки один біт. Якщо конденсатор осередку заряджений, то біт включений - в осередок записана логічна одиниця, якщо конденсатор розряджений - біт вимкнений – в осередок записаний логічний нуль. Щоб запам'ятатиодин байт даних, знадобиться 8 осередків, оскільки 1 байт- це 8 біт. Елементи пам'яті розташовані у вигляді сітки (матриці), і кожен осередок має свою адресу, що складається з номера рядка і номера стовпця. Одна така матриця називається сторінкою, а сукупність сторінок - банком.Для звернення до осередку пам'яті контроллер задає номер банку, номер сторінки в ньому, номер рядка і номер стовпця. На всі запити потрібний якийсь час, крім цього досить велика витрата
часу йде на відкриття і закриття банку після самої операції читання/запису.
Коли процесор звертається до пам'яті для читання інформації, на входи
мікросхеми поступає сигнал виведення даних ОE (Output Enabled), потім подається адреса рядка і одночасно з ним (або з деякою затримкою) сигнал адреси рядка RAS (Row Address Strobe). Це означає, що кожна шина стовпця з'єднується з елементом пам'яті вибраного рядка. Адреса осередку поступає по адресних лініях на дешифратор, який перетворить набір нулів і одиниць, що поступили, в номер рядка.
Ємкість конденсатора дуже мала (долі пікофаради), і його заряд теж малий, тому використовується підсилювач, підключений до кожної шини стовпця динамічної пам'яті. Інформація прочитується зі всього рядка елементів, що запам'ятовують, одночасно і поміщається в буфер вводу-виводу.
З незначною затримкою після сигналу RAS на входи динамічної пам'яті подається адреса стовпця і сигнал адреси стовпця СAS (Column Address Strobe), після чого з буфера вводу-виводу відбувається вибір біта відповідно до адреси стовпця. Цей біт і подається на вихід.
При записі подається сигнал WR (Write - Запис), і інформація поступає на шину стовпця не з буфера, а з входу пам'яті відповідно до адреси стовпця. Таким чином, проходження даних при записі задається комбінацією сигналів адреси стовпця і рядка, а також сигналом дозволу запису даних в пам'ять.
Розглядаючи роботу пам'яті, необхідно враховувати один момент.
Конденсатори не можуть нескінченно довго зберігати заряд і він, врешті-решт, «стікає». Тому конденсатори необхідно перезаряджати. Операція перезарядки називається регенерацією (Refresh). Відбувається ця операція, приблизно, кожні 2 мс і деколи займає близько 90% від загального часу вибірки і до 10% і більше робочого часу процесора.
Найважливішою характеристикою оперативної пам'яті є швидкодія, яка визначається таким чином:
Швидкодія = тривалість циклу + час затримки + час доступу
де:
тривалість циклу - час, витрачений на передачу даних;
час затримки (латентність) - початкова установка адреси рядка і стовпця;
час доступу - час пошуку самого осередку.
Вимірюється швидкодія в наносекундах (одна мільярдна частка секунди). Сучасні мікросхеми і пам'ять мають швидкодію нижче 10 нс.
Оперативною пам'яттю управляє контроллер, який знаходиться в чіпсеті материнської плати, а точніше - в тій його частині, яка називається північним мостом (North Bridge). Після процесора, оперативну пам'ять можна вважати самим швидкодіючим пристроєм. Тому основний обмін даними і відбувається між процесором і пам'яттю.
Хід виконання роботи та її результати.
тест латентності пам’яті. (рис.1)
/
Рис.1 латентність пам’яті.
2.тест пропускної здібності пам’яті.(рис.2)
/
Рис.2 пропускна здібність пам’яті .
3.тест пропускна здатнісьть кеш і пам’ять.(рис.3)
/
Рис.3 кеш і пам’ять.
4.тест читання з пам’яті(рис.4)
/
Рис.4 читання з пам’яті.
5.тест запис у пам'ять(рис.5)
/
Рис.5запис у пам'ять.
6.тест копіювання пам’яті (рис.6)
/
Рис.6 Копіювання памяті.
7.тест затримки пам’яті (рис.7)
/
Рис.7 затримки пам’яті .
Висновок: я оволодів засобами і методиками тестування продуктивності та характеристиками головної пам’яті ПК, а також навчився подавати аналітичні висновки щодо результатів досліджень.
06.12.2014 16:12-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора