.

Что такое ОЗУ телефона

Что такое оперативная память смартфона

Длят того чтобы разобраться с тем, что такое оперативная память смартфона, нужно сначала дать общее определение оперативной памяти.

Чипы оперативной памяти для смартфонов

Оперативная память или ОЗУ (оперативно запоминающее устройство) – это тип памяти, который присутствует в любой компьютерной технике. Это энергозависимая память, которая используется для хранения нужных в работе компьютера данных. Плюсом данной памяти является то, что она очень быстрая. Оперативная память намного быстрее жестких дисков и флеш-накопителей. Благодаря этому обмен данными между оперативной памятью и процессором происходит очень быстро. Минусом данного типа памяти является то, что она зависит от энергоснабжения. Другими словами, она не может хранить данные без постоянного снабжения электроэнергией. Как только пропадает энергоснабжение, все содержимое оперативной памяти стирается. Поэтому оперативная память не используется для долговременного хранения данных (как жесткие диски или флеш-накопители), а только для временного хранения тех данных, которые нужны компьютеру прямо сейчас.

В смартфоне оперативная память выполняет точно те же функции, что и в любом другом компьютере. В ней хранятся данные, которые нужны смартфону для работы прямо сейчас. Это данные запущенных приложений, данные операционной системы, открытые файлы, загруженные веб-страницы и т.д. Никаких принципиальных отличий в использовании оперативной памяти на смартфоне нет.

На что влияет оперативная память в смартфоне

В характеристиках смартфонов часто указываются большие объемы оперативной памяти. Сейчас, обычным объемом считается 3-4 Гб, а флагманские смартфоны вообще получают по 6 или больше гигабайт памяти. Но, далеко не все пользователи понимают, на что влияет оперативная память в смартфоне и зачем ее так много.

Если коротко, то оперативная память влияет на скорость работы всей системы смартфона. Во-первых, влияет скорость самой оперативной памяти. Оперативная память может работать на разной частоте и чем она быстрее, тем быстрее процессор получает нужные ему данные и быстрее выполняет нужные операции. В более современных смартфонах устанавливается более быстрая память, что ускоряет работу всего смартфона в целом.

Во-вторых, влияет объем оперативной памяти. Чем больше объем оперативной памяти, тем реже приходится обращаться к медленной встроенной памяти. Это экономит время и позволяет процессору выполнять работу быстрее.

Все это сказывается на пользовательском опыте работы. Более быстрая память с большим объемом позволяет смартфону более быстро реагировать на действия пользователя. В частности, уменьшаются задержки при запуске приложений, переключении между вкладками в браузере и т.д.

Классификация

По типу исполнения ПЗУ выделяют:

  • ПЗУ, в которых массив данных (в обиходе называемый «прошивкой») совмещён с устройством выборки (считывающим устройством):
    • микросхема ПЗУ;
    • один из внутренних ресурсов однокристального компьютера (микроконтроллера), как правило, FlashROM;
    • моноскоп;
  • ПЗУ, в которых массив данных существует самостоятельно:
    • компакт-диск;
    • гибкая грампластинка с цифровой записью (с 1975 года);
    • перфокарта;
    • перфолента;
    • штрих-коды;
    • монтажные «1» и монтажные «0».

По разновидностям микросхем выделяют ПЗУ:

  • по технологии изготовления кристалла:
    • ROM — (англ. read-only memory, постоянное запоминающее устройство) — масочное ПЗУ, изготовляемое фабричным методом;
    • PROM — (англ. programmable read-only memory, программируемое ПЗУ (ППЗУ)) — ПЗУ, однократно «прошиваемое» пользователем;
    • EPROM (англ. erasable programmable read-only memory) — перепрограммируемое ПЗУ, например, содержимое микросхемы К573РФ1 стиралось при помощи ультрафиолетовой лампы. Для прохождения ультрафиолетовых лучей к кристаллу в корпусе микросхемы было предусмотрено окошко с кварцевым стеклом;
    • EEPROM (англ. electrically erasable programmable read-only memory — электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ, память которого может стираться и заполняться данными несколько десятков тысяч раз, используется в твердотельных накопителях, одной из разновидностей EEPROM является флеш-память;
    • ПЗУ на магнитных доменах, например, К1602РЦ5, которое имело сложное устройство выборки и хранило довольно большой объём данных в виде намагниченных областей кристалла, при этом не имея движущихся частей, обеспечивает неограниченное количество циклов перезаписи;
    • NVRAM (англ. non-volatile memory, «неразрушающаяся» память) — ПЗУ, выполняющее роль ОЗУ небольшого объёма, конструктивно совмещённое с батарейкой; в СССР такие устройства часто назывались «Dallas» по имени фирмы Dallas Semiconductor, выпустившей их на рынок; в NVRAM современных ЭВМ батарейка уже конструктивно не связана с ОЗУ и может быть заменена;
  • по виду доступа:
    • ПЗУ с параллельным доступом — ПЗУ, которое в системе может быть доступно в адресном пространстве ОЗУ, например, К573РФ5;
    • ПЗУ с последовательным доступом — ПЗУ, часто используемые для однократной загрузки констант или «прошивки» в процессор или ПЛИС, используемые для хранения, например, настроек каналов телевизора и других данных, например, 93С46, AT17LV512A;
  • по способу программирования микросхем (то есть, по способу записи «прошивки» в микросхему):
    • непрограммируемые ПЗУ;
    • ПЗУ, программируемые только с помощью специального устройства — программатора ПЗУ (как однократно, так и многократно прошиваемые), использование программатора необходимо, в частности, для подачи нестандартных и относительно высоких напряжений (до ±27 В) на специальные выводы;
    • внутрисхемно перепрограммируемые ПЗУ (англ. in-system programming, ISP) — микросхемы, имеющие внутри генератор всех необходимых высоких напряжений, могут быть перепрошиты программным способом, то есть, без программатора и без выпайки из печатной платы.

Исторические типы ПЗУ

Постоянные запоминающие устройства стали находить применение в технике задолго до появления ЭВМ и электронных приборов. В частности, одним из первых типов ПЗУ был кулачковый валик, применявшийся в шарманках, музыкальных шкатулках, часах с боем.

С развитием электронной техники и ЭВМ возникла необходимость в быстродействующих ПЗУ. В эпоху вакуумной электроники находили применение ПЗУ на основе потенциалоскопов, моноскопов, лучевых ламп. В ЭВМ на базе транзисторов в качестве ПЗУ небольшой ёмкости широко использовались штепсельные матрицы. При необходимости хранения больших объёмов данных (для ЭВМ первых поколений — несколько десятков килобайт) применялись ПЗУ на базе ферритовых колец (не следует путать их с похожими типами ОЗУ). Именно от этих типов ПЗУ и берёт своё начало термин «прошивка» — логическое состояние ячейки задавалось направлением навивки провода, охватывающего кольцо. Поскольку тонкий провод требовалось протягивать через цепочку ферритовых колец для выполнения этой операции применялись металлические иглы, аналогичные швейным. Да и сама операция наполнения ПЗУ информацией напоминала процесс шитья.

> См. также

  • Образ ПЗУ
  • CD-ROM
  • WORM
  • Open Firmware

Как посмотреть доступный объем свободной памяти на андроиде?

При покупке телефона или при установке приложения важно проверить доступный объём свободной памяти телефона. Приведём пошаговую инструкцию о том, как это сделать.

Для начала отметим, что различают оперативную и встроенную память телефона. Оперативная — необходима для обработки процессов операционной системы, для поддержания работы запущенных приложений и т.п. Встроенная предназначена для хранения различных файлов (видео, фото, приложения и т.п.).
Соответственно есть несколько способов узнать объём свободной памяти телефона, как оперативной, так и встроенной.

1. Проще всего получить информацию следующим образом. Открываем «Настройки».

В корневом меню ищем раздел «Память»

Перед нами информация о количестве доступной и задействованной оперативной памяти. Тут же можно узнать подробности ее использования разными приложениями.

Информацию о свободном месте на внешнем накопителе можно посмотреть в разделе «Настройка»- «Хранилище и USB-накопители»

В данном разделе предоставляется информация о свободной емкости телефона и объёме, который занят.

2. Также можно проверить состояние памяти при помощи приложений.

Наиболее популярным является приложение AnTuTu Benchmark ().

Фото: AnTuTu Benchmark

Приложение предоставляет подробную информацию об устройстве. Для того, чтобы узнать доступный объём с помощью AnTuTu Benchmark необходимо проделать следующее. Открыв приложение, зайдите во вкладку тест.

Перед вами появится список пунктов, которые можно протестировать на телефоне. Как видите, имеется возможность не только протестировать производительность устройства, но и производительность графики, скорость записи/чтения с SD-карты и пр. Выбрав нужные пункты, нажимаем кнопку начать тест.

Фото: AnTuTu Benchmark

Время, которое потребуется на тестирование зависит от количества выбранных пунктов и от объёма оперативной памяти телефона. По завершении тестирования вы получите подробную информацию об устройстве.

Фото: AnTuTu Benchmark

Нас же интересует раздел «Память»

Фото: AnTuTu Benchmark

На представленном скриншоте общий объём оперативной памяти составляет 2825 MB, а количество используемой – 319 MB. Соответственно, общий объём встроенной – 24,59 GB, а количество используемой – 7,83 GB.

При желании можно сравнить показатели своего телефона с другими моделями телефонов

Фото: AnTuTu Benchmark

В заключении отметим, что информация об общем объёме оперативной и встроенной памяти (возможном максимальном объёме встраиваемых SD-карт) указана в инструкции к телефону. Общий объём оперативной памяти всегда остается неизменным. Пользователи часто сталкиваются с сообщениями о ее нехватке на устройстве. О причинах и устранении подобных ошибок смотрите в других разделах.

Примеры

Постоянная память в компьютере — это определенное место на материнской плате, в котором хранятся:

  • Тестовые утилиты, проверяющие правильность работы аппаратной части при каждом запуске ПК.
  • Драйвера управления главными периферийными девайсами (клавиатурой, монитором, дисководом). В свою очередь, те слоты на материнской плате, в функции которых не входит включение компьютера, не хранят свои утилиты в ROM. Ведь место ограничено.
  • Прогу начальной загрузки (BIOS), которая при включении компа запускает загрузчик операционной системы. Хотя нынешний биос может включать ПК не только с оптических и магнитных дисков, но и с USB-накопителей.

В мобильных гаджетах постоянная память хранит в себе стандартные приложения, темы, картинки и мелодии. При желании пространство для дополнительной мультимедийной информации расширяют с помощью перезаписываемых SD-карт. Однако если устройство используется только для звонков, в расширении памяти нет необходимости.

В целом, сейчас ROM есть в любой бытовой технике, автомобильных плеерах и прочих девайсах с электроникой.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

Очень часто в различных применениях требуется хранение информации, которая не изменяется в процессе эксплуатации устройства. Это такая информация как программы в микроконтроллерах, начальные загрузчики (BIOS) в компьютерах, таблицы коэффициентов цифровых фильтров в сигнальных процессорах, DDC и DUC, таблицы синусов и косинусов в NCO и DDS. Практически всегда эта информация не требуется одновременно, поэтому простейшие устройства для запоминания постоянной информации (ПЗУ) можно построить на мультиплексорах. Иногда в переводной литературе постоянные запоминающие устройства называются ROM (read only memory – память доступная только для чтения). Схема такого постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) приведена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1. Схема постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), построенная на мультиплексоре.

В этой схеме построено постоянное запоминающее устройство на восемь одноразрядных ячеек. Запоминание конкретного бита в одноразрядную ячейку производится запайкой провода к источнику питания (запись единицы) или запайкой провода к корпусу (запись нуля). На принципиальных схемах такое устройство обозначается как показано на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2. Обозначение постоянного запоминающего устройства на принципиальных схемах.

Для того, чтобы увеличить разрядность ячейки памяти ПЗУ эти микросхемы можно соединять параллельно (выходы и записанная информация естественно остаются независимыми). Схема параллельного соединения одноразрядных ПЗУ приведена на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 Схема многоразрядного ПЗУ (ROM).

В реальных ПЗУ запись информации производится при помощи последней операции производства микросхемы — металлизации. Металлизация производится при помощи маски, поэтому такие ПЗУ получили название масочных ПЗУ. Еще одно отличие реальных микросхем от упрощенной модели, приведенной выше — это использование кроме мультиплексора еще и демультиплексора. Такое решение позволяет превратить одномерную запоминающую структуру в двухмерную и, тем самым, существенно сократить объем схемы дешифратора, необходимого для работы схемы ПЗУ. Эта ситуация иллюстрируется следующим рисунком:


Рисунок 3.4. Схема масочного постоянного запоминающего устройства (ROM).

Масочные ПЗУ изображаются на принципиальных схемах как показано на рисунке 3.5. Адреса ячеек памяти в этой микросхеме подаются на выводы A0 … A9. Микросхема выбирается сигналом CS. При помощи этого сигнала можно наращивать объем ПЗУ (пример использования сигнала CS приведён при обсуждении ОЗУ). Чтение микросхемы производится сигналом RD.

Рисунок 3.5. Условно-графическое обозначение масочного ПЗУ (ROM) на принципиальных схемах.

Программирование масочного ПЗУ производится на заводе изготовителе, что очень неудобно для мелких и средних серий производства, не говоря уже о стадии разработки устройства. Естественно, что для крупносерийного производства масочные ПЗУ являются самым дешевым видом ПЗУ, и поэтому широко применяются в настоящее время. Для мелких и средних серий производства радиоаппаратуры были разработаны микросхемы, которые можно программировать в специальных устройствах — программаторах. В этих ПЗУ постоянное соединение проводников в запоминающей матрице заменяется плавкими перемычками, изготовленными из поликристаллического кремния. При производстве ПЗУ изготавливаются все перемычки, что эквивалентно записи во все ячейки памяти ПЗУ логических единиц. В процессе программирования ПЗУ на выводы питания и выходы микросхемы подаётся повышенное питание. При этом, если на выход ПЗУ подаётся напряжение питания (логическая единица), то через перемычку ток протекать не будет и перемычка останется неповрежденной. Если же на выход ПЗУ подать низкий уровень напряжения (присоединить к корпусу), то через перемычку запоминающей матрицы будет протекать ток, который испарит ее и при последующем считывании информации из этой ячейки ПЗУ будет считываться логический ноль.

Такие микросхемы называются программируемыми ПЗУ (ППЗУ) или PROM и изображаются на принципиальных схемах как показано на рисунке3.6. В качестве примера ППЗУ можно назвать микросхемы 155РЕ3, 556РТ4, 556РТ8 и другие.

Рисунок 3.6. Условно-графическое обозначение программируемого постоянного запоминающего устройства (PROM) на принципиальных схемах.

Программируемые ПЗУ оказались очень удобны при мелкосерийном и среднесерийном производстве. Однако при разработке радиоэлектронных устройств часто приходится менять записываемую в ПЗУ программу. ППЗУ при этом невозможно использовать повторно, поэтому раз записанное ПЗУ при ошибочной или промежуточной программе приходится выкидывать, что естественно повышает стоимость разработки аппаратуры. Для устранения этого недостатка был разработан еще один вид ПЗУ, который мог бы стираться и программироваться заново.

ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием строится на основе запоминающей матрицы построенной на ячейках памяти, внутреннее устройство которой приведено на следующем рисунке:

Рисунок 3.7. Запоминающая ячейка ПЗУ с ультрафиолетовым и электрическим стиранием.

Ячейка представляет собой МОП транзистор, в котором затвор выполняется из поликристаллического кремния. Затем в процессе изготовления микросхемы этот затвор окисляется и в результате он будет окружен оксидом кремния — диэлектриком с прекрасными изолирующими свойствами. В описанной ячейке при полностью стертом ПЗУ, заряда в плавающем затворе нет, и поэтому транзистор ток не проводит. При программировании ПЗУ, на второй затвор, находящийся над плавающим затвором, подаётся высокое напряжение и в плавающий затвор за счет туннельного эффекта индуцируются заряды. После снятия программирующего напряжения индуцированный заряд остаётся на плавающем затворе, и, следовательно, транзистор остаётся в проводящем состоянии. Заряд на плавающем затворе подобной ячейки может храниться десятки лет.

Структурная схема описанного постоянного запоминающего устройства не отличается от описанного ранее масочного ПЗУ. Единственное отличие – вместо плавкой перемычки используется описанная выше ячейка. Такой вид ПЗУ называется репрограммируемыми постоянными запоминающими устройствами (РПЗУ) или EPROM. В РПЗУ стирание ранее записанной информации осуществляется ультрафиолетовым излучением. Для того, чтобы этот свет мог беспрепятственно проходить к полупроводниковому кристаллу, в корпус микросхемы ПЗУ встраивается окошко из кварцевого стекла.

При облучении микросхемы РПЗУ, изолирующие свойства оксида кремния теряются, накопленный заряд из плавающего затвора стекает в объем полупроводника, и транзистор запоминающей ячейки переходит в закрытое состояние. Время стирания микросхемы РПЗУ колеблется в пределах 10 — 30 минут.

Количество циклов записи – стирания микросхем EPROM находится в диапазоне от 10 до 100 раз, после чего микросхема РПЗУ выходит из строя. Это связано с разрушающим воздействием ультрафиолетового излучения на оксид кремния. В качестве примера микросхем EPROM можно назвать микросхемы 573 серии российского производства, микросхемы серий 27сXXX зарубежного производства. В РПЗУ чаще всего хранятся программы BIOS универсальных компьютеров. РПЗУ изображаются на принципиальных схемах как показано на рисунке 3.8.

Рисунок 3.8. Условно-графическое обозначение РПЗУ (EPROM) на принципиальных схемах.

Так как корпуса с кварцевым окошком очень дороги, а также малое количество циклов записи — стирания привели к поиску способов стирания информации из РПЗУ электрическим способом. На этом пути встретилось много трудностей, которые к настоящему времени практически решены. Сейчас достаточно широко распространены микросхемы с электрическим стиранием информации. В качестве запоминающей ячейки в них используются такие же ячейки как и в РПЗУ, но они стираются электрическим потенциалом, поэтому количество циклов записи — стирания для этих микросхем достигает 1000000 раз. Время стирания ячейки памяти в таких ПЗУ уменьшается до 10 мс. Схема управления для электрически стираемых программируемых ПЗУ получилась сложная, поэтому наметилось два направления развития этих микросхем:

1. ЕСППЗУ (EEPROM) — электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство

2. FLASH-ПЗУ

Электрически стираемые ППЗУ (EEPROM) дороже и меньше по объему, но зато позволяют перезаписывать каждую ячейку памяти отдельно. В результате эти микросхемы обладают максимальным количеством циклов записи — стирания. Область применения электрически стираемых ПЗУ — хранение данных, которые не должны стираться при выключении питания. К таким микросхемам относятся отечественные микросхемы 573РР3, 558РР3 и зарубежные микросхемы EEPROM серии 28cXX. Электрически стираемые ПЗУ обозначаются на принципиальных схемах как показано на рисунке 3.9.

Рисунок 9. Условно-графическое обозначение электрически стираемого постоянного запоминающего устройства (EEPROM) на принципиальных схемах.

В последнее время наметилась тенденция уменьшения габаритов ЭСППЗУ за счет уменьшения количества внешних выводов микросхем. Для этого адрес и данные передаются в микросхему и из микросхемы через последовательный порт. При этом используются два вида последовательных портов — SPI порт и I2C порт (микросхемы 93сXX и 24cXX серий соответственно). Зарубежной серии 24cXX соответствует отечественная серия микросхем 558РРX.

FLASH — ПЗУ отличаются от ЭСППЗУ тем, что стирание производится не каждой ячейки отдельно, а всей микросхемы в целом или блока запоминающей матрицы этой микросхемы, как это делалось в РПЗУ.

Рисунок 3.10. Условно-графическое обозначение FLASH памяти на принципиальных схемах.

При обращении к постоянному запоминающему устройству сначала необходимо выставить адрес ячейки памяти на шине адреса, а затем произвести операцию чтения из микросхемы. Эта временная диаграмма приведена на рисунке 3.11.

Рисунок 3.11. Временные диаграммы сигналов чтения информации из ПЗУ.

На рисунке 3.11 стрелочками показана последовательность, в которой должны формироваться управляющие сигналы. На этом рисунке RD — это сигнал чтения, A — сигналы выбора адреса ячейки (так как отдельные биты в шине адреса могут принимать разные значения, то показаны пути перехода как в единичное, так и в нулевое состояние), D — выходная информация, считанная из выбранной ячейки ПЗУ.

4. Выполните операцию сложения в дополнительном коде, представив приведенные слагаемые в двоичном виде:

1) + 45 2) — 45

— 20 + 20

Решение:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *