A Random Access Memory , más néven Random Access Memory (rövidítve RAM [1] ; angolul Random Access Memory, RAM ) a számítógépes memória egyik olyan típusa , amely lehetővé teszi, hogy egyszerre bármely cellához hozzáférjen (mindig ugyanabban az időben, függetlenül attól, hogy helyen) a címén olvasni vagy írni. Általában üzemi adatok és gépi kód tárolására használják [2] [3] .
Ez különbözteti meg ezt a memóriatípust az 1940-es évek végén és az 1950-es évek elején létrehozott első számítógépek ( soros számítógépek ) memóriaeszközeitől ( EDSAC , EDVAC , UNIVAC ), amelyek higanyvonalakon bit-soros memóriát [4] használtak a program tárolására. késleltetés , amelyben a szó további feldolgozásra szánt bitjei egymás után érkeztek meg az ALU -ba.
A korai számítógépes modellek reléket , késleltető vonal memóriát vagy különféle típusú vákuumcsöveket használtak a több száz vagy több ezer bites alapvető memóriafunkciók végrehajtására .
Az előbb vákuumtriódákra, majd később diszkrét tranzisztorokra épített flip - flopokat kisebb és gyorsabb memóriaegységekhez, például regiszterekhez és közvetlen hozzáférésű regisztertárolókhoz használták. Az integrált áramkörök fejlesztése előtt a közvetlen hozzáférésű (vagy csak olvasható ) memóriát gyakran címdekóderek által meghajtott félvezető diódákból hozták létre .
A helyzet elvileg megváltozott a véletlen elérésű memória eszközök feltalálásával, megvalósíthatóvá vált a bit-párhuzamos memória , amelyben a szó minden bitjét egyszerre olvassa ki a memóriából és dolgozza fel az ALU .
A véletlen elérésű memória első gyakorlati formája a Williams cső volt , amely 1947-ben jelent meg. Az adatokat elektromosan töltött foltok formájában tárolta a katódsugárcső felületén. Mivel a katódsugárcsöves elektronnyaláb tetszőleges sorrendben tudta olvasni és írni a csövön lévő foltokat, a memória hozzáférés tetszőleges volt. A Williams cső kapacitása néhány száz bittől ezer bitig terjedt, de sokkal kisebb, gyorsabb és energiatakarékosabb volt, mint a vákuumcsövek egyedi reteszeinek használata. Az angliai Manchester Egyetemen kifejlesztett Williams cső lett az a közeg, amelyen az első elektronikusan tárolt programot implementálták a Manchester Baby számítógépben, amely először 1948. június 21-én futtatta sikeresen a programot [5] . Valójában a Baby tesztelési platformként szolgált a memória megbízhatóságának demonstrálására [6] [7] .
Az új memóriaszervezést használó első kereskedelmi számítógép az 1953 -ban megalkotott IBM 701 volt, az első tömegesen eladott (150 példányban) pedig az 1955 -ben kiadott IBM 704 volt , amelyben olyan újítások találhatók, mint a ferritmagos memória és a számítástechnikai hardver. számok valósultak meg.lebegőpontos .
Az IBM 704 és a legtöbb akkori számítógép külső eszközei nagyon lassúak voltak (például a szalagos meghajtó 15 ezer karakter/másodperc sebességgel dolgozott, ami jóval kisebb volt, mint a processzor adatfeldolgozási sebessége), és minden Az I / O műveleteket az ALU -n keresztül hajtották végre , ami alapvető megoldást igényelt az I / O műveletek alacsony teljesítményével kapcsolatos problémákra.
Az egyik első megoldás egy speciális számítógép beépítése volt a számítógépbe, az úgynevezett bemeneti-kimeneti csatorna , amely lehetővé tette az ALU számára, hogy az input-output eszközöktől függetlenül működjön. Ezen az elven, hat további I/O csatorna hozzáadásával az IBM 704-hez, megépült az IBM 709 ( 1958 ).
Az újraírható közvetlen hozzáférésű memória első széles körben elterjedt típusa a mágneses magos tároló volt, amelyet 1949–1952 -ben fejlesztettek ki , majd ezt követően a legtöbb számítógépben használták egészen a statikus és dinamikus memória integrált áramkörök kifejlesztéséig, az 1960-as évek végén és az 1970-es évek elején .
A modern személyi számítógépek RAM-jának felépítéséhez széles körben használják a félvezető tárolóeszközöket, különösen a véletlen hozzáférésű memória VLSI tárolóeszközeit , amelyek a szervezés elve szerint statikus és dinamikus tárolóeszközökre oszthatók . A statikus RAM-ban a tárolóelem egy trigger , amelyet egyik vagy másik technológia ( TTL , ESL , CMOS stb.) segítségével készítenek, amely lehetővé teszi az információk elvesztése nélkül történő olvasását. A dinamikus RAM-ban a memóriaelem egy kapacitás (például egy térhatású tranzisztor bemeneti kapacitása ), amely megköveteli a rögzített információ helyreállítását a tárolási és felhasználási folyamat során. Ez bonyolítja a dinamikus RAM használatát, de lehetővé teszi nagyobb mennyiségű memória megvalósítását. A modern dinamikus RAM-ok beépített szinkronizáló és regeneráló rendszerekkel rendelkeznek , így a külső vezérlőjelek tekintetében nem különböznek a statikusaktól.
Jelenleg[ mikor? ] memóriamodulok formájában készül - egy kis nyomtatott áramköri kártya , amelyen memóriachipeket helyeznek el.
Ferromágneses - olyan vezetők mátrixa , amelyek metszéspontjában ferromágneses anyagokból készült gyűrűk vagy előfeszítések vannak. Előnyök - sugárzással szembeni ellenállás , az információk megőrzése, amikor a tápellátást kikapcsolják; hátrányok - kis kapacitás, nagy súly, információ törlése minden olvasással. Jelenleg ebben a formában, különálló alkatrészekből összerakva, nem használják. 2003- ra azonban megjelent az integrált MRAM mágneses memória . Az SRAM sebességét és a kikapcsolt állapotú információtárolási képességet kombinálva az MRAM ígéretes helyettesítője a jelenleg használt ROM és RAM típusoknak. 2006-ban azonban megközelítőleg kétszer drágább volt, mint az SRAM chipek (azonos kapacitással és méretekkel).