Môn kiến trúc máy tính nhóm 7 đề tài nghiên cứu tìm hiểu về ram ddr5

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VIỆT – HÀN KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH ĐỀ CƯƠNG ĐỀ TÀI CUỐI KỲ MƠN: KIẾN TRÚC MÁY TÍNH-NHĨM ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU VỀ RAM DDR5 Sinh viên thực : HOÀNG THỊ HỒNG NHUNG TRÁC HOÀNG PHỐ QUẢNG HOÀNG SƠN VÕ NGUYỄN QUỐC TRỌNG HUỲNH ĐĂNG KHOA Giảng viên hướng dẫn: TS.PHAN THỊ LAN ANH Đà Nẵng, tháng 11 năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG VIỆT – HÀN KHOA HỌC MÁY TÍNH ĐỀ CƯƠNG ĐỀ TÀI CUỐI KỲ MƠN: KIẾN TRÚC MÁY TÍNH - NHĨM ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU VỀ RAM DDR5 Sinh viên thực hiện: HOÀNG THỊ HỒNG NHUNG TRÁC HOÀNG PHỐ QUẢNG HOÀNG SƠN VÕ NGUYỄN QUỐC TRỌNG HUỲNH ĐĂNG KHOA Giảng viên hướng dẫn: TS PHAN THỊ LAN ANH Đà Nẵng, tháng 11 năm 2022 LỜI MỞ ĐẦU Chúng ta đnag sống làm việc thười đại công nghệ số, thứ sử dụng, dịch vụ số hóa cách nhanh chóng tiện lợi Muốn số hóa thứ cần đưa vào dịng lệnh mã hóa, đưa vào ngơn ngữ mà máy tính đọc hiểu vận hành dịng code Để thứ thực với tốc độ nhanh hơn, băng thông lớn hơn, tiết kiệm điện cần hiểu biết RAM máy tính để mã hóa lưu trữ thứ tối ưu Trước tiên ta thấy RAM phận thiết yếu máy tính, có đặc điểm, cấu tạo nào, điểm ưu việt so với dịng RAM cũ, chúng em tìm hiểu để hiểu rõ RAM LỜI CẢM ƠN Để đề án đạt kết tốt đẹp, chúng em nhận hỗ trợ, giúp đỡ nhiệt tình Với tình cảm sâu sắc, chân thành, cho phép em bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tạo điều kiện giúp đỡ trình học tập, nghiên cứu phát triển đề tài Trước hết chúng em xin gửi tới q thầy Khoa khoa học máy tính – Đại học CNTT & TT Việt – Hàn – Đại học Đà Nẵng lời chào trân trọng, lời chúc sức khỏe, lời cảm ơn sâu sắc Với quan tâm, bảo tận tình truyền đạt kiến thức bổ ích cho chúng em suốt thời gian học kỳ vừa rồi, giúp em có thêm nhiều kiến thức hiểu rõ vấn đề nghiên cứu, đến chúng em hồn thành đề tài Đồ án môn học kiến trúc máy tính Đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giảng viên TS.PHAN THỊ LAN ANH quan tâm giúp đỡ tận tình chúng em hồn thành tốt đề án thời gian qua Với điều kiện thời gian kinh nghiệm nhiều hạn chế, đ ề án tránh thiếu sót Chúng em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy cơ, để chúng em bổ sung, nâng cao kinh nghiệm kỹ thân để phục vụ cho việc thực tế sau Chúng em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên NHẬN XÉT Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022 Giảng viên hướng dẫn TS.Phan Thị Lan Anh MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Khái niệm RAM 1.2 Đặc điểm RAM 1.3 Vai trò RAM CHƯƠNG 2: QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA RAM 10 2.1 Quá trình hình thành phát triển RAM 2.2 Những đặc trưng RAM 10 2.3 Cấu tạo RAM 10 2.4 Cơ chế hoạt động RAM 10 2.5 Chức RAM 10 2.6 Phân loại RAM 11 2.7 Ý nghĩa thông số RAM CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Khai niệm RAM RAM nhớ gì? Và RAM viết tắt gì? RAM tên viết tắt cụm từ Random Access Memory, hiểu nhớ truy cập ngẫu nhiên Nó loại nhớ khả biến cho phép truy cập đọc-ghi ngẫu nhiên vào vị trí nhớ dựa địa ô nhớ Thông tin lưu trữ RAM tạm thời bị nguồn điện bị cố RAM nhớ máy tính hệ thống điều khiển, nơi lưu trữ thông tin thay đổi tình sử dụng SRAM sử dụng thiết bị lưu trữ thứ cấp hệ thống điều khiển Tùy vào nhu cầu sử dụng nhớ RAM gì, cần ta thiết lập pin nhỏ làm nguồn điện phụ để giữ liệu RAM máy tính RAM có đặc tính thười gian thực thao tác đọc ghi ô nhớ nso nằm đâu nhớ Mỗi ô nhớ RAM có địa Mỗi ô nhớ thường byte(8 bit) nhiên hệ thống đọc haowjc ghi vào nhiều bytr(2,4,8 byte) cuufng lsuc RAM kahsc vưới thiết bị nhớ băng từ, DVD-RW, CD-RW ổ cứng chỗ cần phải định vị khu vực đọc /ghi toàn khối liệu để truy xuất 1.2 Đặc điểm RAM - Dung lượng nhớ định nghĩa tổng số byte nhớ (nếu đo byte) tổng số bit nhớ (nếu đo bit) - Tổ chức nhớ : Số lượng ô nhớ số bit ô nhớ - Thời gian thâm nhập thời gian việc cung cấp địa ô nhớ đọc nội dung nhớ - Chu kỳ nhớ : khoảng thời gian trôi qua hai lần truy cập nhớ liên tiếp 1.3 Vai trò RAM RAM phận bắt buộc phải có hệ thống máy tính nơi lưu trữ liệu để xử lý CPU Bên cạnh , RAM yếu tố để tăng tốc độ máy tính, giúp máy tính chạy mượt nhanh Mặt khác, CPU đọc liệu từ RAM nhanh so với truy cập với thiết bị ngoại vi ổ cứng, USB, DVD RAM giúp tiết kiệm lượng thời gian sử dụng RAM lưu xóa hoạt động CHƯƠNG 2: QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA RAM 2.1 Quá trình phát triển RAM -Các chip RAM có mặt vào cuối năm 1960 với sản phẩm Intel 1103 DRAM công bố vào tháng 10/1970 Sau đó, RAM SDR tích hợp máy tính xách tay hệ sản xuất vào cuối năm 1990, chậm có nhớ - Người ta bắt đầu nghiên cứu sản xuất hệ RAM với tên gọi DDR vào đầu năm 2000 nhằm cải thiện vấn đề tốc độ nhớ SDR, tảng cho loại RAM - Một lý thúc đẩy phát triển RAM ? Với xuất hệ máy tsinh mưới năm tiếp theo, RAM cxung yêu cầu nhớ nhanh lớn Do đó, người bắt đầu xem việc tahy DDR2 hệ tiếp theo, có tốc độ nhớ nhanh nhiều tiết kiệm lượng DDR - Với đời hệ điều hành Window vista Mac OS X Leopard vào năm 2007, người ta bắt đầu sản xuất hệ RAM DDR2 hệ DDR3 với tốc độ cực nhanh, nhớ lớn đồng thời tiết kiệm chi phí Thế hệ DDR3 có sức mạnh lớn 30% so với DDR2 - RAM DDR4 phát hành năm sau RAM DDR3 Tiếp đến vào tháng 11/2018, SK Hynix giới thiệu module 16GB DDR5 giới hứa hẹn xuất loại DRAM đnag phát triển 2.2 Những đặc trưng RAM - Dung lượng nhớ định nghĩa tổng số byte nhớ ( đo băng byte) tổng số bit nhớ (nếu đo bit) - Tổ nhớ : Số lượng ô nhớ số bit ô nhớ - Thời gian thâm nhập thời gian việc cung cấp địa ô nhớ đọc nội dung ô nhớ - Chu kỳ nhớ : Khoảng thời gian trôi qua hai lần truy cập nhớ liên tiếp 2.3 Cấu tạo RAM * Bo mạch - Khi tìm hiểu phận cấu thành RAM ta nhận thấy bo mạch bảng chứa tất thành phần RAM Nó có nhiệm vụ kết nối thành phần nhớ với máy tính thơng qua mạch bán dẫn sillicon *Vi xử lý - Hoạt động nhớ SDRAM đồng hóa với vi xử lý, trái ngược với DRAM thông thường (không đồng bộ) để loại bỏ việc tín hiệu khơng cần thiết đơn giản hóa giao diện điều khiển *Ngân hàng nhớ - Như nêu định nghĩa RAM gì, sản phẩm bao gồm ngân hàng nhớ tạo thành từ module lưu trữ liệu SDRAM ln có hai nhiều ngân hàng nhớ, cho phép số chúng có quyền truy cập vào ngân hàng khác *Chip SPD - SDRAM bao gồm chip SPD ( phát diện nối tiếp) lưu trữ thông tin loại nhớ, tốc độ, kích thước thười gian truy cập Con chip cho phép máy tính truy cập liệu khởi động *Bộ đếm - Để cho phép truy cập cụm tốc độ cao, đếm chip theo dõi địa cột Nó sử dụng hai loại cụm : xen kẽ 2.4 Cơ chế hoạt động RAM - RAM sử dụng điện thoại máy tính để phối hợp với nhớ máy tính nhằm điều khiển, sử dụng truy cập liệu Lúc CPU chuyển liệu từu ổ đĩa sang RAM máy tính để lưu trữ tạm thời Sau đó, vùng nhớ bị chiếm dụng RAM trả lại người dùng đóng ứng dụng tắt máy tính 2.5 Chức RAM - Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên sử dụng để lưu trữ liệu tạm thời, lệnh hệ điều hành quy trình ứng dụng Lưu vào RAM thay ổ cứng giúp hệ thống chạy nhanh Trong trường hợp nhớ RAM bị cạn kiệt, lưu vào nhớ ảo - RAM thành phần quan trọng máy tính ảnh hưởng đến haojt động máy tính, từ thao tác mở Word, lướt web, Exel đến trình phức tạp chơi game - Có thể thấy hiểu tầm quan trọng RAM nhu cầu sử dụng mình, bạn lựa chọn dung lượng sử dụng dung lượng phù hợp Dung lượng RAM lớn giúp đẩy nhanh trình hoạt động thời gain phản hồi ứng dụng người dùng có khả lưu nhiều liệu Do đó, có nhiều nhớ RAM máy tính chạy nhanh mượt 2.6 Phân loại RAM *Phân loại theo cấu tạo RAM động : -Viết tắt DRAM (Dynamic Random Access Memory) nhớ truy cập ngẫu nhiên động, dựa công nghệ MOS, với bit nhớ tạo tahfnh từ bsong bán dẫn ụ điện Việc lưu trữ liệu loại RAM phụ thuộc 10 vào việc giữ điện tích nạp vào tụ điện Vì , tắt máy phận nhớ RAM bị xóa RAM tĩnh : - Viết tắt SRAM (Static Random Access Memory) nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh Nó loại RAM sản xuất công nghệ điện phát quang ECL Ram có nhớ cực hanh khơng bị nội dung sau tải *Phân loại RAM theo phiên SDR : - Đây loại RAM đời từ cuối kỷ XX Tuy nhien nhớ hạn chế tốc độ chậm nên dòng RAM khơng cịn sử dụng rộng rãi - Để giải nhiwxng thiếu sót SDR, loại RAM DDR phát triển trở nên phổ biến khaorng thời gian từ năm 2000 đến 2004 Loại RAM khơng cịn sử dụng DDR : DDR2 : 11 - RAM có khả xử lý dung lượng nhớ tích hượp coa đáng kể so với DDR Hơn DDR2 bao gồm chức đặc biệt giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ lượng - RAM DDR3 loại Ram bạn nên biết tìm hiểu phiên RAM Loại RAM nâng cấp cải tiến đáng kể so với DDR2, với tốc độ truy xuất liệu nhanh hơn, dung lượng nhớ lớn hơn, khả tiết kiệm điện cao 30% so với DDR2 - Đây loại RAM thường thấy máy tính cao cấp Nó sử dụng lượng nên tiết kiệm điện, dẫn đến thời lượng pin lâu dòng máy kahsc - Đây chuẩn RAM mạnh nhiều so với DDR3 với dung lượng lên đến 512GB tốc độn xung nhịp lên đến 4266 MHz Tốc độ xử lý DDR4 phải khen ngợi hỗ trợ xung nhịp cao - DDR5 hệ RAM máy tính xem hệ thứ năm “bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động đồng tốc độ liệu kép” (DDR SDRAM) phần cứng máy tính quan trọng lưu trữ tất ứng dụng trị chươi NĨ cung cấp cải tiến đáng kể băng thông nhớ, dung lượng mức tiêu thụ điện so với tiêu chuẩn RAM DDR4 hệ trước DDR3 : DDR3L : DDR4 : DDR5 : 2.7 Ý nghĩa thoong số RAM Capacity (Dung lượng) : - Đây thông số lượng liệu mà RAM chứa Hiện nay, có nhiều loại dung lượng RAM máy tính khác nhau, chẳng hạn 2GB, 4GB, 8GB, 16GB ECC (Kiểm tra sửa lỗi) : - Đây thành phần hệ thống máy chủ ngày ECC có hai loại unbuffered ECC registered ECC BUS (Đường truyền) : - Nó hệ thống hành lang bao gồm nhiều dây dẫn điện nhỏ kết nối với nahu đế truyền liệu từ phân khác máy tsinh (CPU, 12 thiết bị IO, nhớ) Có thể nói, BUS đóng vai tị hệ thống đường dẫn nước Latency (Độ trễ) : - Nó khoảng thời gian trơi qua từ dịng lện chuyển đến RAM trả lời lại CPU Vì độ trễ thấp, RAM nhanh ngược lại Refresh Rate ( Tần suất làm mới) : Ram máy tính tạo tahnfh từ hàng trăm tế bào điện tử phải sạc lại hàng nghìn lần giây không liệu lưu trữ máy tính bị Do đó, nhớ động u cầu q trình tải lại thường gọi “làm mới” 13