Các thiết bị lưutrữ (storages)

CÁC THIẾT BỊ ■ LƯUTRỮ (STORAGES) * ROM (Read Only Memory) VA RAM (Random Access Memory) * Floppy disk driver (FDD) * Hard disk driver (HDD) ♦> Compact disk driver (CDROM) * Flash Memory (USB) ♦> Magnetic Tape ROM (Read Only Memory) Khái niệm: ■ ■ Là bộ nhớ chỉ đọc. ■ Không bị mất dữ liệu khi bị mất điện. Đặc điểm của ROM BIOS ■ ■ ROM BIOS chứa phần mềm cấu hình và chẩn đoán hệ thống, các chương trình con nhập/xuất cấp thấp mà DOS sử dụng. ■ Các chương trình này được mã hoá trong ROM và được gọi là phần dẽo (firmware). ■ Một tính năng quan trọng của ROM BIOS là khả năng phát hiện sự hiện diện của phẩn cứng mới trong máy tính và cấu hình lai hê điều hành theo Driver thiết bi. Phân loại ROM ■ ■ PROM (Programmable Read Only Memory): là loại ROM mà thông tin chỉ cài đặt một lần. CD có thể được gọi là PROM. ■ EPROM (Erasable Programmable ROM): là ROM nhưng chúng ta có thể xoá và viết lại được. “CD-Erasable” có thể gọi làEPROM. ■ EEPROM (Electronic Erasable Programmable ROM): Đây là một dạng cao hơn EPROM, đặc điểm khác biệt duy nhất so với EPROM là có thể ghi và xoá thông tin lại nhiểu lẩn bằng software thay vì hardware. Ví dụ: “CD-Rewritable”. • ứng dụng của EEPROM cụ thể nhất là "flash BIOS". Là loại ROM có thể tái cài đặt thông tin (upgrade) bằng phần mềm. (hình bên dưới) 5 Một SỐ ứngjiụng của ROM Tạo ra các chíp BIOS cứhg trong quá trình để quản lý các thiết bị p POST. ROM p c i / i s n BIOS (2A69KBBC) SĨTÌHDOKD CN9S SETUP nunRD SOFTURRE. INC. D ata ( w d d m j ) : F r l , Jan 22 1999 -------------------------------- T I mb ( h h : m : s s ) : 21 : 37 : 9 HRRD DISKS TYPE SIZE CVLS HEAD PRECOMP LANDZ SECTOR HDDE Pr i M r y H a s to r t Norm 8 e B 0 B » ------------ P rim a ry S la v e : None B e 8 B 0 B ----------- Secondary H â iíte r 1 Mono 0 e 0 B B H ----------- Secondary S I out} : Numt 0 H B B 0 B ------------1 D r iv o ft : 1 .4 4 H . 3 . 5 I n . ■ ■ ------------------------------------ ___________________ Dr Iva 0 : Mono Batm Hdmohj J 648K £xt»ndod HoNDry : M 5 1 2 K Uld(M) t KCAAJCfl O th o r N s m ru X 384K Ha 11 On : ft 11 E r ro rs T o ta l HBMDi'ti : 65536K ESC t Q u i t t I • ♦ s S e lo c t 1 to « P i i /V D /* / - : M o d ify 1 F I * Hetp ( S h i f t ) F 2 : !io C o lo r ____________________ 1 Phoenix - Au*rd Uorkitât i0ni IDS CIOS SeUp u t i l i t y M vtace i I (OS Fe« t ire s I t « Mr Ip few Level ► Select leeeveklc loot l e v i c e f r i o r i t * Enter:Select */-/ĩ\}/TÌV*\uc F10:S«ve ■ ri'J I » II Tí III m PCI/ISA BIOS (2Ati3KB(C) iN ren w iD PERIPHERALS NMD SOnW R F, INC Cho phép sử hay vô hiệu hốa các thiết b.i trên mainboard như: IDE, khe PCI, cổng COM, cổng LPT, cồng USB. Chọn Auto: tụ động Enable: cho phép Disable: vô hiệu hóa. IDE HDD Block Hodo I Enabled IDE P r l u r u f e s te r PIO : Auto IDE P r lw r v S U vb Pin : ffcito IDE S«condiru Nantor Pin : Hull) 8 IDE Secoiidiry S law Flo : flu to IDE P rlw ru ¿ s t a r IIDNF) ! Autn IDE P r lw rv S l u e m : (Vito IDE S«cond«ru Ntoittr IIDMR! ftuto IDE StN .tindd m S l a w UDNf): fk t lo On Chip Pi Imi'j PCI IDCi On Chip Sflcond iru PCI IDE: Eiwibltd USB Knutoard S t f f o r t > piMbiiNt Onboard PDC Control lor OnhMni Sat la I Purl I Onboard S oria I Port 2 UHRT2 Kxlo I El*bifid : m /m I 2F0/IW3 I SUmUrd OnbMrd P a ra lle l Port 5 376/IH Ỉ7 Pari I lei Pert »Me ECP t a b Uso m I E ữ 'E T P Ỉ .3 : 3 ESC ! Quit U " « Soloct I tm PI I Ho Ip PU/TD/'/ I Modify F5 : Old UtluM (S h ift)P 2 : Color F7 : Load Setip Dữíẳulta 8 RAM (Random Access Memory) Khái niệm: ■ Bộ nhớ RAM ( Random Access Memory - Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên ) : Bộ nhớ này lưu các chương trình phục vụ trực tiep cho qua trình xử lý của CPU, bộ nhớ RAM chỉ lữu trữ dữ liệu tạm thời và dữ liệu sẽ bị xoá khi mất điện. Nguyên tắc hoạt động của RAM ■ Thông tin nhập vào máy sẽ được chứa trong RAM, sau đó CPU sẽ lấy dữ liệu từ RAM để xử lý. Phân loại: ■ SRAM* (Static RAM) • SRAM là loại RAM lưu giữ data mà không cần cập nhật thường xuyền (static) ■ DRAM (Dynamic RAM) • DRAM là loại RAM cần cập nhật data thường xuyên (high refresh rate). * Đặc điểm: ■ Cho phép truy cập nhanh hơn so với DRAM Các chip nhớ được làm bằng các transistors (các chuyển mạch) và các tu điên Transitor SRAM có thể giữ được trạng thái điện SRAM đát hơn so với DRAM 10 Công nghệ RAM tĩnh B ộ n h ố đ ệ m V ị t r í Bộ nhớ đệm L1 ĐƯỢC thiết kế bên trong CPU. Hiện tại mọi CPU đều có bộ nhớ đệm L1 Bộ nhớ đệm L2 Bên trong chip CPU. Chip CPU đầu tiên chứa bộ nhớ đệm L2 là Intel Pentium Pro Bộ nhớ đệm L2 Trên bo mạch chủ của các hệ thống cũ Bộ nhớ đệm L3 Bẽn trong chip CPU. Cách xa CPU hơn so với bộ nhớ đệm L2. Chip CPU Intel Itanium có chứa bộ nhớ đệm L3 Bộ nhớ đệm L3 Trên bo mạch chủ khi trong chip CPU có bộ nhớ đệm L2. Bộ nhớ đệm L3 được sử dụng với một số bộ vi xử lý AMD 11 DRAM (Dynamic RAM) Đặc điểm: ■ DRAM được lắp trên các mô-đun DIMM, RIMM hoặc SIMM ■ Được cắm trực tiếp vào bo mạch chủ Phân loại DRAM: • Dựa vào công nghệ - SIMM có 2 loại: loại 30 chân và loại 72 chân - DIMM hiện đang được sử dụng với các loại RAM sau SDRAM, DDRAM, DDRAM2, DDRAM3. - RIMM hiện đang sử dụng với loại RAM: RDRAM 1M » I# 5nu 1 . 1M s I 6 S O J 4 7 / 7 2 - P in S IM M r 1l£Mcl SIX 10*4x1 3CÜ --------------ỈtEMil SOJ •M#ự*T sn.1 I Véf.*- 8CU I ISA»' Sft.1 I 1WA.1 SC1I 1 L ' r L l f ^ «fci m.«- * m . Æ . M . ■ «■■ 3 V :* 3 0 - P in S IM M 13 4'1* 72-Pin SIMM 72-pin SIMM and a 168-pin DIMM, 57/ 168-Pin DIMM 14 16-Devce Rambus RIMM* A 184-pin Direct Rambus RIMM tfiawn with heat spreaders pulled away. Heat Spreaders 15 DRAM (Dynamic RAM) Kỹ thuật Miêu tả Được sử dụng với Conventional (Thông thường) Được sử dụng trong các PC đầu tiên, hiện nay không sử dụng SIMM 30 chân Fast Page Mode DRAM (FPM) Nâng cao khả năng truy nhập so với bộ nhớ thông thường. Hiện tại FPM rất ít được sử dụng SIMM 30 chân hoặc 72 chân DIMM 168 chân SO-DIMM 72 chân Extended data Out (EDO) Cải tiến phiên bản FPM để nâng cao khả năng truy cập. Có thể vẫn thấy trên các bo mạch chủ cũ SIMM 72 chân DIMM 168 chân SO-DIMM 72 chân Burst EDO (BEDO) Cải tiến phiên bản EDO để nâng cao đáng kể khả năng truy cập. Hiện tại rất hiếm khi được sử dụng do Intel không hỗ trợ SIMM 72 chân DIMM 168 chân Bảng 5-3 Các công nghệ RAM động 16 DRAM (Dynamic RAM) Kỹ thuật Miêu tả Được sử dụng với Synchronous DRAM (SDRAM) - DRAM đồng bộ SDRAM chạy đồng bộ với đồng hồ hệ thống và được tạo tốc độ bởi tốc độ đồng hồ, trong khi các bộ nhớ kiểu khác chạy độc lập (hoặc chậm hơn) đồng hồ hệ thống DIMM 168 chân, 66/100/133/150 MHz. SO-DIMM 144 chân, 66/100/133 MHz(dùng cho notebook) Điện năng tiêu thụ: 5v —Bò-nhétdẻmnạpsẳm2bit---- 168-Pin DIMM notch key definitions (3.3V, unbuffered memory) RFU—1 I ^Unbuffered Buffered 3.3V 20 pins 60 pins 88 pins Figure 5-5 The positions of two notches on a DIMM identify the type of DIMM and the voltage requirement, and also prevent the wrong type from being installed on the motherboard 17 DRAM (Dynamic RAM) DDR (Double- Data Rate) SDRAM Một phiên bản nhanh hơn của SDRAM, là loại bộ nhớ phổ biến nhất hiện nay DIMM 184 chân, 200/266/300/333/370/400 MHz SO-DIMM 200 chân, 266MHz Công nghệ 70 nm Điện năng tiêu thụ: 2.5V — Bô nhó đêm nap sần: 2 bit— - Công nghệ DIMM)DDR SDRAM (Double-Data Rate SDRAM 18 DRAM (Dynamic RAM) DDR II SDRAM - Công nghệ DIMM - DDRAM2 là bộ nhớ DDRAM thế hệ thứ 2 ■ Có cấu trúc giống DDR nhưng chúng khác nhau về điện thế (DDR2 chỉ 1,8V), số chân (DDR2 tới 240 chân) và tín hiệu. ■ Bộ nhớ đệm nạp sẵn: 4 bit ■ Công nghệ 110,100,90 nm DDR ío rIl I I 1ỉTTI 1I I I I 1 Irmrmi1 I I I I 11 I I I II I 1 1Il 1 I II1 I 1 I 1 1 I1 I I I II11 I I IIn ã DDR21------------- !-----------1 ỉ■ ỉ í 1n 1 II lể C n IIIIIIIHII Líh llllllllll|lllllllll|lllllllll|lllllllll|lllllllll|lllllllll|llllillll|lllllllli|llllillil|lllllllll|lllllllll|lllllllll|lllllllll|ll I m m 1 2 3 A o 6 7 à 9 1 0 11 1 2 1 3 DRAM (Dynamic RAM) DDR III SDRAM - Công nghệ DIMM ■ (Double-data-rate three synchronous dynamic RAM - bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên động đổng bộ tốc độ truyền dữ liệu kép thê hệ 3) ■ Được sản xuất bằng công nghệ 90nm ■ DDR3 có yêu cắu điện năng hoạt động là 1.5v ■ Sử dụng các transistor “dual-gate” để giảm tình trạng rò rỉ dòng điện. ■ Bộ nhớ đệm nạp sẵn (Prefetch buffer) của DDR3 có độ rộng 8bit ■ Thanh DDR3 có 240 chân như DDR2 nhưng lại có vị trí ngắt (dotch) khác DDR2 nên không thể gắn vào các khe DDR2. DRAM (Dynamic RAM) Rambus DRAM (RDRAM) - Công nghệ RIMM Rambus DRAM RDRAM sử dụng đường truyền dữ Sử dụng đường truyền dữ liệu 32 bit RIMM 232 (RDRAM) liệu hệ thông tôc độ cao hơn (80 MHz hoặc 1066 MHz). Hiện tại, chân, 1200 MHz hoặc 800 MHz một module RIMM có thể có Sử dung đường truyền dữ liêu 16 bit RIMM 184 đường truyền dữ liệu 16 bit hoặc chân, 1066 MHz hoặc 800 MHz 32 bit -|- -ưc f im if t f iM rrr iir f i ‘oa * DRAM (Dynamic RAM) VRAM (Video RAM) SGRAM (Synchronous Graphic RAM) ■ Là sản phẩm cải tiến của VRAM c VRAM 23 Cau tao mot chip nhd trong RAM S e n s e a n d R e f r e s h A m p lifie r s ■ RAS ( Row Address strobe ) Là tín hiệu đê xác định địa ch nhớ theo hàng. ■ CAS ( Column Address strobe) là tín hiệu để xác định địa chỉ nhớ theo cột. ■ Address Bus là đường truyền tín hiệu RAS và CAS. ■ Data Bus là đường truyền dữ liệu giữa Memory Controler và chip nhớ. ■ Column Address Decoder: bộ giải mã địa chỉ cột. ■ Row Address Decoder: bộ giải mã địa chỉ hàng. ■ Row(column) addr latch: chốt địa chỉ theo hàng (cột) ■ Write Enable: bộ phận kiểm tra đọc - ghi của ô nhớ. Nguyên lý hoạt động của một chip nhớ 1. Địa chỉ được gửi tới bộ giải mã theo Address bus. Bộ mã địa chỉ sẽ giải mã chuỗi bit này thành các địa chỉ hàng -cột cho các bit trong byte tương ứng. 2. Các địa chỉ hàng sẽ đựơc gửi tới bộ giải mã địa chỉ hàng. Các bộ giải mã này sẽ tìm ra hàng tương ứng với ô nhớ cần thao tác, và gửi tín hiệu truy cập hàng : RAS (row address strobe: tín hiệu xác định địa chỉ hàng) đồng thời kích hoạt 1 hàng tương ứng với địa chỉ của RAS 3. Các địa chỉ cột sẽ đựơc gửi tới bộ giải mã địa chỉ cột. Các bộ giải mã này sẽ tìm ra cột tương ứng với ô nhớ cần thao tác, và gửi tín hiệu truy cập c ộ t : CAS (colum address strobe: tín hiệu xác định địa chỉ cột) đồng thời kích hoạt 1 cột tương ứng với địa chỉ của CAS 4. ô nhớ nào mà tại đó cả tín hiệu CAS và RAS đồng thời đươc kích hoat sẽ đươc xác đinh và chờ thao tác. 26 Nguyên lý hoạt động của một chip nhớ 5. Mỗi ô nhớ có một bộ phận kiểm tra đọc - ghi (Write có hai trạng thái Active và Deactice (trạng thái mặc định là Deactive). 6. Nếu tín hiệu Write Enable được gửi tới ô nhớ thì ô nhớ sẽ hiểu là nó đựơc xác định để “ghi". Khi đó transitor sẽ điều khiển để tụ điện phóng điện hoặc nạp điện 7. Nếu tín hiệu Write Enable không được gửi tới ô nhớ thì ô nhớ có thể đươc xác đinh để "đoc"■ ■ ■ 8. Khi đó, trạng thái hiện tại của ô nhớ sẽ đựơc truy xuất ra theo Data bus. 27 Nguyên lý hoạt động của một chip nhớ Tốc độ bus: được đo bằng MHz, là khối lượng dữ liệu RAM có thể truyền trong một lần cho CPU xử lý. Tốc độ lấy dữ liệu: được đo bằng một phắn tỷ giây (nanosecond), là khoảng thời gian giữa 2 lẳn nhận dữ liệu của RAM Dung lượng chứa: được đo bằng MB (MegaByte), thể hiện mức độ dự trữ tối đa dữ liệu của RAM khi RAM hoàn toàn trống RAM ECC (Error Correction Code): Đây là một kỹ thuật để kiểm tra và sửa lổi trong trường hợp 1 bit nào đó của memory bị sai giá trị trong khi lưu chuyển data. ■ Theo thống kê 1 bit trong memory có thể bị sai giá trị khi chạy trong gần 750 giờ (thường được dùng cho máy chủ). 29 chế độ Single Channel Bandwidth = Bus Speed *8 VD: Với 1 thanh DDR-SDRAM 400 MHZ thì • Bandwidth = 400 *8 = 3200MB/S vì thế mà người ta còn kí hiệu PC3200 chế độ Dual Channel Bandwidth = Bus Speed * 2*8 = Bus Speed * 16 VD: DDR 400 MHz thì Bandwidth = 400*16 = 6400 (PC 6400) Thông thường RAM có hai chỉ sô, ví dụ: 32Mx4, 32Mx64, ... ■ Trong đó: • 32 M -> biểu thị số hàng tính bằng megabit • 4 -> biểu thị số cột. ■ Công thức tính dung lượng RAM như sau: ■ Dung lượng = số hàng X số cột /8 (megabytes) ■ VD: • Một thanh RAM có thông số: 8M X 64 • Dung lượng = 8*64/8 = 64 MB Chọn RAM cho PC ■ Áp dụng công thức: Bus RAM >= 50% Bus CPU (FSB).