К какому устройству памяти относится cmos ram
Обновлено: 06.07.2024
Компьютерная память (устройство хранения информации, запоминающее устройство) — часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемая в вычислениях, в течение определённого времени. Память в вычислительных устройствах имеет иерархическую структуру и обычно предполагает использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики.
Основными характеристиками памяти являются: Быстродействие памяти определяется временем выполнения операции записи или считывания данных. Здесь важно минимальное время доступа и длительность цикла обращения. Время доступа определяется как задержка появления действительных данных относительно начала цикла чтения. Разрядность шины памяти– это количество байт или бит, с которыми операция чтения/записи может быть выполнена одновременно.
В качестве оперативной памяти обычно используется DRAM – динамическая память, на сегодняшний день имеющая лучшее сочетание объема, плотности упаковки, энергопотребления и цены.
Физически память представлена в виде отдельных микросхем (чипов), объединенных в специальные платы (модули). Существует несколько тип подобных плат, отличающихся внешними разъемами и организацией: SIPP, SIMM, DIMM, DIMM DDR.
ROM (read only memory) –– постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), энергонезависимая память, которая поддерживает процедуру начальной загрузки ПК, выполняет различные проверки и настройки и загружает в RAM ОС с системного устройства. Наиболее важным элементом постоянной памяти является BIOS (basic input output system). Процедуры BIOS всегда привязаны к конкретной реализации системной платы и осуществляют поддержку стандартных ресурсов компьютерной системы. При начальной загрузке он тестирует компоненты ПК и сигнализирует о состоянии системы звуковыми сигналами. Инструкции сигналов описаны в инструкции к системной плате.
Работает только на чтение. ROM память представляет собой микросхему, устанавливаемую в специальный разъем (сокет):
PROM – однократно программируемая память. Программа в микросхему записывается при ее изготовлении.
EPROM (Erasable) – стираемая память. Ультрафиолетовым облучением можно стереть информацию и записать на специальных устройствах – программаторах.
EEPROM (Electrical Erasible PROM) – электрически стираемая (перезаписываемая) память.
RAM (Random Access Memory) – оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Служит для временного хранения программ и данных. Работает как на чтение, так и на запись. Доступ к ней самый быстрый. Любая информация может быть обработана ЦП только если она находится в ОП. Основная функция ОЗУ – выдача или прием данных по запросам ЦП, содержащим адреса ячеек. Множество допустимых значений адресов называется адресным пространством. Память представляет собой последовательность байтов, каждому байту соответствует свой уникальный номер – физический адрес. Диапазон значений физических адресов зависит от разрядности шины адреса микропроцессора.
CMOS– технология изготовления микросхем, которая отличается малым электропотреблением и невысоким быстродействием. Подпитывается от батарейки 3,6 V.
В CMOS-памяти хранится информация о текущих показаниях часов и конфигурации компьютера: Объем оперативной памяти. Количество и тип гибких дисков. Характеристики жестких дисков. Порядок загрузки. Энергосбережения. Использование системных и встроенных контроллеров и тд.
Эта память необходима для нормального и правильного функционирования многих процедур BIOS. В самом BIOSе, есть возможность редактирования содержимого CMOS.
Flash-memory – разновидность EEPROM. Энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись. Основное отличие от EEPROM: стирание содержимого ячеек выполняется либо для всей микросхемы, либо для определенного блока (кластера
512 байт). Таким образом, чтобы изменить один байт, сначала в буфер считывается весь блок, где содержится данный байт, стирается содержимое блока, изменяется значение байта в буфере, после чего происходит запись измененного в буфере блока.
Преимущества флеш-памяти по сравнению с EEPROM:
А) Выше скорость записи при последовательном доступе, за счет того, что стирание производится блоками.
Б) Низкая себестоимость производства
Главный недостаток: медленная запись в произвольные участки памяти.
3.4. ПАМЯТЬ КОМПЬЮТЕРА
СПЕЦИАЛЬНАЯ ПАМЯТЬ
К устройствам специальной памяти относятся постоянная память (ROM), перепрограммируемая постоянная память ( Flash Memory ), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти.
· Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом "зашивается" в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.
· Перепрограммируемая постоянная память ( Flash Memory ) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты.
· CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.
· Видеопамять (VRAM) — разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.
Прежде всего, в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.
Важнейшая микросхема постоянной, или Flash,-памяти — модуль BIOS. Роль BIOS двоякая: с одной стороны это неотъемлемый элемент аппаратуры, а с другой стороны — важный модуль любой операционной системы. BIOS ( Basic Input / Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера и загрузки операционной системы в оперативную память.
Интегральные схемы BIOS и CMOS
В общем смысле энергонезависимой памятью является любое устройство памяти ПК или его часть, которое может хранить данные не зависимо от подачи электропитания.
Условно энергонезависимой памятью можно считать энергозависимую память, которая имеет внешнее питание (от батарейки или аккумулятора). Например, часы на системной плате ПК и память для хранения настроек $BIOS$ питаются от батарейки, которая закреплена на плате.
Память $CMOS$ ($Complementary \ Metal \ Oxide \ Semiconductor$) или КМОП (Комплементарные пары Металл-Оксид-Полупроводник) – память со средним быстродействием и низким энергопотреблением, поэтому может хранить данные в течение длительного времени.
Рисунок 1. Образец CMOS-памяти
Назначение энергонезависимой памяти CMOS
Микропрограммы в $BIOS$ считывают данные об оборудовании ПК из микросхемы $BIOS$, после чего они выполняют обращение к жесткому или гибкому диску и передают управление тем программам, которые там записаны.
Набор микропрограмм, которые составляют $BIOS$, хранятся в постоянной памяти ПК, которая располагается на системной плате. Параметры $BIOS$ зашиты компанией-разработчиком, но пользователи при надобности могут вносить необходимые изменения в эти параметры. Для этого служит связанная с $BIOS \ CMOS$-память, которая хранит настройки системы, в частности, вводимые пользователем через программу $BIOS \ Setup.$ Общий объем $CMOS$-памяти составляет всего $256$ байт.
К примеру, изготовители $BIOS$ не могут ничего знать о параметрах установленных на определенный ПК жестких или гибких дисков. Для обеспечения работы с таким оборудованием программы, которые входят в состав $BIOS$, должны знать, где можно найти нужные параметры. Но по известным причинам их нельзя хранить ни в оперативной памяти, ни в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ).
Готовые работы на аналогичную тему
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимостьДля хранения подобных данных используется энергонезависимая $CMOS$-память. От оперативной памяти она отличается тем, что ее содержимое не удаляется после выключения ПК, а от ПЗУ – тем, что данные в нее можно заносить и изменять самостоятельно, в соответствии с тем, какое оборудование входит в состав системы. Микросхема $CMOS$-памяти питается от батарейки, которая расположена на системной плате. Заряда батарейки достаточно для того, чтобы микросхема не теряла данные даже в случае, если ПК не будут включать несколько лет.
Рисунок 2. Расположение батарейки CMOS-памяти
$CMOS$ используется для хранения информации о конфигурации, составе оборудования ПК и его параметрах, таких как данные о дисковых накопителях, о ЦП, тип видеоадаптера, наличие сопроцессора и других данных, а также о режимах его работы и информации, необходимой при запуске ПК (например, о порядке загрузки ПК). Микросхема $CMOS$-памяти также содержит электронные часы, которые указывают текущую дату и время.
Содержимое $CMOS$-памяти изменяется специальной программой $SETUP$, находящейся в $BIOS$. Тот факт, что ПК четко отслеживает время и дату (даже при выключенном питании), тоже связан с тем, что показания системных часов постоянно хранятся (и изменяются) в $CMOS$.
История технологии $CMOS$
Технология $CMOS$ известна давно. Память типа $CMOS \ RAM$ впервые была разработана в $1963$ г. в то время она была дорогой, но имела немало преимуществ. Не смотря на то, что у такой памяти ниже быстродействие, чем у обычной оперативной памяти, но для ее работы нужно меньше электроэнергии и она выделяет меньше тепловой энергии во время работы.
Для хранения данных $BIOS$ не нужно высокое быстродействие, однако желательно, чтобы количество энергии, которая используется при выполнении этой задачи, было как можно меньшим, поэтому память $CMOS$ в таком случае подходит больше всего.
Со времени открытия технологии $СМОS$ она была значительно усовершенствована. В современных ПК микросхемы $CMOS \ RAM$ применяются в большинстве элементов, даже в самом ЦП. Более того, технология $CMOS$ используется не только в ПК. Микросхемы, изготовленные по технологии $CMOS$, широко применяются не только в ПК, но и в фоточувствительных элементах (матрицах) сканеров и цифровых фотоаппаратов.
Обслуживание CMOS
$CMOS$-память – это небольшой, но очень важный элемент системы $BIOS$, от правильного функционирования которого зависит бесперебойная работа всего компьютера.
Несмотря на то, что $CMOS$-память потребляет мало энергии, тем не менее она все же в ней нуждается. Для питания памяти $BIOS$ в периоды времени, когда ПК отключен от сети, служит специальная литиевая батарейка. Ресурсы батарейки рассчитаны на несколько лет, но все же рано или поздно они подходят к концу и батарейку необходимо заменять.
На старых материнских платах батарейка в виде синего бочонка припаивалась к плате.
Существуют внешние батарейки для ПК, которые помещены в пластмассовые корпуса с проводами подключения. Этот корпус с помощью «липучки» закрепляют в удобном месте.
Литиевые батарейки нельзя заряжать, т.к. при зарядке они взрываются и могут повредить внутренности ПК.
На современных системных платах чаще применяется батарейка в форме таблетки в специальном держателе (рис. 3), которая легко заменяется.
Рисунок 3. Батарейка CMOS-памяти
Бывают случаи, когда нужно очистить $CMOS$-память, не прибегая к помощи программы $BIOS$. Такая ситуация может возникнуть в случае, если, например, утерян пароль для входа в ПК или в саму программу $BIOS$. Для обнуления $CMOS$ в большинстве ПК используется специальная перемычка, расположенная, как правило, в непосредственной близости от круглой литиевой батарейки. Однако лучше предварительно изучить документацию к системной плате.
Обычно для этого достаточно при выключенном ПК на несколько минут переставить перемычку в другое положение (рис. 4в).
Рисунок 4. Варианты подключения и обнуление CMOS: а – работа от внутренней батарейки, б – подключение внешней батарейки, в – обнуление CMOS
Иногда для сброса пароля предназначен отдельный переключатель (джампер). В этом случае, поменяв положение переключателя, ПК необходимо включить – только тогда пароль будет сброшен, после чего переключатель необходимо вернуть в исходное состояние.
Не стоит забывать, что при обнулении памяти $CMOS$ данные, хранящиеся в ней, будут утеряны. Поэтому могут стать неработоспособными лицензионные программы, установленные на ПК, которые привязывают свою лицензию к ключу, хранящемуся в $CMOS$-памяти.
Для страховки от подобных неприятностей после установки подобных защищенных продуктов используется специальное программное обеспечение, которое дает возможность сохранять в отдельном файле содержимое $CMOS$.
CMOS (дополнительный металл-оксид-полупроводник) - это термин, обычно используемый для описания небольшого объема памяти на материнской плате компьютера, в которой хранятся настройки BIOS. Некоторые из этих настроек BIOS включают системное время и дату, а также настройки оборудования. Большинство разговоров о CMOS включает в себя очистку CMOS.
Если извлечь батарею, то произойдет сброс настроек BIOS до их уровней по умолчанию. Это действительно простая задача, которая считается отличным шагом для устранения многих типов компьютерных проблем.
Датчик CMOS отличается - он используется цифровыми камерами для преобразования изображений в цифровые данные.
Как еще называют чип CMOS?
КМОП иногда называют часами реального времени (RTC), ОЗУ КМОП, энергонезависимой ОЗУ (NVRAM), энергонезависимой памятью BIOS или комплементарной симметрией металл-оксид-полупроводник (COS-MOS).
Как BIOS и CMOS работают вместе?
BIOS представляет собой компьютерный чип на материнской плате, такой как CMOS, за исключением того, что он предназначен для связи между процессором и другими аппаратными компонентами, такими как жесткий диск, порты USB, звуковая карта, видеокарта и многое другое. Компьютер без BIOS не поймет, как эти части компьютера работают вместе.
Смотрите наш Что такое BIOS? часть для получения дополнительной информации о BIOS.
CMOS также считается компьютерным чипом на материнской плате, или, более конкретно, чипом ОЗУ, это означает, что он теряет настройки, которые хранит при выключении компьютера. Тем не менее, батарея CMOS используется для обеспечения постоянного питания чипа.
Когда компьютер загружается в первый раз, BIOS извлекает информацию из чипа CMOS, чтобы понять настройки оборудования, время и все, что в нем хранится.
Что такое батарея CMOS?
CMOS обычно питается от батарейки типа CR2032, называемой батареей CMOS. Большинство батарей CMOS работают в течение срока службы материнской платы, в большинстве случаев до 10 лет, но иногда их необходимо заменить.
Неправильная или медленная системная дата и время, а также потеря настроек BIOS считаются основными признаками разряженной или выходящей из строя батареи CMOS. Заменить их так же просто, как заменить неисправный на новый.
Подробнее о матрицах CMOS и CMOS аккумуляторах
В то время как большинство материнских плат имеют место для батареи CMOS, некоторые небольшие компьютеры, такие как планшеты и ноутбуки, имеют небольшой внешний отсек для батареи CMOS, которая подключается к материнской плате через два маленьких провода.
Некоторые устройства, которые используют CMOS, включают в себя микропроцессоры, микроконтроллеры и статическое ОЗУ (SRAM).
Важно понимать, что CMOS и BIOS не являются взаимозаменяемыми терминами для одного и того же. Хотя они работают вместе для выполнения определенной функции в компьютере, они представляют собой два совершенно разных компонента.
Когда компьютер впервые запускается, есть возможность загрузиться в BIOS или CMOS. Открытие настройки CMOS - это то, как вы можете изменить сохраняемые настройки, такие как дата и время, и как впервые запускаются различные компоненты компьютера. Вы также можете использовать настройку CMOS для отключения и включения некоторых аппаратных устройств.
Чипы CMOS желательны для устройств с батарейным питанием, таких как ноутбуки, потому что они потребляют меньше энергии, чем чипы других типов. Хотя они используют как цепи с отрицательной полярностью, так и цепи с положительной полярностью (NMOS и PMOS), одновременно включается только один тип цепи.
Читайте также: