Mälu (arvuti): erinevus redaktsioonide vahel
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Resümee puudub |
|||
1. rida:
{{Mälu tüübid}}
'''Arvuti mälu''' on funktsionaalüksus ([[mäluseade]]) või keskkond, millesse saab [[andmed |andmeid]] paigutada, milles neid saab hoida ja millest neid saab kasutamiseks võtta.<ref> [http://termin.eki.ee/esterm/ Esterm (Eesti Keele Instituudi mitmekeelne terminibaas)] </ref> Peamiselt on arvutis kasutusel mitut liiki [[pooljuhtmälu]]d, mille algüksused – mäluelemendid – põhinevad [[transistorlüliti]]tel. Mäluelementidesse salvestatakse andmed lüliti kahe olekuna ([[elektrivool |voolu]] juhtiv/mittejuhtiv), mis esitavad [[kahendsüsteem]]is [[bitt|biti]] väärtust 1 või 0. Andmete talletamiseks rakendatakse veel ka [[magnetsalvestus]]e tehnikat.
Mälu mahtu mõõdetakse [[bait]]ides,
== Mälu tüübid ==
▲Mälu mahtu mõõdetakse [[bait]]ides või [[bitt]]ides.
Arvuti töökiirus on määratud [[keskseade |protsessor]]i (CPU) ja mälu jõudlusega. Mälu peaks olema võimalikult suuremahuline ja kiire. Niisugune mäluseade oleks aga väga kallis ja seepärast moodustatakse mälu mitmest üksusest, kusjuures protsessori (või selle [[Mitmetuumaline protsessor |tuuma]]) [[Aritmeetika-loogikaplokk |aritmeetika-loogikaplokile]] (ALU) vahetus läheduses on suhteliselt väiksemahuline, aga kiire mäluüksus [[register (arvutitehnika) |register]]. Siin hoitakse neid andmeid, mida läheb kõige tõenäolisemalt peatselt vaja Selle kõrval (samuti protsessori [[kiip |kiibil]]) on veidi suurem ja aeglasem [[vahemälu]]. Protsessoriga on mälu[[siin]]i kaudu otseühenduses [[põhimälu]] (muutmälu), mille töökiirus on eelmistest väiksem, aga andmemahutavus suur (mõõdetakse gigabaitides). Need mäluüksused – register, vahemälu ja põhimälu – moodustavad kokku arvuti sisemälu; neid üksusi nimetatakse ka primaarsalvestiteks.
[[Välismälu]]ks ehk sekundaarsalvestiteks loetakse mäluüksusi, mis paiknevad väljaspool arvuti emaplaati ja millele protsessoril on juurdepääs ainult sisend-väljundkanalite kaudu. Välismäluks võib olla [[kõvaketas]] (HDD), [[pooljuhtketas]] (SSD),[[mälukaart]] ja [[mälupulk]]. Niisuguseid suure [[Mahutavus (andmekandja) |andmemahutavusega sekundaarsalvesteid]] nimetatakse ka [[massmälu]]deks).
[[Pilt:Personaalarvuti andmete salvestamise tyybid.PNG|pisi|püsti=1.8|Personaalarvuti mälude paigutus]]
== Primaarsalvestid ==▼
=== Protsessori registrid ===
[[Register (arvutitehnika)|Register]] on spetsiaalne eriti kiire mälupiirkond [[keskprotsessor]]is. Enne töötlemist peavad kõik andmed olema registrisse üle viidud. Registris võib olla ka üksnes mälupesa aadress, mitte andmed ise.<ref name=register>[http://www.vallaste.ee/sona.asp?Type=UserId&otsing=2444 e-teatmik. Register]</ref>▼
Keskprotsessori registrite arv ja suurus määrab ära protsessori jõudluse. Näiteks
== Ajalugu ==▼
1837. aastal [[Charles Babbage]] tutvustas avalikkusele esmakordselt täisautomaatset arvutusmasinat, mida tunti ka analüütilise masina nime all. See oli esimene arvuti, mis kasutas perfokaarte mäludena. ▼
=== Vahemälu ===▼
1932. aastal Gustav Tauschek leiutas [[trummelmälu]], mis oli arvutimälude eelkäija. 10 aasta pärast leiutati ka esimene arvuti, mis kasutas seda. ▼
{{Vaata|Vahemälu}}▼
[[Vahemälu]] on mälu sageli kasutatavate andmete ajutiseks
=== Põhimälu (RAM) ===
1946. aastal leiutasid Freddie Williams ja Tom Kilburn esimese arvuti muutmälu, mida tuntakse kui Williamsi-Kilburni toru. Sinna mahtus kõigest 128 40-bitist sõna. 1940. aastate lõpul tuli teadlastel mõte kasutada arvutites [[ferriitmälu]].▼
Põhimälu
1950. aastal Ameerika valitsus avaldasid UNIVAC 1101 või ERA 1101, mis oli esimene arvuti, mis suutis kirjutada programme mällu ning neid sealt jooksutada. 50-ndate keskpaigas Konrad Zuse sai valmis esimese arvuti, mis kasutas magnetsalvestust. ▼
Muutmälu võib olla staatiline ([[SRAM]]) või dünaamiline ([[DRAM]]). Dünaamilise muutmälu kiirem variant on [[SDRAM]] ehk sünkroonne DRAM, mis sünkroniseerib oma talitluse protsessorisiiniga.
1960. aastatel valmistas John Schmidt 64-bitise MOS-mälu. Sama kümnendi lõpus kirjeldati ka esmakordselt ühetransistorilist DRAM-i mälupesa, mis hiljem hakkas asendama ferriitmälu. [[Intel]] esitles oma esimest toodet 3301 Schottky bipolaarset 1024-bitist ROM-i. ▼
Staatilise muutmälu salvestuselement (1 biti salvestamiseks) on harilikult triger, mis säilitab oma oleku (1 või 0) ka toitepinge väljalülitamisel. SRAM on kiire, ent kuna mitmest transistorist koosnev triger vajab palju kiibi pinda ja toitevoolu, siis ei saa staatilise muutmälu komponente valmistada kuigi suuremahulisena. Arvutis on need mäluseadmed kasutusel 2. taseme vahemäluna.
1970. aastal Intel esitles DRAM-i, mis võimaldas hoiustada 1024 bitti ehk 1 kilobiti andmeid. Samal kümnendil avaldati ka [[EPROM]] (''Erasable Programmable Read Only Memory''), mis oli esimene püsimälu, mida sai vajaduselt muuta ultraviolettkiirguse abil. George Perlegos koos Inteliga tõi avalikuse ette esimese EEPROM (''Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory'' ehk elektriliselt kustutatav programmeeritav püsimälu).▼
Arvuti põhimäluna kasutatakse dünaamilist muutmälu SDRAM, sest seda saab valmistada suuremahulisena suhteliselt odavalt. Dünaamilise muutmälu salvestuselemendi moodustab ühest transistorist ja kondensaatorist koosnev lülitus, mis salvestab biti kondensaatori laenguna. Niisugused elemendid võtavad kiibil vähe ruumi ja tarbivad ka vähe voolu. Kuna kondensaatori laeng lekkevoolu tõttu paratamatult väheneb, tuleb laengut toitepinge impulssidega perioodiliselt regenereerida ehk värskendada. Mälukiibile moodustatud mälupesad koosnevad kaheksast salvestuselemendist, nii et igasse pessa mahub 8-bitine koodisõna, seega 1 bait. Iga salvestatud bait saab oma aadressi. Mälu mahtu väljendab baitide arv, mida on võimalik mälupesadesse salvestada.
1984. aastal Fuijo Masuoka leiutas [[välkmälu]]. <ref>{{Netiviide|url=https://www.computerhope.com/history/memory.htm|pealkiri=Computer memory history|väljaanne=computerhope.com|vaadatud=30.04.2020}}</ref> [[Pilt:Personaalarvuti andmete salvestamise tyybid.PNG|pisi|400px|Personaalarvuti mälutüüpide suhted]]▼
Arvutites kasutatakse üldiselt mälukomponente [[DDR SDRAM]], mis erinevad baastüübist ([[SDRAM]]) selle poolest, et andmebitte edastatakse nii taktimpulsi esikülje (frondi) ka tagakülje ajal. Vajalik arv mälukomponente – [[kiip]]e – on monteeritud väiksele trükkplaadile – kahe viigureaga mälumoodulile DIMM (sülearvuteil SO-DIMM).
▲== Primaarsalvestid ==
===
▲[[Register (arvutitehnika)|Register]] on spetsiaalne eriti kiire mälupiirkond [[keskprotsessor]]is. Enne töötlemist peavad kõik andmed olema registrisse üle viidud. Registris võib olla ka üksnes mälupesa aadress, mitte andmed ise.<ref name=register>[http://www.vallaste.ee/sona.asp?Type=UserId&otsing=2444 e-teatmik. Register]</ref>
[[Püsimälu]] (ehk ROM, ''Read-Only Memory'' ) on ainult loetav andmesalvesti, milles andmed säilivad püsivalt (ka ilma elektritoiteta).<ref> {{Netiviide|url=https://en.wikipedia.org/wiki/Read-only_memory|pealkiri=Read-only memory|väljaanne=en.wikipedia.org|vaadatud=30.04.2020}}</ref> Arvutite algusaastail oli ROM kasutusel arvuti käivitamist juhtiva programmikomplekti ([[BIOS]]) salvestamiseks, tänapäeval põhineb see [[välkmälu]]l.
== Sekundaarsalvestid ==▼
▲Keskprotsessori registrite arv ja suurus määrab ära protsessori jõudluse. Näiteks [[32-bitine keskprotsessor|32-bitise keskprotsessori]] iga register on 32 bitti lai.<ref name=register/>
{{Vaata|Välismälu}}
Sekundaarsalvestid ehk [[välismälu]]d on mälud, mis ühendatakse küll arvuti külge, mitte aga otse protsessori külge. Nende peal on mugav talletada andmeid, mis ei ole kasutuses pidevalt ning vajavad suuri mälumahtusid. Välismälud on näiteks mälukaardid ja -pulgad, välised kõvakettad ning [[CD-ROM]]. Need sobivad ka andmete varundamiseks.▼
===
▲Põhimälu on mälu, mida saab protsessor otse kasutada. See sisaldab eri liiki mälusid, näiteks vahemälu ja süsteemi [[püsimälu]] (ROM). Tihti seostatakse seda aga hoopis [[muutmälu]]ga (RAM).<ref>{{Netiviide|url=https://techterms.com/definition/primary_memory|pealkiri=Primary Memory|väljaanne=techterms.com|aeg=8. detsember 2012|vaadatud=30.04.2020}}</ref>
[[Kõvaketas]] (HDD, ''Hard Disk Drive'') on andmesalvestusseade, mis kasutab andmete talletamiseks pöörlevaid mittemagnetilisi kettaid, mis on kaetud õhukese magnetilise ferrooksiidlakikihiga. Andmeid loetakse ja kirjutatakse kettale digitaalselt kodeerituna ning need säilivad ka toitevooluvoolu kadumisel.
===
{{Vaata|Pooljuhtketas}}
Pooljuhtketas (SSD, ''solid state drive'') on [[välkmälu]]l põhinev [[andmesalvesti]], millel erinevalt [[kõvaketas|HDD-kettast]] puuduvad liikuvad osad. SSD (nagu ka HDD) võib statsionaarselt kuuluda arvuti koosseisu, kuid selle võib ühendada arvutiga [[USB]]-ühenduse vahendusel.
▲Erinevalt [[püsimälu]]st toimub seal pidev andmevahetus protsessori ja teiste mäluseadmete vahel.<ref>[http://www.vallaste.ee/sona.asp?Type=UserId&otsing=1637 e-teatmik. Põhimälu]</ref> Muutmälu puuduseks on voolu kadumisel andmete kaotsi minek.
=== Mälukaart ===▼
{{Vaata|Mälukaart}}
[[Mälukaart]] on elektrooniline andmete säilitamiseks mõeldud seade, mis tüüpiliselt kasutab välkmälu. Tavaliselt
▲== Ajalugu ==
▲1837. aastal [[Charles Babbage]] tutvustas avalikkusele esmakordselt täisautomaatset arvutusmasinat, mida tunti ka analüütilise masina nime all. See oli esimene arvuti, mis kasutas perfokaarte mäludena.
▲1932. aastal leiutas Gustav Tauschek
▲=== Püsimälu ===
▲1946. aastal leiutasid Freddie Williams ja Tom Kilburn esimese arvuti [[muutmälu]], mida tuntakse kui Williamsi-Kilburni toru. Sinna mahtus kõigest 128 40-bitist sõna. 1940. aastate lõpul tuli teadlastel mõte kasutada arvutites [[ferriitmälu]].
▲=== Vahemälu ===
▲{{Vaata|Vahemälu}}
▲[[Vahemälu]] on mälu sageli kasutatavate andmete ajutiseks säilitamiseks. Andmete lugemine vahemälust toimub palju kiiremini kui nende alalisest asukohast. Seal hoitakse põhiliselt andmeid, mida kasutab kõige tihedamini oma töös protsessor. Oma vahemälu võib olla keskprotsessoril (sinna loetakse andmed põhimälust), [[brauser]]il (sinna loetakse andmed [[veeb]]ist) ja kõvakettal.<ref>[http://www.vallaste.ee/sona.ASP?Type=UserId&otsing=551 e-teatmik. Vahemälu]</ref>
▲1950. aastal
▲{{Vaata|Virtuaalmälu}}
▲1960. aastatel valmistas John Schmidt 64-bitise MOS-mälu. Sama kümnendi lõpus kirjeldati ka esmakordselt
▲== Sekundaarsalvestid ==
▲Sekundaarsalvestid ehk [[välismälu]]d on mälud, mis ühendatakse arvuti külge mitte otse protsessori külge. Nende peal on mugav talletada andmeid, mis ei ole kasutuses pidevalt ning vajavad suuri mälumahtusid. Välismälud on näiteks mälukaardid ja -pulgad, välised kõvakettad ning CD. Need sobivad ka andmete varundamiseks.
▲1970. aastal
▲=== Kõvaketas ===
▲1984. aastal Fuijo
▲=== Mälukaart ===
▲[[Mälukaart]] on elektrooniline andmete säilitamiseks mõeldud seade, mis tüüpiliselt kasutab välkmälu. Tavaliselt neid kasutatakse kaasaskantavates seadmetes.<ref>{{Netiviide|url=https://en.wikipedia.org/wiki/Memory_card|pealkiri=Memory card|vaadatud=01.05.2020}}</ref>
==Vaata ka==
* [[
* [[
* [[Mitmekanaliline mälu arhitektuur]]
* [[Virtuaalmälu]]
== Viited ==
|