Η μνήμη του υπολογιστή

1. Μνήμη
Με τον όρο μνήμη αναφερόμαστε στα μέσα που χρησιμοποιούνται για την
αποθήκευση προγραμμάτων και δεδομένων σε έναν υπολογιστή ή άλλη ψηφιακή
ηλεκτρονική συσκευή, σε προσωρινή ή μόνιμη βάση.

2. Κύρια Μνήμη
Η μνήμη RAM, γνωστή ως Μνήμη Τυχαίας Προσπέλασης (Random Access
Memory) αποτελεί την κύρια μνήμη του υπολογιστή.
 Δέχεται δεδομένα και προγράμματα κατά τη διάρκεια επεξεργασίας.
 Τα περιεχόμενά της χάνονται μόλις διακοπεί η τροφοδοσία της με ρεύμα –
προσωρινή (volatile memory). Για το λόγο αυτό δε μπορεί να χρησιμοποιηθεί
για μόνιμη αποθήκευση δεδομένων και προγραμμάτων.

3. Αποθήκευση πληροφοριών
 Οι πληροφορίες αποθηκεύονται σε ηλεκτρονική μορφή χρησιμοποιώντας ένα
«αλφάβητο» δύο συμβόλων τα οποία ονομάζονται bits (binary digits) ή, στα
ελληνικά, δυφία (δυαδικά ψηφία).
 Τα bits μπορούν να πάρουν δύο δυνατές τιμές («0» ή «1») και ανάλογα της
υλοποίησης τους, μπορούν να αντιπροσωπεύουν την ύπαρξη ή μη κάποιου
φορτίου σ’ έναν πυκνωτή ( DRAM) ή την ύπαρξη ή μη ενός αγώγιμου καναλιού
σ’ ένα τρανζίστορ (κύκλωμα flip-flop, SRAM).
 Τα 8 bit ισούνται με 1 byte. Οι χωρητικότητες των σύγχρονων μνημών είναι
της τάξης των Megabyte (1 ΜΒ = 106 byte) και Gigabyte (1 GB = 109 byte).

4. Κύρια Μνήμη
 Αποτελείται από ένα πλήθος θέσεων, σε καθεμία από τις οποίες αποθηκεύεται
μία συγκεκριμένη ποσότητα πληροφορίας.
 Αν αριθμήσουμε τις θέσεις μίας μνήμης ξεκινώντας από το 0, τότε ο αριθμός
που αντιστοιχεί σε κάθε θέση ονομάζεται διεύθυνση της θέσης αυτής

6. Κατηγορίες RAM
Δυναμική RAM (Dynamic RAM – DRAM):
 Είναι ο πιο διαδεδομένος τύπος μνήμης. Αποθηκεύει bit ή δυαδικά
έναν ξεχωριστό πυκνωτή. Όμως, επειδή το φορτίο των πυκνωτών
το πέρασμα του χρόνου, η πληροφορία που είναι αποθηκευμένη
αυτή λόγω σταδιακής εκφόρτισης, γι' αυτό και πρέπει περιοδικά να
επαναφορτίζεται (refreshing) ο πυκνωτής, εξ ου και ο όρος
Στατική μνήμη SRAM (static RAM)
 Σε αντίθεση με τις δυναμικές μνήμες, οι στατικές μνήμες SRAM (static
δε χρειάζονται ανανέωση για να μη χαθούν τα περιεχόμενά τους.
κάνει πολύ πιο γρήγορες, αλλά συγχρόνως και πολύ πιο ακριβές.
κυρίως χρήση στη λανθάνουσα μνήμη των προσωπικών

7. Χαρακτηριστικά της κύριας μνήμης
Χωρητικότητα RAM
σε πολλαπλάσια του Byte.
 1 KB (Kilobyte) = 210 = 1024 byte
 1 MB (Megabyte) = 220 = 1.048.576 byte (περίπου 1 εκατομμύριο byte)
 1 GB (Gigabyte) = 230 = 1.073.741.824 byte (περίπου 1 δισεκατομμύριο byte)
 1 TB (Terabyte) = 240 = 1.099.511.627.776 byte (περίπου 1 τρισεκατομμύριο
byte)
 1 PB (1 PetaByte) = 250 = 1024 TB (περίπου 1 τετρακις εκατομμύριο byte)

8. Χαρακτηριστικά της κύριας μνήμης
Συχνότητα (MHz)
 Οι μνήμες λειτουργούν βάσει ενός εσωτερικού ρολογιού που
τετραγωνικό παλμό. Για παράδειγμα, μια μνήμη των 1000 MHz
το ρολόι της έχει 1000 εκατομμύρια (ή 109) κύκλους ανά
κάθε ένας από τους οποίους έχει χρονική διάρκεια 1 nanosecond (1
nanosecond = 10-9 second).
 Οι μνήμες Single Data Rate (SDR) μπορούν να έχουν έως μια
δεδομένων σε κάθε κύκλο του ρολογιού ενώ οι μνήμες Double Data
(DDR) έως και δύο. Για παράδειγμα, μια μνήμη DDR των 1000 MHz
να έχει μέχρι 2000 εκατομμύρια μεταφορές δεδομένων ή 2·109
second = 2·103 MegaTransfers / second (MTs/s).
 Συνήθως υπάρχει μια άμεση συσχέτιση μεταξύ της υψηλότερης DDR
Data Rate) μνήμης RAM και του κύκλου ρολογιών που φιλοξενούν
μονάδες.

9. Χαρακτηριστικά της κύριας μνήμης
εύρος ζώνης MB/s (Bandwidth)
 Ως εύρος ζώνης (Bandwidth) μιας μνήμης ορίζεται το πόσα bytes μπορεί να
μεταφέρει ανά δευτερόλεπτο.

10. Χαρακτηριστικά της κύριας μνήμης
 Καθυστέρηση CAS (Column Access Strobe Latency)
Εκφράζεται σε ns . Ο χρόνος αυτός μπορεί να θεωρηθεί ως το διάστημα από τη στιγμή
που ζητείται μια διεύθυνση στη μνήμη μέχρι τη στιγμή που τα αντίστοιχα δεδομένα θα
είναι διαθέσιμα για χρήση. Αποτελεί θεμελιώδες μέτρο ταχύτητας της μνήμης: όσο
μικρότερη η καθυστέρηση τόσο μεγαλύτερη η ταχύτητα της μνήμης
 Για να υπολογίσουμε την πραγματική ταχύτητα της μνήμης θα πρέπει να λάβουμε
υπόψιν την καθυστέρηση CAS και τη συχνότητα λειτουργίας.
 Ένα online εργαλείο για τον υπολογισμό της πραγματικής ταχύτητας της μνήμης
λαμβάνοντας υπόψιν και τη συχνότητα και το CAS Latency βρίσκεται εδώ:
https://notkyon.moe/ram-latency.htm

11. Χαρακτηριστικά της κύριας μνήμης
 Τύπος μνήμης(π.χ. DDR3, DDR4 )
SDRAM Synchronous Dynamic Random Access Memory
Συγχρονισμένη (Synchronous). Διότι η εγγραφή και η ανάγνωση των
δεδομένων, ακολουθεί τη συχνότητα διαύλου συστήματος,
καταστάσεις αναμονής του επεξεργαστή για να γίνει ανάγνωση της
DDR, Double Data Rate
Διπλής Ταχύτητας Δεδομένων. Είναι βελτιωμένος τύπος μνήμης, σε
σχέση με την παλαιότερη και απλούστερη SDRAM .
Στην απλή SDRAM, η προσπέλαση των δεδομένων γίνεται μία φορά σε
κύκλο του ρολογιού της, στη DDR SDRAM, η προσπέλαση των
δύο φορές σε κάθε κύκλο, διπλασιάζοντας σχεδόν το ρυθμό μετάδοσης
Οι ενδεικτικές ταχύτητές της είναι είναι 200, 233, 333 έως 400 MHz

12. Χαρακτηριστικά της κύριας μνήμης
Ο τύπος μνήμης DDR εξελίχθηκε, έτσι προστέθηκαν στην κατηγορία DDR οι
τύποι DDR2, DDR3 και DDR4 με βελτιωμένα χαρακτηριστικά και λειτουργίες,
όπως, μεγαλύτερες συχνότητες, βελτιωμένο ρυθμό μετάδοσης, μικρότερη τάση
λειτουργίας κα.
DDR2 - SDRAM
Δεν έχει ιδιαίτερες διαφορές από την DDR SDRAM εκτός από την αύξηση της
συχνότητας και από τον αριθμό pins (240). Έχει τάση λειτουργίας 1,8V. Οι
ενδεικτικές ταχύτητές της 400,533,667,800 και 1066 MHz.
Λειτουργεί στα 1.8V
DDR3 - SDRAM
Σε σχέση με τη DDR2 έχει αυξημένη συχνότητα, χαμηλότερη τάση λειτουργίας
αλλά τον ίδιο αριθμό pins (240). Επίσης διαθέτουν θήκη αλουμινίου για πρόσθετη
ψύξη. Σε κάθε κύκλο εγγράφονται 512 bits δεδομένων.

13. Χαρακτηριστικά της κύριας μνήμης
DDR4 - SDRAM
Η τεχνολογία αυτή είναι η νεότερη που εμφανίστηκε. Περιλαμβάνει
πυκνότητα κυκλωμάτων σε σχέση με την DDR3 και μεγαλύτερη
μεταφοράς δεδομένων. Το κάθε DIMM DDR4 επιτρέπει θεωρητικά
έως και 512GB έναντι των 128GB ανά DIMM DDR3. Τα DIMM της DDR4
288-pin έναντι των DIMM DDR2/3 που είναι 240-pin. Έτσι, πριν
σε μια μνήμη DDR4 θα πρέπει να βεβαιωθούμε ότι η μητρική πλακέτα
τις κατάλληλες θύρες.

14. Χαρακτηριστικά της κύριας μνήμης
Διάταξη μνήμης πολλαπλών καναλιών
 Η αρχιτεκτονική κατασκευής των σύγχρονων μητρικών,
δυνατότητα διάταξης μνήμης πολλαπλών καναλιών (Multi Channel
Architecture, x- Channel, x: Single, Dual, Triple or Quad). Η
αυτή κατασκευής της κύριας μνήμης ενός ΥΣ, επιτρέπει στον ελεγκτή
μνήμης να έχει πρόσβαση, σε περισσότερα του ενός αρθρώματα
αυξάνοντας με αυτόν τον τρόπο το ρυθμό προσπέλασης στα
 Οι μητρικές πλακέτες που υποστηρίζουν multiple channeling έχουν
μνήμης (memory slots) με ίδιο χρώμα.

15. Χαρακτηριστικά της κύριας μνήμης
 Οι Double Data Rate (DDR) μνήμες επιτρέπουν τη μεταφορά δεδομένων με
διπλάσια συχνότητα από την πραγματική συχνότητα λειτουργίας τους, έτσι μια
DDR SDRAM συχνότητας 200MHz μεταφέρει δεδομένα με συχνότητα
400MHz και αναφέρεται ως DDR400. Πέραν, όμως, αυτού του ονόματος, την
παραπάνω μνήμη (DDR400) μπορεί να την συναντήσετε και με το όνομα
PC3200.

16. Χαρακτηριστικά της κύριας μνήμης
Παραδείγματα
 DDRx-yyyy, όπου, x: είναι η τεχνολογία μνήμης DDR (π.χ. _,2,3,4) και yyyy
είναι η μέγιστη συχνότητα του ρολογιού της μνήμης, η οποία μετριέται σε
MHz. Για παράδειγμα, DDR-400 (400 MHz), DDR2-667(667 MHz), DDR3-
1600 (1600 MHz).
 PCx -yyyyy, (PC-Rating), όπου, x: είναι η τεχνολογία μνήμης DDR (π.χ. _,2,3,4)
και yyyy, ο μέγιστος ρυθμός μεταφοράς δεδομένων από τη μνήμη προς το
υπόλοιπο σύστημα. Για παράδειγμα PC – 3200(3200 MB/s), PC2 – 6400, PC3
– 22400.

17. Λανθάνουσα Μνήμη - Cache Memory
 Η ολοένα και αυξανόμενη σμίκρυνση των επεξεργαστών σε λιγότερα
νανόμετρα (1 nm = 10-9 m), έχει ως συνέπεια τη δημιουργία κενού χώρου στο
chip του επεξεργαστή. Οι κατασκευαστές έχουν εκμεταλλευτεί αυτόν τον χώρο
για την τοποθέτηση επιπλέον πυρήνων και μνήμης.
 H «λανθάνουσα» ή «κρυφή» μνήμη cache είναι η μνήμη που βρίσκεται
εσωτερικά στο chip του επεξεργαστή. Είναι ταχύτατη στατική μνήμη στην
οποία αποθηκεύονται πρόσφατα χρησιμοποιημένα δεδομένα ή δεδομένα που
χρησιμοποιούνται συχνότερα από τον επεξεργαστή.
 Ο επεξεργαστής θα αναζητήσει κάποιο δεδομένο στη μνήμη RAM μόνο όταν
δε μπορέσει να το βρει στη μνήμη cache, αυξάνοντας έτσι συνολικά την
απόδοσή του.

18. Λανθάνουσα Μνήμη - Cache Memory
 Η μνήμη cache περιορίζεται σε μόλις μερικά MB λόγω του υψηλού κόστους και του
περιορισμένου χώρου στο chip.
 Με τον όρο L1, L2 και L3 αναφερόμαστε στη φυσική απόσταση της μνήμης cache από
τον επεξεργαστή. Για τη χωρητικότητα ισχύει: L1 < L2 < L3

20. Η μνήμη ROM
Η μνήμη ROM είναι γνωστή κι ως μνήμη μόνο για ανάγνωση. Εν αντιθέσει με τις
μνήμες RAM, οι μνήμες ROM χαρακτηρίζονται ως μη-πτητικές. Οι μνήμες ROM
χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση λογισμικού που δεν θα αλλάξει κατά τη
διάρκεια της ζωής του συστήματος (firmware). Για παράδειγμα, στη μνήμη ROM
της μητρικής περιέχεται το πρόγραμμα εκκίνησης BIOS.

21. Είδη ROM
 Προγραμματιζόμενη ROM (PROM): Κατασκευάζεται χωρίς δεδομένα
και μπορεί να γραφεί με δεδομένα (προγραμματιστεί) μόνο μια φορά
ειδικές συσκευές που ονομάζονται προγραμματιστές μνήμης.
 Προγραμματιζόμενη ROM με δυνατότητα διαγραφής (Erasable PROM
– EPROM): είναι μνήμη PROM στην οποία όταν ρίξουμε υπεριώδη
ακτινοβολία, διαγράφονται τα περιεχόμενά της και μπορούμε να την
προγραμματίσουμε ξανά.
 Προγραμματιζόμενη ROM με δυνατότητα διαγραφής με εφαρμογή
ηλεκτρονικής τάσης (Electronically Erased PROM, EEPROM). Τα USB-
Flash Memory αλλά και οι μνήμες ROM των κινητών ανήκουν σ’
κατηγορία. μνήμη κινητών)

22. BIOS (Basic Input/Output System)
 Το Bios σημαίνει Basic Input/Output System (βασικό σύστημα
εισόδου/εξόδου). Είναι ένα πρόγραμμα που περιέχει ένα σύνολο από βασικές
εντολές, που λένε στον υπολογιστή πώς να λειτουργήσει
 Ο ρόλος του είναι να ξεκινάει το σύστημα εκτελώντας κάποιες βασικές
διαδικασίες Όταν ένας υπολογιστής ανοίγει, το BIOS κάνει όλες τις
διαγνωστικές λειτουργίες για να βεβαιωθεί ότι λειτουργεί σωστά

23. BIOS (Basic Input/Output System)
 Ο επεξεργαστής δέχεται εντολές από το BIOS πριν ακόμα αρχίσει να
επικοινωνεί με το λειτουργικό σύστημα
 Περιλαμβάνει όλο τον απαιτούμενο κώδικα για τον έλεγχο:
 Της μνήμης
 Της ΚΜΕ
 Συσκευές εισόδου – εξόδου
 Όταν γίνει η αναγνώριση και ο έλεγχος των συσκευών, το BIOS φορτώνει το
λειτουργικό σύστημα το οποίο αναλαμβάνει τον έλεγχο της συσκευής
 Αφού ολοκληρωθεί η διαδικασία εκκίνησης, το BIOS λειτουργεί ως
μεσολαβητής μεταξύ της ΚΜΕ, της μνήμης και των περιφερειακών συσκευών

24. Περιφερειακή Μνήμη
 Με τον όρο περιφερειακή ή βοηθητική ή δευτερεύουσα μνήμη εννοούμε το
σύνολο των περιφερειακών συσκευών αποθήκευσης όπως, οι σκληροί δίσκοι
(εσωτερικοί ή εξωτερικοί), οι οπτικοί δίσκοι (CD, CD-R/RW, DVD, DVD-R/RW),
τα USB memory stick και οι κάρτες μνήμης (SD, microSD, κλπ).
 Αντίθετα με την κύρια μνήμη, στην περιφερειακή μνήμη αποθηκεύονται μόνιμα
όλα τα προγράμματα και τα δεδομένα ενός υπολογιστή.
 Τα περιεχόμενα της περιφερειακής μνήμης δεν είναι άμεσα προσπελάσιμα από
την ΚΜΕ, λόγω της χαμηλής συνήθως ταχύτητας μεταφοράς δεδομένων και
συνήθως μεταφέρονται προς και από την κεντρική μνήμη.
 Η χωρητικότητα σε σχέση με την κύρια μνήμη, είναι αρκετά μεγαλύτερη.

25. Σκληρός δίσκος HDD (Hard Disk Drive –
HDD)
 Οι σκληροί δίσκοι αποτελούνται από ομόκεντρους μαγνητικούς δίσκους μέσα
σε ένα προστατευτικό κουτί
 Τα δεδομένα καταγράφονται μαγνητικά σε ομόκεντρα κυκλικά αυλάκια
(sectors), που χωρίζονται σε τομείς (tracks)
 Η λειτουργία του HDD απαιτεί τη συνεργασία της κεφαλής εγγραφής-
ανάγνωσης και του δίσκου. Ο ενεργοποιητής κινεί τον βραχίονα, τοποθετώντας
την κεφαλή στο επιθυμητό σημείο του δίσκου, ενώ ο αυτός περιστρέφεται με
μεγάλη ταχύτητα γύρω από έναν άξονα

26. Δίσκος SSD(Solid-State Drive)
 Δίσκος SSD δηλαδή Δίσκος στερεάς κατάστασης αναφέρεται στο ότι δεν
διαθέτει κινούμενα μέρη, περιστρεφόμενους δίσκους και κεφαλές όπως ο HDD
 Το ότι ο δίσκος SSD δεν διαθέτει κινούμενα μέρη, του δίνει σημαντική αντοχή
σε πτώσεις και δύσκολες συνθήκες. Στους HDD, ακόμα και μια σχετικά μικρή
πτώση είναι ικανή να καταστήσει τον δίσκο άχρηστο, και να χάσουμε οριστικά
τα δεδομένα μας.
 Η απουσία μηχανικών μερών στον SSD τον καθιστά εξαιρετικά ταχύτερο, αφού
επιτυγχάνει γρηγορότερη εγγραφή και ανάγνωση δεδομένων. Επιπλέον, ο SSD
είναι εντελώς αθόρυβος και αρκετά πιο οικονομικός όσον αφορά την
κατανάλωση ενέργειας
 Πολύ μεγαλύτερο κόστος σε σχέση με HDD

27. Οπτικοί Δίσκοι
Η αρχή λειτουργίας των συστημάτων οπτικής αποθήκευσης και ανάγνωσης
ψηφιακών δεδομένων, βασίζεται στον τρόπο με τον οποίο αντανακλάται μια
τεχνητή ακτίνα φωτός από την επιφάνεια του μέσου αποθήκευσης. Ως πηγή
φωτός χρησιμοποιούνται συσκευές εκπομπής ακτίνων λέιζερ που είναι γνωστές
ως δίοδοι λέιζερ.
Οι πιο γνωστοί τύποι οπτικών δίσκων είναι
 CD
 DVD
 Blu-Ray

28. Περιφερειακή μνήμη Flash (φλας)
 Η μνήμη flash αποτελεί μια τεχνολογία που δανείζεται στοιχεία τόσο από τη
μνήμη RAM όσο και από τη ROM.
 Τα δεδομένα που έχουν εγγραφεί διατηρούνται όταν διακοπεί η παροχή
ηλεκτρικού ρεύματος, όπως και στη ROM.
 Έχει τα χαρακτηριστικά μιας συσκευής αποθήκευσης «στερεάς κατάστασης»
(π.χ. χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, μεγάλη αντοχή σε χτυπήματα)

29. Περιφερειακή μνήμη Flash (φλας)
 Τα επόμενα φορητά μέσα αποθήκευσης χρησιμοποιούν μνήμη flash:
 USB Flash Drive:
Είναι το πιο διαδεδομένο μεταφερόμενο μέσο αποθήκευσης για υπολογιστές το
οποίο έχει αντικαταστήσει τις μαλακές δισκέτες (floppy disks). Συνδέεται σε
υποδοχή USB και τροφοδοτείται από αυτή.
 Secure Digital card (SD Card) ή SD High Capacity (SDHC):
Είναι το πιο διαδεδομένο αποθηκευτικό μέσο που χρησιμοποιείται σε μία μεγάλη
ποικιλία φορητών συσκευών όπως υπολογιστές τύπου «ταμπλέτας», κινητά
τηλέφωνα, φωτογραφικές μηχανές, πλοηγούς, κ.λπ. Ανάλογα με τις φυσικό της
μέγεθος διακρίνεται σε mini SD, micro SD

30. Επιπλέον πηγές
https://www.pcsteps.gr/24777-
%CF%84%CE%B1%CF%87%CF%8D%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1-
%CE%BC%CE%BD%CE%AE%CE%BC%CE%B7%CF%82-ram/