Véletlen Elérésű Memóriák; azaz nem minden az, aminek elsőre mutatja magát…

Minden, amit a RAM-ról, ROM-ról tudni érdemes.

Véletlen Elérésű Memóriák; azaz nem minden az, aminek elsőre mutatja magát…

A számítástechnikában kicsit is járatosak (bár ez olyan, mint az autóvezetés, akinek van jogosítványa, az kvázi hozzáértő) számára nem okoznak újdonságot a RAM, ROM rövidítések, mégis, először kezdjük ezekkel. Mindkettő angol eredetű, a ROM, vagyis Read-Only Memory (Csak Olvasható Memória) még viszonylag kézenfekvő. A RAM azaz a Random Access Memory, már kevésbé, hiszen magyarra fordítva Véletlen Elérésű Memóriát jelentene, de nem azért mert hol van, hol nincs…

Ha magunk elé képzeljük, úgy mint egy A4-es kockás lapot, amelynek minden kockájában egy számot tárolhatunk, akkor a lap közepén lévő számhoz közvetlenül is el tudunk jutni, nem kell a lap tetejéről kezdenünk az olvasgatást. Nevezzük tehát a RAM-ot inkább Tetszőleges Elérésű Memóriának. A ROM-al ellentétben a RAM írható és olvasható is.
Önjelölt számítástechnikusok hajlamosak idekeverni a merevlemezt, mint memóriafélét, mert „lassulni fog a gép, ha sok mindent másolok fel”, ez azonban helytelen megközelítés. A merevlemez teljesen más elven működő tárolóeszköz, ráadásul PDA-ban nem használjuk (voltak rá zavarba ejtő kísérletek). A lényeg tehát számunkra: RAM gyorsan írható/olvasható, míg a ROM csak gyorsan olvasható memória eszköz. (A szerző meg túl sokat beszél.)

A PDA-ban RAM és ROM jelleg modulok egyaránt találhatóak, az eszköz alaplapjára integrálva helyezkednek el. A belső felépítésük szerint ezek javarészt az EEPROM-ok (elektronikusan felülírható memóriák) családjába tartoznak, ún. „non-volatile solid state flash memóriák”, azaz olyan, mozgó alkatrészt nem tartalmazó áramköri elemek, amelyek tartalma áram hatására megváltoztatható (a ROM csak speciális külső eszközökkel, lásd „flashelés”), és az áram megszűnte után is megtartják a beléjük írt információt.

Ez nagy áldás, pár évvel ezelőtt még nem voltak ezek elég olcsóak a tömeggyártáshoz, így a gyártók olyan chipeket használtak, amelyek csak külső áramforrás (egy apró gombelem) segítségével tudták az adatokat lemerült állapotban megtartani. Ha ezt eltávolítottuk vagy lemerült az elem is, már csak a biztonsági másolat segített.

Felhasználási sebesség szempontjából a flash memória chipek majdnem olyan gyorsak, mint a PC-k operatív tárát adó – és a beírt információt kikapcsolás után elfelejtő, azaz volatile – DRAM-ok.

A memóriákban tárolható adatok mennyiségét a számítástechnikában használatos, megszokott mértékegységekkel (megabyte, kilobyte) fejezhetjük ki. Általánosságban elmondható itt is, minél nagyobb ez az érték, annál nagyobb a mozgásterünk.

A felhasználó által üzemszerűen nem módosítható ROM-ot a gyártó tölti fel tartalommal, idekerül az operációs rendszer (Windows, Android, stb.), és az előre telepített programok (pl. gyári játékok, böngészők, levelező kliens segédprogramok).

A RAM-ot a PC-ktől eltérően logikailag két részre osztjuk. Van a rendszer által lefoglalt és a felhasználói vagy tároló memória (Windows felhasználóknak ez a My Storage). Ez utóbbi részbe szabadon másolhatunk adatokat, zenéket, képeket, telepíthetünk saját programokat, ide kerülhetnek a levelező kliensünk és egyéb üzeneteink (sms, mms), míg a rendszer által lefoglalt rész egy gyorstár, egyfajta munkaasztala a rendszernek, ahová az éppen futó programok és az általuk generált átmeneti adatok, megnyitott fájlok kerülnek, és amelyek a program bezárása után törlődnek.

Ez utóbbi kis rész tehát állandóan változó állapotban van, viszont mérete korlátozott, úgy kell elképzelni, hogy például zenehallgatás közben erre a működési területre nem teljesen tölti fel az éppen játszott mp3 fájlt, hanem csak egy kis részét, azt lejátssza, majd a helyére betölti a fájl következő részét, stb.-stb., így marad hely más feladatok számára is.

Régebbi készülékeken (pl. Acer N50) a belső RAM felosztása szabályozható volt a Vezérlőpultból, tehát a felhasználó maga döntötte el, mennyi belső memóriát használ tárolásra, és mennyit a programok futtatására. Jól hangzik? Annak oka, hogy ma már ez nem így van az, hogy más szempontból is taglalhatjuk a memóriákat, és ez igaz mind a ROM-ra, mind a RAM-ra: létezik a NAND és a NOR típusú memória, az elnevezés a celláik összekötési módjára utal (soros, illetve párhuzamos).

Általánosságban elmondható, hogy a NOR (RAM/ROM) memóriák gyorsabban olvashatóak és lassabban írhatóak, míg a NAND (ROM/RAM) memóriák éppen fordítva, illetve, hogy a NAND memóriák csak sorban olvasást tesznek lehetővé, míg a NOR memóriák véletlenszerű blokk kiolvasást is. Ezen felül a NOR lehetővé teszi a XIP-et azaz a „helyben indítást”, így nem kell az egyes programokat a rendszernek feltölteni és futtatni, hanem helyben dolgozhat velük. Fontos tudni, hogy XIP csak programokra vonatkozik, adatokra nincs, azokat be kell másolni az operatív részbe használat előtt. Egy apró részlet elbúvik még itt: a kevesebb másolgatás kisebb áramfogyasztást jelent, és a programindítás is gyorsabb. Egy ideális rendszer közel 50-50%-os arányban épülne fel NAND és NOR szempontból, hacsak… van itt még valami.

A belső memóriacsatoló felület a NOR a NAND és a – bővebben nem taglalt – OneNAND mellett újabb készülékek esetén képes a gyors DRAM csatlakoztatására, ami lehet mobil DDR vagy SDRAM, alacsony feszültségen, hőmérséklet szabályozással működtetve, ebből épülhet fel a korábban már emlegetett „operatív munkaasztal”.

Felmerülhet a kérdés: nincs ezeknek bajuk a sok írástól-olvasástól?

Nos, mint minden elektromos eszköznek, természetesen van egy életciklusuk, ezt a mindennapi használatban különféle technikákkal próbálják kiküszöbölni, így írás közben egy külön áramkörrel rendszeresen ellenőrzik az adatok sértetlenségét, illetve megjelölik a hibásnak ítélt memóriarekeszeket, és a rendszer elkerüli a használatukat. A felhasználó által elérhető tároló memóriák általában FAT32/EXT3 fájlrendszert használnak a fájlok tárolására. Ez egyfajta kompromisszum, mert a mágneses merevlemezekhez lett mindkettő tervezve, végtelen írási lehetőséggel, azonban más szempontokból tökéletesen megfelelnek. Általánosságban elmondható, hogy amíg PDA nem kerül a fiók mélyére az utód érkezésekor, addig a memória is bírja, de azért jobb óvatosnak lenni, és időnként az adatainkat menteni.

Ha valaki idáig eljut, az már tényleg elég elszánt volt a témát illetően, így neki ideírom, hogy a válasz, miszerint az Élet Értelme 42, szóval erre a kérdés eredetileg az volt, hogy mennyi 6 szorozva 7-tel. Lépjünk tovább.

Végül van a flash memóriáknak még egy csoportja, amit (nem csak) PDA-ban használunk. A SecureDigital kártyák, azaz hétköznapi néven az „esdékártya”. Tárolókapacitásunk növelésére ez az egyetlen módszer, manapság különféle tárolóméretben (2-4-8-16-32 GB) kaphatóak. A 4GB-nál nagyobb méretűek egy  gyorsabb, SDHC szabvány szerint működnek (ez utóbbiak olvasására SDHC képes kártyaolvasóra van szükségünk), osztályozásuk pedig kvázi sebesség alapján történik (Class 2,4,6,10), ahol a szám MB/s átviteli sebességet jelöl. Megjelent már az SDXC szabvány is, amely akár 2 terrabájt méretű tárolókat is támogat.

Belső felépítése alapján az SD kártyák NAND, azaz non-volatile memóriák, ezért nem különösebben érdemes adattároláson kívül másra használni. Természetesen hibatűrő és korrigáló rendszer ezekben is van. A régebbi készülékek az SD/MMC kártyát, a maiak a micro SD kártyát favorizálják.
 
Bár a cikkel csak a téma egy szeletét tudtuk áttekinteni, összességében megállapíthatjuk, hogy a memóriák világa nagyot fejlődött pár év alatt, és apró csodákat hoztak létre a segítségükkel, amiket most a kezünkben tarthatunk. A folyamat nem állt meg, egyszer talán majd mosolyogva emlékszünk rá vissza, hogy valamikor volt egy PDA-nk, és húúúú, 512 MB memória volt benne. Összesen.