1 Arvuti mälu ( Computer Memory)Üldstruktuur Arvuti mälu ( Computer Memory) Mälu Memory Andmed Data Aadress Address Juhtimine Control CS OE RD DC Sõna 0 (Word 0) Cell a0 a1 a19 Sõna 1 (Word 1) & Sõna 2 (Word 2) 7 6 j A a d r e s s Dj Sõna i (Word i) D0 Sõna n-1Word n-1 Andmed kirjutamiseks WR 12/19/2017 T. Evartson

2 Mõisteid Cell (pesik) - elementaarne mälu komponent 1 biti info säilitamiseks. Word (pesa, sõna) - mälu ühik millele viitab üks aadress Capasity (mälu maht) - mälu maht 1 Byte (bait) - 8 bitti 1 K baiti = 1024 baiti 1 Mbaiti = baiti Density (tihedus) = Capasity/size Access time (pöördumis aeg) - aeg mälu poole pöördumise algusest kuni andmete saamiseni Bandwidth (läbilaskevõime) - andmeedastus kiirus mälu ja CPU vahel (Mbaiti sekundis). Latency (latensusaeg) - aeg mälu poole pöördumise algusest andmete saabumise alguseni Random access memory - suvapöördusmälu Serial access memory - jadapöördusmälu Volatile memory (hävimismälu) - andmed hävivad toite väljalülitamisel Read-only memory -püsimälu Static memory - staatiline mälu Dynamic memory- dünaamiline mälu 12/19/2017 T. Evartson

3 Arvuti mälu klassifikatsioon (Computer memory classification)Suvapöördus mälu Primary Random Acsess Memory (RAM) Jadapöördus mälu Secondary Sequential Acsess Memory Pooljuhtmälu Semiconductor memory Magnetmälu Magnetic Magnetmälu Magnetic Optiline mälu Optical Mittesäiliv Volatile Säiliv (Püsimälu) Nonvolatile Säiliv Nonvolatile Säiliv Nonvolatile Säiliv Nonvolatile Staatiline Static RAM ROM Ferriitmälu Ferrite core Mullmälu Bubble CD ROM CD -R Dünaamiline DRAM PROM Pehme ketas Floppy disk CD -RW EPROM Kõvaketas Hard disk DVD EEPROM Magnet- ketas Magnet- optiline FlashEPROM Lint Tape Holo- graafiline 12/19/2017 T. Evartson

4 Mälu hierarhia (Memory Hierarchy)Kiirus Maht Random accsess memory Register- mälu Registers Peidikmälu Cache Põhimälu Main memory Kõvaketas (magneetiline) Hard disk (Magnetic) Serial accsess memory CD - ROM optiline Optical Lint (magneetiline) Tape (Magnetic) 12/19/2017 T. Evartson

5 Staatiline pooljuht suvapöördusmäluSRAM 512Kx8 d0 d1 d7 a0 a1 a18 A n d m e d A a d r e s s CS Lubab lugemise või kirjutamise Avab andmesiini puhvrid OE Valib andmeeadstuse suuna Lugemine/Kirjutamine R/W 12/19/2017 T. Evartson

6 SRAM struktuur Aadressi dekooder (2-to-4 address decoder) MC MC MC MCMC MC MC MC 1 A0 MC MC MC MC A1 2 MC MC MC MC 3 MC MC MC MC R/W Write enable & CS & OE d3 d2 d1 d0 Memory Cell Row select Väljund Sisend D & Write enable C 12/19/2017 T. Evartson

7 SRAM-i poole pöördumineStaatilisest mälust lugemise tsükkel (Read cycle of satatic RAM) Read cycle time ( >60 ns) Aadress CPU-st Address valid CS Andmed mälust Siin kolmandas olekus Bus floating Data valid Read access time < 60 ns Data hold time Staatilisse mällu kirjutamise tsükkel (Write cycle of satatic RAM) Read cycle time ( >60 ns) Aadress CPU-st Address valid CS R/W Andmed CPU-st Data valid Data hold time Data setup time 12/19/2017 T. Evartson

8 DRAM-i poole pöördumineDünaamiline pooljuht suvapöördusmälu (Dynamic RAM) Rea aadressi puhver Row address latch Mälu maatriks Memory array Rea aadress ( Row address) Juhtimine Control Andmed Data R/W RAS (Row Address Strobe) Veeru aadressi puhver Column address latch CAS (Column Address Strobe) Veeru aadress Column address Dünaamilise mälu juhtimine ( Dynamic memory control) CPU Dünaamilise mälu maatriks DRAM array Rea aadress DRAMi aadress Lüliti Switch Veeru aadress DS R/W MUX RAS CAS R/W Juhtimine (Control) Timing and Control MPX CLK 12/19/2017 T. Evartson

9 DRAM-i struktuur 12/19/2017 T. Evartson CAS DRAM Veeru aadr. puhver. . . Veeru aadr. dc CPU Rea aadress Lüliti DRAMi aadress . Rea aadr. puhver Rea aadr. dc Veeru aadress DRAM-i maatriks DS R/W MUX RAS Juhtimine RAS R/W CAS 12/19/2017 T. Evartson

10 Dünaamilisest mälust lugemise tsükkel (Read cycle of Dynamic RAM)Aadress CPU-st Address valid DRAM-i aadress Rea aadress Veeru aadress A E RAS B C D CAS R/W Andmed mälust Andmed mälust 12/19/2017 T. Evartson

11 Dünaamilisse mällu kirjutamise tsükkel (Write cycle of Dynamic RAM)Aadress CPU-st Address valid DRAM-I aadress Rea aadress Veeru aadress RAS CAS R/W Andmed CPUst Data valid R/W peab olema L (Low) ja andmed valmis enne kui CAS muutub L-ks 12/19/2017 T. Evartson

12 Mõisteid DRAM-i juurdeFast Page Mode (FPM) DRAM – Eeldatakse, et mälust järjestikku paiknevad andmed paiknevad mälumaatriksi aktiveeritud rea järjestikustes veergudes. Extended Data Output (EDO) DRAM – väljundis puhver, mis lubab alustada uut pöördumist enne eelmise lõppu. Synchronous DRAM (SDRAM) – ühendatud süsteeemi kellaga s.o. sünkroonne, järjestikuste addresside poole põõrdumisel genereerib järgnevad aadressid ise (burst) ja sisemiselt jagatud kaheks või neljaks pangaks See võimaldab ühe panga poole pöördumisel teises infot uuendada (refresh). Rambus DRAM (RDRAM) – Kiire sünkroonne mälu. Koosneb multipank DRAM (MDRAM)-idest, millele on lisatud täiendav liidestuslülitus. Edastab infot nii esi kui tagafrondist. Content Adressable Memory (CAM) - assotsiatiivmälu. Double Data Rate DRAM (DDR DRAM) – SDRAM-i edasiarendus. Edastab infot nii esi- kui tagafrondist. SIMM – Single Inline Memory Module (72 klemmi) DIMM – Dual Inline Memory Module (168 klemmi) 12/19/2017 T. Evartson

13 Püsimälud (Read Only Memory)ROM ja PROM Püsimälud (Read Only Memory) Maskiga programmeeritav ROM (Mask-programmed ROM) DC a0 1 2 a 1 3 1 1 b1 b0 Programmeeritav ROM (Programmable ROM) +v +v Fuse DC 1 a0 1 1 1 1 1 2 Aa1 1 1 3 b1 b0 1 12/19/2017 T. Evartson

14 PROM-i programmeerimineAinuke ühendus (Fuse) millele langeb pinge 2U1 ja ta sulab. +v +v Pinge 0 DC 1 A0 1 Pinge U1 1 1 1 Pinge U1 1 2 A 1 1 Pinge U1 1 3 b1 b2 Pinge 2U1 Pinge 0 12/19/2017 T. Evartson

15 a0 a1 a2 . . b1 b0 EPROM, EEPROM ja Flash A DC Vd Vd B C 1 Vd Vd n-1I R I U Imax= x R D + G Toiteallikas U - S Ug=L Ug=H Ug Ujuval paisul on laeng Ug=H a0 A DC Vd Vd Ujuval paisul ei ole laengut a1 B a2 C T1 T0 . Ug=L 1 Vd Vd . Ug=L n-1 Vd Vd b1 b0 12/19/2017 T. Evartson

16 Mälu organiseerimine I ( Memory Oragnization)8 bitine CPU 8 bitine mälu 8 bitine kanal D0 kuni D7 16 bitine kanal D0 kuni D15 16 bitine CPU 16 bitine mälu 32 bitine kanal D0 kuni D31 32 bitine CPU 32 bitine mälu 12/19/2017 T. Evartson

17 2 K mälu 1K koostamine mäluplokkidestCPU Mälu- plokk M2 1 K Mälu- plokk M1 1K 000 Mälu- plokk 1 CS2 CS1 3FF 1 400 Andme liinid Mälu- plokk 2 7FF 12/19/2017 T. Evartson

18 a11 a10 a9 a1 a0 12/19/2017 T. Evartson 000 1K 3FF 400 1K 7FF 800 1KCPU Mälu- plokk M1 1 K Mälu- plokk M2 1K Mälu- plokk M3 1 K Mälu- plokk M4 1K CS1 CS2 CS3 CS4 A DC B 1 2 3 Andmeliinid 000 Mälu- plokk 1 1K 3FF 400 Mälu- plokk 2 1K 7FF 800 Mälu- plokk 3 1K BFF C00 1K Mälu- plokk 4 FFF 12/19/2017 T. Evartson

19 Aadressi laiendamine Adress extensionAndme liinid Mäluploki valik CPU 2 bitine reg. DC Mälu- plokk 1 Mälu- plokk 2 Mälu- plokk 3 Mälu- plokk 4 Aadress 12/19/2017 T. Evartson

20 Vaheldamata ja vaheldatud mälud Interleaved memoriesVaheldamata mälu Mäluplokk 0 Mäluplokk 1 Mäluplokk M N (M-1)N 1 N+1 2 . . . . . . N-1 2N-1 MN-1 Mäluplokk Sõna 2 =M m m n 2 =N n Vaheldatud mälu Mäluplokk 0 Mäluplokk 1 Mäluplokk M 1 M-1 M M+1 2M-1 . . . . . . MN-1 MN-M MN-(M-1) Sõna Mäluplokk n m 12/19/2017 T. Evartson

21 Näide Vaheldamata mälu Mäluplokk 0 Mäluplokk 1 Mäluplokk 2 Mäluplokk 3 00000 01000 10000 11000 00001 01001 10001 11001 00010 01010 10010 11010 00011 01011 10011 11011 00100 01100 10100 11100 00101 01101 10101 11101 00110 01110 10110 11110 00111 01111 10111 11111 a4 a3 a2 a1 a0 Mäluplokk Sõna Vaheldatud mälu Mäluplokk 0 Mäluplokk 1 Mäluplokk 2 Mäluplokk 3 00000 00001 00010 00011 00100 00101 00110 00111 01000 01001 01010 01011 01100 01101 01110 01111 10000 10001 10010 10011 10100 10101 10110 10111 11000 11001 11010 11011 11100 11101 11110 11111 a4 a3 a2 a1 a0 Sõna Mäluplokk 12/19/2017 T. Evartson

22 Mälu pangad ja vaheldamine II Memory banking and Interleaving IISünkroonse pöördumisega vaheldatud mälu. Interleaved memory with synchronized access Aadress mäluplokis a4 a3 a2 Mäluploki aadress a1 a0 DC Mälu- plokk 0 Mälu- plokk 1 Mälu- plokk 2 Mälu- plokk 3 MDR MDR MDR MDR Andmeliinid 12/19/2017 T. Evartson

23 Mälu pangad ja vaheldamine III Memory banking and Interleaving IIISõltumatu pöördumisega vaheldatud mälu Interleaved memory with independent access Aadress mäluplokis a4 a3 a2 Mäluploki aadress a1 a0 DC MAR MAR MAR MAR Mälu Pank 0 Mälu Pank 1 Mälu Pank 2 Mälu Pank 3 Andmeliinid 12/19/2017 T. Evartson

24 Konveier mälus Konveierita mälu 1. mälu poole pöördumine S0 2. mälu poole pöördumine S1 3. mälu poole pöördumine S2 Sõna 0 Sõna 1 Sõna 2 Näiteks mälu poole pöördumine võtab aega neli takti Konveieriga mälu P l o k S0 S4 S8 Sõna 0 Sõna 4 Sõna 8 S1 S5 Sõna 1 Sõna 5 Sõna 9 1 S2 S6 Sõna 2 Sõna 6 Sõna 10 2 S3 S7 Sõna 3 Sõna 7 Sõna 11 3 12/19/2017 T. Evartson

25 Magneetiline mälu ( Magnetic Memory)Juhi ümber tekkiv magnetväli Vool juhis B Sisemine magnetväli -Hm +Hm Väline magnetväli 12/19/2017 T. Evartson

26 Hüstereesi silmus 12/19/2017 T. Evartson

27 Magnetkate (Magnetic coating)Read/Write head Coil Magnetkate (Magnetic coating) Mittemagneetuv alus (Non-magnetic substrate) i Kirjutamise vool u Lugemisemise pinge 12/19/2017 T. Evartson

28 Info kodeerimine magnetmälus I (Dta encoding techniques)Return-to-bias recoding Salvestatav järj. info 1 1 1 1 Vool salv. peas. Pinge lugemisel Sünkro Non-return to zero one recording Salvestatav järj. info 1 1 1 1 Vool salv. peas. Pinge lugemisel Sünkro 12/19/2017 T. Evartson

29 Info kodeerimine magnetmälus II (Dta encoding techniques)Phase encoded recording Salvestatav järj. info 1 1 1 1 Vool salv. peas. Pinge lugemisel Sünkro 12/19/2017 T. Evartson

30 Kõvaketast iseloomustavad järgmised näitajad: kõvaketaste mahud ulatuvad 111Gb-st kuni 4Tb-ni; levinumad ketta läbimõõdud on 1,8 tolli, 2,5 tolli ja 3,5 tolli; ketaste pakett pöörleb kiirusega 4200 kuni pööret minutis. Suurema pöörlemise kiiruse juures on andmevahetus kiirem, aga müra on suurem ja energiat kulub rohkem; pöördumise aeg (access time, response time), mis näitab aega pöördumise algusest kuni andmete edastuse alguseni. Pöördumise aeg koosneb kahest komponendist: otsimiseaeg (seek time) ja varjatud otsimiseaeg (rotational latency). Otsimiseaeg näitab aega, mis kulub peadel õige raja peale positsioneerimiseks. Varjatud otsimiseaeg näitab aega, mis kulub kettal pöörlemisele, et lugemis/kirjutamispea oleks soovitud info kohal; ülekande kiirus (data transfer rate), mis koosneb kahest komponendist: sisemine andmeedastuskiirus (internal rate) ja välimine andmeedastuskiirus (external rate). Sisemine andmeedastuskiirus näitab, millise kiirusega jõuavad andmed kõvakettalt kontrollerisse. Väline andmeedastuskiirus näitab andmeedastuse kiirust kõvaketta kontrolleri ja pöörduja vahel. 12/19/2017 T. Evartson

31 12/19/2017 T. Evartson

32 12/19/2017 T. Evartson

33 12/19/2017 T. Evartson

34 12/19/2017 T. Evartson

35 12/19/2017 T. Evartson

36 12/19/2017 T. Evartson

37 12/19/2017 T. Evartson

38 Ketta pöörlemiskiirus12/19/2017 T. Evartson

39 Magnet-optiline ketasVäikese intensiivsusega magnetväli muudab biti ala polaarsust Biti ala on umbes üks mikron N S Laser, mis kuumutab biti ala 200 kraadini Lugemisel peegelduva kiire polaarsus kannab infot. 12/19/2017 T. Evartson

40 Optiline info salvestamine (Optical Memory Technology)Markeering Kaitsekiht 10-30 μm μm 1,2 mm Pit Land Plaadi alusmaterjal (valgust läbilaskev) Peegeldav materjal Ketas Disk Mootor Valgus sensor Prisma Elektriline signaal Laser Pit Land Peegeldus Foto el. silm Foto el. silm Laser Laser Peegeldused on vastas faasis ja kompenseeruvad 12/19/2017 T. Evartson

41 12/19/2017 T. Evartson

42 12/19/2017 T. Evartson

43 12/19/2017 T. Evartson

44 12/19/2017 T. Evartson

45 12/19/2017 T. Evartson 11100010 10111010 8 bitine info 1110100014 bitine kood Kood koos eraldus bittidega NRZ kodering CD-ROM Süvendid 12/19/2017 T. Evartson

46 12/19/2017 T. Evartson

47 CD-R, CD-RW 15 Kirjutamine Laseri võimsus mW 8 Kustutamine 3 Lugemine0,1 – 0,7 Amorfse piirkonna Tekitamine (ei peegelda valgust) Kristallilise piirkonna tekitamine (peegeldab valgust) 600 Temp 600 Temp 200 200 12/19/2017 T. Evartson

48 CD-RW Alguses molekulid ühes suunas orienteeritud(Terbion Iron Cobalt - TeFeCo) Laseriga mõjutatakse piirkonda Laseri kiir Pärast laseri mõju lõppu polarisatsioon on muutunud. Laser Laser Materjali optilised omadused on muutunud 12/19/2017 T. Evartson

49 Holograafiline salvestusHologramm Signaalkiir Tugikiir Näiline kujutis Hologramm Silm Lugemiskiir Detektorite hulk Salvestus- materjal SLM Spatial Light Modulator Tugikiir 12/19/2017 T. Evartson

50 12/19/2017 T. Evartson

51 12/19/2017 T. Evartson

52 Holograafilisse mällu salvestamine.4 1 3 2 1 Laseri kiir 2 kiire jagaja 3 ruumilise valguse modulaator (Spatial Light Modulator, SLM), LCD paneel 4 alusmaterjal (liitiumkarbonaadi kristall või fotopolümeer) 5 kaamera (Charge-coupled device,CCD) Holograafilisest mälust lugemine. 1 4 5 12/19/2017 T. Evartson

53 Ketas Maht KirjutamiskiirusHolograafiline ketas 300GB 960 Mbit/s. Bly-ray ketas 50GB 36 Mbit/s. HD DVD 30GB 36 Mbit/s. DVD 8,5GB 27 Mbit/s. CD 0,7GB 7,9 Mbit/s. 12/19/2017 T. Evartson

54 Pinumälu-FILO (Stack)Tühi pinumälu 3 4 2 1 PUSH 1 (kirjutamine) 3 2 4 TOS 1 PUSH 2 4 3 2 TOS 1 PUSH 4 3 TOS 4 2 1 POP (lugemine) 4 3 2 TOS 1 12/19/2017 T. Evartson

55 12/19/2017 T. Evartson Pinumällu kirjutamine (Push). TOS TOS 1100 TOS1011 1011 TOS 1010 1010 1010 1001 1001 1001 1001 Tuhi Push 1001 Push 1010 Push 1011 Push 1100 Pinumälust lugemine (Pop). TOS 1100 TOS 1011 1011 TOS 1010 1010 1010 TOS 1001 1001 1001 1001 Pop 1100 Pop 1011 Pop 1010 Pop 1001 Tuhi 12/19/2017 T. Evartson

56 Lugemisel (POP) kõigepealt loetakse mälust ja seejärel SP:=SP+1Push 1001 Mälu Mälu 00…0 00…0 Pinumälu Piirkond mälus Pinumälu Piirkond mälus TOS (SP) 1001 TOS (SP) 1000 1000 FF…F FF…F Kirjutamisel (PUSH) kõigepealt SP:= SP-1 ja seejärel kirjutamine mällu. Pop 1001 Mälu Mälu 00…0 00…0 Pinumälu piirkond mälus Pinumälu Piirkond mälus TOS (SP) 1001 1000 1000 TOS (SP) FF…F FF…F Lugemisel (POP) kõigepealt loetakse mälust ja seejärel SP:=SP+1 12/19/2017 T. Evartson

57 Pinumälu riistvaraline realisatsioonJuhtimine Control Nihkeregistrid PUSH POP Juhtimine Control Nihe alla PUSH 3 1 1 PUSH POP Juhtimine Control Nihe alla PUSH 9 1 1 1 1 PUSH POP Juhtimine Control Nihe üles POP 1 1 PUSH POP 12/19/2017 T. Evartson

58 Poola pöördkuju (Reverse Polish Notation).B A B B B A+B + Valemi (A-B)(C+D) arvutamine pinumälu arvutis D B C C C+D A A A-B A-B A-B A-B (A-B)(C+D) Push A Push B Lahuta- mine Push C Push D Liitmine Korruta- mine 12/19/2017 T. Evartson

59 Alamprogrammi poole pöörduminePõhiprogramm Call AP1 Alamprogramm AP1 Call AP2 Ret Alamprogramm AP2 Ret 12/19/2017 T. Evartson

60 12/19/2017 T. Evartson Aeg Põhi programm Alamprogramm AP1 AlamprogrammPöördutakse alamprogrammi AP1 poole Call AP1 Käivitatakse Pöördutakse alamprogrammi AP2 poole Call AP2 Käivitatakse Pöördutakse tagasi AP1 juurde Käivitatakse Ret Pöördutakse tagasi põhi programmi juurde Käivitatakse Ret 12/19/2017 T. Evartson

61 12/19/2017 T. Evartson Mälu Mälu 00…0 00…0 Põhi- programm PC1 Põhi-Call AP1 Põhi- programm PC1 Call AP1 Põhi- programm Call AP2 Alam- programm AP1 Call AP2 Alam- programm AP1 Ret Ret Alam- programm AP2 Alam- programm AP2 Ret Ret Pinumälu piirkond Pinumälu piirkond SP SP PC1 xxx xxx FF…F FF…F 12/19/2017 T. Evartson

62 12/19/2017 T. Evartson 00…0 00…0 Põhi- Põhi- programm programm Alam-Mälu Mälu 00…0 00…0 Call AP1 Põhi- programm Call AP1 Põhi- programm Alam- programm AP1 Call AP2 Call AP2 PC2 Alam- programm AP1 PC2 Ret Ret Alam- programm AP2 Alam- programm AP2 Ret Ret SP Pinumälu piirkond Pinumälu piirkond PC2 PC2 SP PC1 PC1 xxx xxx FF…F FF…F 12/19/2017 T. Evartson

63 12/19/2017 T. Evartson Mälu 00…0 PC1 Call AP1 Põhi- programm Call AP2Ret Alamprogramm AP1 Ret Alamprogramm AP2 PC1 SP Pinumälu piirkond xxx FF…F 12/19/2017 T. Evartson

64 Pinumälu ja alamprogrammid (The Stack and Subroutines)IR 0000 1 PC Call 001F 0011 Algseis : PC=0011 SP=FF06 1. Fetch (IR:=Call 001F) 2. PC :=PC+1 (0012) 3. SP:=SP-1 (FF05) 4. Push (salv. Pinumälusse) PC väärtus (0012) 5. Juhtimine läheb alamprogrammile (PC:=001F) 6. Alamprogrammi täidetakse tagasipöördumise käsuni s.o. PC=00AF 7. Loetakse pinumälust tagasipöörde aadress 0012 salvestatakse PC-sse 8. SP:=SP+1 9. Programmi täimine jätkub. PC 2 Mov a, b 0012 7 PC 5 ADD c, d 001F Alamprogramm PC 5 Ret 00AF FF04 SP 3 0012 4 FF05 Pinumälu SP FF06 XXX FFFF 12/19/2017 T. Evartson

65 Puhvermälu (FIFO tüüpi mälu)Write 46 TÜHI 46 TÜHI TÜHI TÜHI TÜHI TÜHI TÜHI Write 50 50 Write 20 20 20 46 46 TÜHI TÜHI TÜHI Read 50 Read 50 TÜHI 20 TÜHI TÜHI TÜHI TÜHI 46 20 12/19/2017 T. Evartson

66 Kahe pordiga mälu (Dual port memory)Kirjutatavad andmed Mälu Kirjutamise aadress Lugemise aadress Kirjutamise liides Lugemise liides Kirjutamise loogika Lugemise loogika Loetavad andmed 12/19/2017 T. Evartson

67 Assotsiatiivmälu (Content-Adressable Memory – CAM, Associative Memory)Sõna valik (sõnad mis osalevad otsingus on märgitud ühtedega). Andme register (otsitav kood) sõnad mis langesid otsitavaga kokku 1 1 Maski register (bitid mille järgi otsitakse on märgitud ühtedega) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Sõna valiku loogika 2 1 1 1 3 1 1 4 1 1 1 1 5 1 12/19/2017 T. Evartson

68 Assotsiatiivmälu pesa CAM CellD M 1 1 & Vastus J Q K Q & 1 Vastus = M D Q D Q Andmed D Mask M Q Vastus 12/19/2017 T. Evartson

69 RAID- Redundant Arrays of Inexpensive (Independent) Disks ITöökindlus. Töökiirus. Hind. Non-Redundant (RAID Level 0) Disk 0 Disk 1 Disk 2 Disk 3 Disk 4 Block 1 Block 2 Block 3 Block 4 Block 5 Block 6 Block 7 Block 8 Block 9 Block 10 Block 11 Block 12 Block 13 Block 14 Block 15 Block 16 Block 17 Block 18 Block 19 Block 20 Block 21 Block 22 Block 23 Block 24 Block 25 Mirrored (RAID Level 1) Disk 0 Disk 1 Block 1 Block 1 Block 2 Block 2 Block 3 Block 3 Block 4 Block 4 Block 5 Block 5 Memory-Style (RAID Level 2) Disk 0 Disk 1 Disk 6 Disk 7 Bit 1 Bit 2 ECC 1-32 ECC 1-32 Bit 33 Bit 34 . . . ECC 33-64 ECC 33-64 Bit 65 Bit 66 ECC 65-96 ECC 65-96 Bit 97 Bit 98 ECC ECC Bit 129 Bit 130 ECC ECC 12/19/2017 T. Evartson

70 RAID- Redundant Arrays of Inexpensive (Independent) Disks IIBit-Interleaved Parity (RAID Level 3) Disk 0 Disk 1 Prity Disk Bit 1 Bit 2 Parity 1-32 Bit 33 Bit 34 . . . Parity 33-64 Bit 65 Bit 66 Parity 65-96 Bit 97 Bit 98 Parity Bit 129 Bit 130 Parity Block-Interleaved Parity (RAID Level 4) Disk 0 Disk 1 Disk 2 Disk 3 Parity Block 1 Block 2 Block 3 Block 4 Parity 1-4 Block 5 Block 6 Block 7 Block 8 Parity 5-8 Block 9 Block 10 Block 11 Block 12 Parity 9-12 Block 13 Block 14 Block 15 Block 16 Parity 13-16 Block 17 Block 18 Block 19 Block 20 Parity 17-20 Block-Interleaved Distributed-Parity (RAID Level 5) Disk 0 Disk 1 Disk 2 Disk 3 Disk 4 Block 4 Block 1 Block 2 Block 3 Parity 1-4 Block 6 Block 7 Parity 5-8 Block 8 Block 5 Block 11 Block 12 Block 9 Block 10 Parity 9-12 Parity 13-16 Block 14 Block 15 Block 16 Block 13 Block 18 Block 19 Parity 17-20 Block 17 Block 20 12/19/2017 T. Evartson

71 Pooljuhtketas (Solid State Drive, SSD)SSD ketta eelised võrreldes kõvakettaga: pöördumisaeg on suurusjärgult 100 korda väiksem, sest ei ole vaja positsioneerida päid; lugemise/kirjutamise aeg on suurusjärgult 3 korda kiirem; puudub müra, sest ei ole liikuvaid osi; vastupidavus löökidele on hinnanguliselt 8 korda parem; energiatarve on oluliselt väiksem kui kõvakettal (SSD ketas tarbib 2-3 vatti ja kõvaketas 6-7 vatti); vibratsiooni ei ole, sest puuduvad liikuvad osad; töökindlam. Keskmine tõrketa tööaeg (Mean time between failures, MTBF) on 3 korda suurem; magnetväli ei mõjuta välkmälu; soojust eraldub vähem; väiksem kaal, mis on oluline kantavates arvutites. Kõvaketta eelised SSD mäluga võrreldes: hind on väiksem (gigabaidi hind on üle 10 korra väiksem); maksimaalne mälu maht on suurem (SSD mahud jäävad kantavates arvutites 256 GB sisse aga kõvaketastel ulatuvat 1TB-ni). Viimased kaks kõvaketta eelist on need, mis piiravad SSD mälude kasutamist. 12/19/2017 T. Evartson