Динамическая память (оп) /dram/

Основной памятью компьютера является DRAM-память. Это название происходит оттого, что такая память может работать только в динамическом режиме. Это связано с тем, что основная память строится на полевых транзисторах и запоминающим элементом является паразитная емкость между затвором и корпусом транзистора. А так как конденсаторы не могут долго удерживать электрический заряд (не более 2 мсек.), то такую память необходимо постоянно подзаряжать, т.е. регенерировать информацию. Если конденсатор заряжен, то он хранит логическую 1, а если разряжен – логический 0. Память строится на транзисторах n-типа (МОП или МДП) потому что даже с такими же транзисторами р-типа имеют меньшую площадь рассеивания мощности, большую плотность интеграции на 1 БИС, хотя и меньшее быстродейтвие.

Наиболее рациональной организацией построения динамической памяти является модульно-разрядный принцип: каждая микросхема представляет собой прямоугольную матрицу, состоящую из строк и столбцов, на пересечении которых находятся запоминающие элементы, обеспечивающие хранение информации и управление запоминающим элементом первого разряда, т.е. каждая матрица имеет одну линию ввода-вывода. Для хранения n-одноразрядных чисел требуется n одноразрядных матриц. Для повышения скорости обмена между МП основной памятью были разработаны 4, 8, 16-разрядные микросхемы, т.е. каждая из этих микросхем содержала соответственно 4,8,16 линий ввода-вывода.

При поступлении на входы микросхемы адреса ячейки памяти производится одновременно чтение или запись всех ячеек, находящихся по данному адресу, но в различных матрицах. В этом случае одновременно считывается или записывается сразу несколько бит информации. Количество линий ввода-вывода определяется разрядностью шины ввода-вывода микросхемы памяти. Количество бит информации, которая хранится в ячейках каждой матрицы, называется глубиной адресного пространства. На количество линий ввода-вывода. Например, глубина пространства 256 Кбит, а количество ввода-вывода –4.

256х4=1024Кбит=1Мбит

1Мбитх8=8Мбит

динамическая память обозначается DRAM и имеет следующие режимы работы: запись, чтение и регенерация информации.

Для организации записи и чтения информации используются сигналы RAS и CAS т.к. любая микросхема памяти представляет собой прямоугольную матрицу, состоящую из строк и столбцов, то полный адрес ячейки состоит из двух компонентов: адреса строки и адреса столбца. Для передачи на микросистему адреса строки используется сигнал RAS ,а для адреса столбца сигнал CAS.

В режиме чтения вначале подается управляющий сигнал ОЕ, затем подается адрес строки и следом за ним сигнал RAS. Сразу же за этими сигналами или с некоторой задержкой выбирается адрес столбца, следом за ним подается сигнал CAS, т.е. выбирается элемент, соответствующий данному адресу.

Т.к. запоминающим элементом является конденсатор, то при считывании информации происходит ее разрушение, поэтому каждый раз необходимо производить перезапись считанной информации, т.е. ее регенерацию. Для чего выходы регистров строки снова соединяются с сигналами столбцов памяти, чтобы перезаписать считанную информацию. Те конденсаторы, которые были заряжены, снова будут подзаряжены еще до завершения цикла чтения.

При записи поступает управляющий сигнал WE, в этом случае информация подается на соответствующую шину столбца не из буфера ввода-вывода, а с входа памяти, в соответствии с адресом столбца, т.е. при записи также необходимы сигналы, определяющие адрес строки и адрес столбца и необходим также сигнал разрешения записи данных в память.

Регенерация информации требуется не только при чтении, но и через промежутки времени, не большие 2 мсек. Во всех ячейках памяти информация регенерируется, т.е. происходит регулярный циклический перебор ее ячеек с холостыми циклами. Циклы регенерации информации могут организовываться разными способами. Классическим является цикл регенерации без импульса CAS, сокращенно именуемый ROR(Regeneration only RAS). Другой вариант, который поддерживается практически всеми микросхемами памяти, сокращенно именуется CBR (CAS before RAS). Для компенсации времени, затрачиваемого на регенерацию информации, используется режим чередования банков памяти.