Ускорение ядра» микросхемы зу

Возможности «ускорения ядра» микросхемы ЗУ весьма ограничены и связаны в основном с миниатюризацией запоминающих элементов. Наибольшие успехи достигнуты в интерфейсной части ИМС, касаются они, главным образом, операции чтения, то есть способов доставки содержимого ячейки на шину данных. Наибольшее распространение получили следующие шесть фундаментальных подходов:

• последовательный;

• конвейерный;

• регистровый;

• страничный;

• пакетный;

• удвоенной скорости.

Вопрос 9.

ПЗУ: назначение, виды. Сверхоперативные запоминающие устройства. ОЗУ статического и динамического типа: принципы работы, виды.

10. Типы микросхем динамической памяти: синхронная и асинхронная динамическая память.

9) Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — энергонезависимая память, используется для хранения массива неизменяемых данных.

Постоянные ЗУ предназначены для хранения информации ко­торая остается неизменной в течение всего времени работы устрой­ства. Эта информация не исчезает при снятии напряжения питания.

Виды ПЗУ:

а) Массочное-програмируется однократно при изготовлении.(МПЗУ)

б) Однократно программируемые после изготовления (ППЗУ).

в) Многократно программируемые (ПППЗУ).

Сверхоперативные запоминающие устройства - Быстродействующее запоминающее устройство, предназначенное для объединения функций нескольких регистров процессора, а также для временного хранения промежуточных результатов, часто используемых данных, констант и коротких подпрограмм.

Базовым элементом статической памяти служит триггер. Одно из двух его устойчивых состояний принимается за 0, другое - 1. Эти состояния при отсутствии внешних воздействий могут сохраняться сколь угодно долго.

Динамические элементы памяти представляют собой конденсатор: заряженный конденсатор - 1, незаряженный - 0. Недостатком динамической памяти является самопроизвольный разряд, что ведет к потере информации. Чтобы этого не происходило, конденсаторы динамической памяти необходимо периодически подзаряжать. Такой процесс называют регенерацией ОЗУ.

Вопрос 10

Типы микросхем динамической памяти:

DRAM (Dynamic random access memory, Динамическая память с произвольным доступом) — тип энергозависимой полупроводниковой памяти с произвольным доступом;

SDRAM (англ. Synchronous Dynamic Random Access Memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом) — тип запоминающего устройства, использующегося в компьютере в качестве ОЗУ.

В отличие от других типов DRAM, использовавших асинхронный обмен данными, ответ на поступивший в устройство управляющий сигнал возвращается не сразу, а лишь при получении следующего тактового сигнала.

Вопрос 11.

Конструктивно память DRAM состоит из «ячеек» размером в 1 или 4 бит, в каждой из которых можно хранить определённый объём данных. Совокупность «ячеек» такой памяти образуют условный «прямоугольник», состоящий из определённого количества строк и столбцов. Один такой «прямоугольник» называется страницей, а совокупность страниц называется банком. Весь набор «ячеек» условно делится на несколько областей.

Основными характеристиками DRAM являются тайминги и рабочая частота. Для обращения к ячейке, контроллер задаёт номер банка, номер страницы в нём, номер строки и номер столбца, на все запросы тратится время, помимо этого довольно большая затрата уходит на открытие и закрытие банка после самой операции. На каждое действие требуется время, называемое таймингом. Основными таймингами DRAM являются: задержка между подачей номера строки и номера столбца, называемая временем полного доступа (англ. RAS to CAS delay), задержка между подачей номера столбца и получением содержимого ячейки, называемая временем рабочего цикла (англ. CAS delay), задержка между чтением последней ячейки и подачей номера новой строки (англ. RAS precharge). Тайминги измеряются в наносекундах, и чем меньше величина этих таймингов, тем быстрее работает оперативная память. Рабочая частота измеряется в мегагерцах, и увеличение рабочей частоты памяти приводит к увеличению еёбыстродействия.

Функции системы управления памятью

Чтобы обеспечить эффективный контроль использования памяти, ОС должна выполнять следующие функции:

• отображение адресного пространства процесса на конкретные области физической памяти;

• распределение памяти между конкурирующими процессами;

• контроль доступа к адресным пространствам процессов;

• выгрузка процессов (целиком или частично) во внешнюю память, когда в оперативной памяти недостаточно места;

• учет свободной и занятой памяти.

Адресное пространство — это просто диапазон адресов, обозначающих определенное место в памяти. Адресные пространства подразделяются на три разновидности:

• Физическое адресное пространство

• Линейное адресное пространство

• Логическое адресное пространство, известное также как виртуальное адресное пространство

Физические адреса — это реальные, аппаратные адреса, доступные в системе. Если в системе имеется 64 Мб памяти, в ней допустимые физические адреса могут находиться в диапазоне от 0 до 0x3fffffff (в шестнадцатиричном формате). Каждый адрес соответствует одному набору транзисторов в микросхемах SIMM, установленных вами (или изготовителем), и отдельному сочетанию сигналов на адресной шине процессора.

Адрес — символ или группа символов, которые идентифицируют регистр, отдельные части памяти или некоторые другие источники данных либо место назначения информации.