Технологии оперативной памяти

Для повышения скорости обмена данными между CPUи микросхемами памяти разработаны специальные режимы работы памяти и технологии.

• включение в микросхемы динамической памяти некоторого количества статической памяти;

• синхронная работа памяти и ЦП, т.е. использование внутренней конвейерной архитектуры и чередование адресов.

• пакетный режим (Burst Mode) – в нем проц. запрашивает данные из памяти не отдельными байтами, а в виде пакетов, состоящих из 32 или 64 бит, т.е. считывает 2 или 4 машинных слова за 1 такт;

• чередование памяти (Interleaving Mode) – основано на том, что логические связанные байты располагаются в памяти друг за другом. В момент регенерации памяти она становится недоступной для процессора. Чтобы не было таких пауз в работе памяти, данные помещаются в различные микросхемы памяти. Таким образом, пока в одной из микросхем происходит регенерация данных, процессор в это время может считывать байты из другой микросхемы;

• разбиение памяти на страницы (Paging Mode) – основан на том же принципе, что и предыдущий режим. Все ячейки с одинаковым адресом строки группируются в т.н. страницы. Поскольку адреса строк не изменяются, то это экономит время на поиск и считывание данных. Обычно память делится на страницы размером 512 и более байт;

• кэширование памяти – используется для ускорения доступа к данным, находящимся в RAM. Для этой цели между CPU и RAM ставится небольшая кэш-память, обычно в пределах 2 Мбайт, которая работает на частоте процессора, а значит при обращении к ней не требуются циклы ожидания.

Edo dram (Enhanced Data Output)

По сравнению с уже устаревшей технологией FPM DRAM (режим быстрых страниц), в этих микросхемах памяти добавлен регистр-защелка, работающий по принципу триггера. В нем сохраняются выходные данные. Время доступа внутри страницы снижается до 25 нс, повышая производительность на 40%, что соответствует режиму чтения (временной диаграмме) 5-2-2-2. Установка регистра-защелки практически не увеличивает стоимость микросхемы, однако ее применение дает эффект, соизмеримый с установкой внешнего асинхронного кэша. Такой тип памяти использовался в ПК на базе Pentium.

Bedo dram (BurstEdo)

Данная технология является развитием конвейерной архитектуры. В структуру памяти, кроме регистра-защелки, был внедрен счетчик адреса колонок для пакетного цикла, что позволяет выставлять адрес колонки только в его начале, а в последующих передачах лишь запрашивать очередные данные. Если чипсет способен генерировать обращения к памяти в режиме смежных циклов, то можно достичь временной диаграммы 5-1-1-1.

Sdram (Synchronous dram)

Особенностью технологии SDRAM является синхронная работа микросхем памяти и процессора. Тактовый генератор, задающий скорость работы микропроцессором, также управляет и работой SDRAM. При этом уменьшаются временные задержки в процессе циклов ожидания, и ускоряется поиск данных. Эта синхронизация позволяет контроллеру памяти точно знать время готовности данных. Таким образом, скорость доступа увеличивается благодаря тому, что данные доступны во время каждого такта работы процессора. Конвейерная организация позволяет начать следующий цикл чтения не дожидаясь окончания предыдущего.