Основные типы СБИС
Микросхемы памяти
Увеличение быстродействия микропроцессоров повышает требования к пропускным способностям остальных подсистем компьютера и, прежде всего, к быстродействию подсистемы памяти. Разработчики используют более быстродействующую и, соответственно, более дорогую
память в наиболее "ответственных" узлах системы.
21
Основные типы СБИС
Микросхемы памяти
Широко применяется многоуровневая иерархическая архитектура памяти, где на верхнем уровне иерархии расположена более быстродействующая кэш-память, в которую в процессе вычислений помещаются интенсивно используемые фрагменты программного кода и обрабатываемых данных.
В реальных системах используется до 2 уровней кэш- памяти.
22
Основные типы СБИС
Микросхемы памяти
Причем, кэш-память первого уровня, как правило, располагается на кристалле микропроцессора и работает с его же тактовой частотой, а кэш-память второго уровня обычно располагается вне кристалла микропроцессора и строится на базе быстродействующих микросхем памяти.
23
Основные типы СБИС
Микросхемы памяти
В настоящее время наиболее распространенными являются энергозависимые, теряющие запомненную информацию при снятии питания, статические и динамические микросхемы памяти.
Однако, в ближайшей перспективе все виды космической памяти будут заменяться новейшим очень быстрым и радиационно-стойким энергонезависимым устройством хранения информации на базе сврхтонких магнитных пленок.
24
Основные типы СБИС
Микросхемы памяти MRAM
25
Основные типы СБИС
Микросхемы памяти
Статические микросхемы памяти запоминают биты данных в триггерах, что требует 4-6 транзисторов для хранения бита.
26
Основные типы СБИС
Микросхемы памяти
Динамическая память использует для запоминания бита информации состояния конденсатора "заряжен - не заряжен". Так как при этом необходим только электронный ключ для управления разрядом и зарядом конденсатора, объем оборудования для хранения бита в четыре раза меньше, чем в статической памяти.
27
Основные типы СБИС
Микросхемы памяти
Однако динамическая память, в отличие от статической, требует регенерации, предотвращающей потерю информации из-за разряда конденсатора током утечки. Регенерация заключается в считывании состояния заряда конденсатора и восстановлении этого состояния посредством последующей записи. Регенерация требует дополнительного времени в цикле обращения к памяти, что снижает ее пропускную способность
28
Основные типы СБИС
Микросхемы памяти
То есть, динамическая память в 4 раза миниатюрнее, и нет проблем поставить на материнскую плату компьютера несколько Гбайт такой памяти. К тому же она очень дешевая из-за большой серийности производства.
Статическая память весьма дорогая – один мегабайт в космическом исполнении обходится примерно в миллион рублей (по старому курсу).
Только вот досада – динамическая память совсем не работоспособна в Космосе (сразу стирается).
29
Основные типы СБИС
Основные характеристики систем памяти
•емкость памяти
•разрядность
•быстродействие
•потребляемая мощность
•энергозависимость
30