Технологии синхронной памяти.

В том случае, если сигналы, обслуживающие запоминающие ячейки динамической памяти (RAS, CAS, WE и.т.д.) задаются от независимого внешнего источника частоты, то такая память называется асинхронной. Вся последовательность процессов в памяти привязывается к этим внешним сигналам. Следовательно, если данные появляются в ближайший момент за фронтом тактового импульса, то они будут считаны только с началом следующего тактового импульса. Так происходит потому, что сигналом к считыванию данных является не уровень тактового импульса (высокий или низкий), а его фронт. Поэтому при использовании асинхронной памяти часто возникает задержка с обработкой данных, что, в свою очередь, приводит к жестким ограничениям на частоту системной шины.

Гораздо удобнее синхронная память. В этом случае все управляющие сигналы памяти привязываются к общему источнику частоты - системному, и система четко «знает», что, выставив запрос на данные в таком-то такте, она получит их через определенное число тактов. Таким образом удается более эффективно использовать системную шину, т.к. исчезают простои процессора связанные с ожиданием данных.

ПамятьSdram.

Память SDRAM (Synchronous DRAM) - синхронная DRAM. Основным нововведением является сигнал CLK (CLOCK – сигнал синхронизации системной шины), по переднему фронту которого производятся все переключения в микросхеме. Схема чтения у SDRAM оптимизирована для пакетного чтения и описывается формулой 5-1-1-1. Каждая микросхема внутренне может быть организована как набор из 4 банков с собственными независимыми линиями RAS. Для выбора банка добавлены сигналы выбора банка. Передача данных в памяти SDRAM осуществляется по одну сторону синхроимпульса (рисунок 12 а)).

Рисунок 12. Передача данных в памяти SDRAM.

Здесь

CLK – тактовый сигнал системной шины на материнской плате;

DATA – данные на шине данных.

Память ddrsdram

Дальнейшим развитием памяти SDRAM стала память DDR SDRAM (Dual Data Rate — удвоенная скорость передачи данных) основана на тех же самых принципах, что и SDRAM, однако включает некоторые усовершенствования, позволяющие увеличить быстродействие. В микросхемах DDR SDRAM передача данных осуществляется по обе стороны синхронизирующих импульсов, что увеличивает теоретическую производительность, по сравнению с обычной SDRAM памятью, в два раза при той же частоте (рисунок 12 б)).

Следует отметить, что с двойной скоростью передаются только данные, при этом следует учитывать, что время на регенерацию памяти при этом в два раза не сокращается.

Если для FPM и EDO памяти указывается время чтения первой ячейки в цепочке (время доступа), то для SDRAM указывается время считывания последующих ячеек. Цепочка — несколько последовательных ячеек. На считывание первой ячейки уходит довольно много времени (60-70 нс) независимо от типа памяти, а вот время чтения последующих сильно зависит от типа. Рабочие частоты этого типа памяти могли равняться 66 МГц, 100 МГц или 133 МГц, время полного доступа — 40 нс и 30 нс, а время рабочего цикла — 10 нс и 7,5 нс.

DDR2 SDRAM

Конструктивно новый тип оперативной памяти DDR2 SDRAM был выпущен в 2004 году. Основываясь на технологии DDR SDRAM, этот тип памяти за счёт технических изменений показывает более высокое быстродействие и предназначен для использования на современных компьютерах. Память может работать с тактовой частотой шины 200, 266, 333, 337, 400, 533, 575 и 600 МГц. При этом эффективная частота передачи данных соответственно будет 400, 533, 667, 675, 800, 1066, 1150 и 1200 МГц.

DDR3 SDRAM

Этот тип памяти основан на технологиях DDR2 SDRAM с увеличенной еще вдвое частотой передачи данных по шине памяти. отличается пониженным энергопотреблением по сравнению с предшественниками. Частота полосы пропускания лежит в пределах от 800 до 2400 МГц, что обеспечивает большую пропускную способность по сравнению со всеми предшественниками.