Типы памяти
SDR SDRAM (Single Date Rate)
Весь массив памяти разделен на 2 банка. Это позволяет совмещать выборку данных из 1 банка с установкой адреса другого банка, те иметь 2-е одновременно открытые границы. В такой памяти организована пакетная обработка данных, длина пакета – 4 (слов). Особенность: ядро памяти и буфер данных работают на одной частоте.
100 (133 МГц)
13.2. Память ddr
Ядро имеет разрядность в два раза большую, чем разрядность шины данных.
Рисунок 13.2
Происходит предвыборка 2n бит перед подачей их на шину данных (2n-Prefetch). Передача 2n бит в буферы ввода/вывода по двум раздельным линиям осуществляется по положительному фронту тактового импульса. А их выдача на шину данных как по положительному, так и по отрицательному.
|
|
|
|
Пропускная способность |
DDR-200 … DDR-400 |
100
200 |
100
200 |
800
400 |
1600 Мб/с
3200 Мб/с |
DDR2-400 … DDR2-1066 |
100
266 |
200
533 |
400
1066 |
3200
8533 |
DDR3-800 … DDR3-2400 |
100
300 |
400
1200 |
800
2400 |
6400
19200 |
DDR4 |
|
|
4266 |
|
DDR2 аналогична DDR. Данные передаются на удвоенной частоте. Данные передаются по технологии 4n-Prefetch. Реализуется 4-мя регистрами ввода/вывода и ядром с разрядностью в четыре раза превышающую разрядность шины данных.
DDR3 появилась в 2007 году. По стоимости намного дороже, но имеет и преимущество – меньшее потребление энергии (на 40%). Данные передаются по технологии 8n-Prefetch.
При неизменной тактовой частоте ядра (например, 100 МГц), тактовая частота буферов ввода/вывода увеличивается в 1, 2, 4 раза. А засчет технологии удвоенной передачи данных – еще в два раза.
13.3. Память rdram (Rambus dram)
Ядро – мультибанковое. Разрядность ядра – 16 байт. Частота ядра – 1/8 частоты канала. Канал RDRAM имеет 16 бит данных. Пропускная способность одной линии – 1066 Мбит/с, а всего канала – 2132 Мб/с. На одном канале может быть до трех модулей RIMM. Интерфейс канала – последовательно-параллельный. Обязательный элемент – контроллер RDRAM, который встраивается в Chipset. Более компактный интерфейс (2 байта по сравнению с 8-ю байтами для модулей DIMM) является основным достоинством при той же производительности памяти. Восьмикратная тактовая частота достигается использованием генератора дифференциального синхроимпульса, который с некоторой частотой (например, 400 МГц) распространяет сигнал через все модули RDRAM последовательно к контроллеру RDRAM, откуда он идет в обратном направлении. Пропускная способность канала для данной частоты – 6,4 Гб/с.
ПЗУ
Постоянная память включается в архитектуру ЭВМ в частности для хранения информации в BIOS. Она является энергонезависимой.
Основным режимом работы ПЗУ является считывание данных, что определяет их общее название Read Only Memory (ROM). Запись в данную память называется программированием, этот процесс существенно сложнее и требует больших затрат времени и энергии (чем считывание, или запись для других устройств), требуется высокое напряжение для программирования от 12 до 26 вольт.
Классификация по возможности программирования: не программируемые, программируемые.
Не программированные – обычные штамповочные или массовые ПЗУ (ROM).
Программируемые – однократно программируемые (осуществляется прожигом, плавкой перемычек PROM); электрически программируемые (многократно программируемые) EPROM (или стираемые Erase/electric PROM). Делятся на 2 класса в зависимости от стирания информации (1ультрафиолетом или рентгеновскими лучами, 2 электрические)
EEPROM – относится к классу энергонезависимой памяти с произвольным доступом (Non-Volatile Random Access Memory «NVRAM»). «NVRAM» подразумевает возможность произвольной смены информации не только во всей области или блоке, но и в отдельной ячейке, это выполняется при помощи обычного машинного цикла.
К данному классу можно отнести так же микросхемы FRAM (Ferro electrical RAM – память с произвольным доступом). Под влиянием электрического поля происходит поляризация кристаллов, которая сохраняется в течении длительного времени после выключения поля. Изменение направления поля на противоположное вызывает быстрое переключение (за 1 нано сек) поляризации. Ячейки памяти FRAM по структуре напоминают DRAM (динамические), но информация уже храниться не в виде заряда конденсатора (который нужно регенерировать), а в виде направления поляризации кристалла. Предварительного стирания не требуется, число циклов перезаписи не ограничено, время хранения 10 лет. Используется в портативных устройствах.
Среди перспективных, существует так же магнитно-резистивный принцип (MRAM). Ячейка памяти состоит из двух слоев ферромагнетика между которыми находится магнитно-резистивный материал. Память на углеродных нано трубках NRAM (Nanotube-based). На аморфных полупроводниках OUM(Ovonic Unified Memory).
Флешь-память (Flash Erase EEPROM). Мгновенное стирание. Применено компромиссное решение. Нельзя стереть отдельное слово, можно только блоками (512 байт). Это устраняет недостаток EPROM, потребность в сложных схемах управления, необходимых для возможности отдельного стирания байт информации. Во флешь памяти достаточно 1 транзистора на ячейку, более того, современная флешь память позволяет, на одной ячейке хранить несколько бит информации. Схема адресации проще, поэтому флешь-память работает быстрее чем EPROM.
Энергонезависимая память может использоваться двояко.
1 Она может включаться в пространство памяти, и тогда процессор может использовать ее для хранения данных и программного кода.
2 Она может использоваться в качестве носителя, устройств хранения данных (внешних запоминающих устройств). В этом случае для доступа к ней (как к внешней памяти) требуются интерфейсные адаптеры и контроллеры.