Данные, передаваемые по шине, обрабатываются как адреса ячеек ОЗУ

Обновлено: 21.11.2024

Я готовлюсь к экзамену в конце семестра, и меня смущает следующий вопрос. Если ЦП имеет 16-битную адресную шину и 8-битные слова, сколько памяти в КБ он может адресовать? Насколько я понимаю, он может адресовать 64 КБ, однако для этого я просто использовал 2 ^ 16 = 65 536. В этом расчете никогда не учитывались 8-битные слова, поэтому я не уверен, что он правильный. И что означают 8-битные слова?

Вы использовали его косвенно: общий объем адресуемой памяти 2^16*8 бит. Поскольку один байт = 8 битам, это 2 ^ 16 байтов, то есть 65536 байтов или 64 КиБ. Обратите внимание, что K — это префикс SI для 1000. Если вы имеете в виду 1024, используйте Ki.

Обратите внимание на разницу между килобайтами префикса SI (1000 байт) и кибибайтами двоичного префикса (1024 байта). 2^16 = 65 536 = 64 киби ~ 65,5 кг. Искомый ответ вероятно тот, где килограмм понимается как киби, но бывают случаи, когда разница действительно имеет значение. Если вы хотите быть полностью уверенным, выберите безопасный путь и укажите количество байтов и предложите перевод в более удобные единицы, такие как килобайты или кибибайты, для удобства вашего учителя. Сравните Википедию: двоичный префикс. Микросхемы памяти обычно указывают, например, 65 536x8 бит.

Я полагаю, вы не предполагаете обмена банками. Большинство 16-битных процессоров используют ту или иную форму подкачки банков, что затрудняет ответ на этот вопрос.

5 ответов 5

Слово в большинстве архитектур — это самый большой фрагмент данных, который можно передать в рабочую память и из нее за одну операцию.

Максимально возможный размер адреса, используемый для обозначения местоположения в памяти, обычно называется аппаратным словом.

Таким образом, ваш ЦП сможет адресовать 64 КБ (2^16), но сможет передать за одну операцию только 8 бит.

Я уверен, что именно этот ответ и нужен учителю, но действительно ли он правильный? Не могли бы вы использовать что-то вроде PAE, чтобы разрешить трехуровневую иерархию (или даже больше), чтобы разрешить процессору доступ к более чем 64 КБ? Я не специалист по оборудованию, но разве Commodore 128 не смог сделать что-то подобное на 8-битном слове и 16-битной шине, разрешив переключение банков ОЗУ?

Не совсем уверен, что понял ваше предложение "за одну операцию можно будет передать только 256Б (2^8)"? Он может передавать только 1 слово = 1 байт = 8 бит за одну операцию.

@davidgo по-прежнему PAE требует соответствующего размера адресной шины. ЦП Intel, поддерживающие PAE, имеют 36-битную адресную шину.

PAE — это более или менее торговая марка/функция, характерная для современных процессоров x86. Да, схемы для косвенной адресации больших объемов памяти были реализованы на протяжении веков (например, XMS), они, в конце концов, рассматривают подсистему памяти как периферийное устройство, которое можно постоянно перенастраивать для предоставления другой памяти в меньшее адресное пространство. Также см. модель сегментированной памяти старой школы x86.

Машинное слово, или обычно просто слово, — это самая большая единица данных, с которой ЦП может работать как единое целое, используя общие инструкции. Это не имеет ничего общего с адресацией памяти.

Но я использовал машины, где единица разрешения адреса составляла 16 бит. (Поэтому концепция имеет смысл.)

@glglgl — это очень похоже. Я не верю, что существуют какие-либо архитектуры, в которых не используется адресная единица либо 8 бит, или их размер слова.

Я не согласен с утверждением, что слово — это самая большая единица, которой процессор может манипулировать в целом. Intel i7 имеет 64-битную шину данных и может использовать 256-битные инструкции SIMD. Если Википедия верна, то слово относится к ширине шины данных, а не к внутренним ресурсам процессора.

@ThomasWeller: 8088 имеет 8-битную шину данных, но все же 16-битные инструкции. Фактически это 8086 с меньшей шиной данных. Примечание: ширина шины данных и фактическая передача также различаются (подумайте о смещенных данных).

Кроме того, что означают 8-битные слова?

В контексте размер слова соответствует размеру адреса для описания шины памяти. В памяти есть 16 бит, поэтому она может выбирать 64-килобайтные ячейки. Затем каждое местоположение содержит 8 бит.

Размер слова здесь может соответствовать или не соответствовать размеру вычислительной единицы ЦП, а также может соответствовать или не соответствовать логической гранулярности адресации.

Например, ЦП может объявить 16-битную шину (для этой цели). Он использует в своих инструкциях 16-битные адреса, и как в вашем примере имеет 64ки. Но у него 15 бит адресной шины и 16 бит шины данных. Ему нужно только 32k адресов, и он всегда получает 2 байта для каждого местоположения. (Если инструкции требуется 1 байт, она отправит адрес с отсутствующим наименьшим битом, выберет оба байта на этом шаге, а затем просмотрит наименьший бит желаемого адреса, чтобы решить, какую половину использовать.)

Обратите внимание, что переключение банков, PAE и т. д.упомянутые другими здесь неуместны. Блок управления памятью может использовать 16-битные адреса и иметь 20-битный аппаратный адрес, поэтому ЦП должен переключаться и сопоставлять вещи, чтобы использовать реальный диапазон 20-битных адресов микросхем ОЗУ, к которым можно обращаться.

Оперативная память (ОЗУ) – наиболее известная форма компьютерной памяти. Это то, что позволяет вашему компьютеру выходить в Интернет, а затем быстро переключаться на загрузку приложения или редактирование документа. ОЗУ считается "произвольным доступом", потому что вы можете получить доступ к любой ячейке памяти напрямую, если знаете строку и столбец, которые пересекаются в этой ячейке.

Напротив, память с последовательным доступом (SAM) хранит данные в виде набора ячеек памяти, доступ к которым возможен только последовательно (как на кассете). Если данных нет в текущем местоположении, проверяется каждая ячейка памяти до тех пор, пока не будут найдены нужные данные. SAM очень хорошо работает с буферами памяти, где данные обычно хранятся в том порядке, в котором они будут использоваться (например, память буфера текстур на видеокарте). С другой стороны, к данным RAM можно обращаться в любом порядке.

ОЗУ — это, по сути, кратковременная память вашего компьютера. Подобно микропроцессору, микросхема памяти представляет собой интегральную схему (ИС), состоящую из миллионов транзисторов и конденсаторов. В самой распространенной форме компьютерной памяти, динамической памяти с произвольным доступом (DRAM), транзистор и конденсатор объединены в пару для создания ячейки памяти, которая представляет один бит данных. Конденсатор содержит бит информации — 0 или 1 (информацию о битах см. в разделе «Как работают биты и байты»). Транзистор действует как переключатель, который позволяет схеме управления на микросхеме памяти считывать показания конденсатора или изменять его состояние.

Конденсатор похож на маленькое ведро, в котором могут храниться электроны. Чтобы сохранить 1 в ячейке памяти, ведро заполняется электронами. Чтобы сохранить 0, он очищается. Проблема с ведром конденсатора в том, что он протекает. За несколько миллисекунд полное ведро становится пустым. Поэтому, чтобы динамическая память работала, либо ЦП, либо контроллер памяти должны прийти и перезарядить все конденсаторы, удерживающие 1, прежде чем они разрядятся. Для этого контроллер памяти считывает память, а затем записывает ее обратно. Эта операция обновления выполняется автоматически тысячи раз в секунду.

Конденсатор в ячейке памяти динамического ОЗУ похож на дырявое ведро. Его необходимо периодически обновлять, иначе он разрядится до 0. Именно благодаря этой операции обновления динамическая оперативная память получила свое название. Динамическая оперативная память должна постоянно обновляться динамически, иначе она забудет, что в ней находится. Недостатком всего этого обновления является то, что оно требует времени и замедляет работу памяти.

В этой статье вы узнаете все о том, что такое оперативная память, какой тип вам следует купить и как ее установить.

Ячейки памяти и DRAM

Память состоит из битов, расположенных в двумерной сетке.

На этом рисунке красные ячейки представляют собой единицы, а белые ячейки — нули. В анимации выбирается столбец, а затем записываются строки для записи данных в определенный столбец.

Ячейки памяти выгравированы на кремниевой пластине в виде массива столбцов (битовых строк) и строк (словных строк). Пересечение строки битов и строки слов составляет адрес ячейки памяти.

DRAM работает, отправляя заряд через соответствующий столбец (CAS), чтобы активировать транзистор в каждом бите в столбце. При записи строки строки содержат состояние, в котором должен находиться конденсатор. При чтении датчик-усилитель определяет уровень заряда в конденсаторе. Если оно превышает 50 процентов, оно читается как 1; в противном случае он считывает его как 0. Счетчик отслеживает последовательность обновления на основе того, к каким строкам и в каком порядке осуществлялся доступ. Время, необходимое для всего этого, настолько мало, что выражается в наносекундах (миллиардных долях секунды). Скорость чипа памяти 70 нс означает, что полное считывание и перезарядка каждой ячейки занимает 70 наносекунд.

Сами по себе ячейки памяти были бы бесполезны, если бы не было какого-то способа получать и извлекать информацию из них. Итак, ячейки памяти имеют целую инфраструктуру поддержки других специализированных схем. Эти схемы выполняют такие функции, как:

  • Идентификация каждой строки и столбца (выбор адреса строки и выбор адреса столбца)
  • Отслеживание последовательности обновления (счетчик)
  • Чтение и восстановление сигнала с ячейки (усилитель считывания)
  • Сообщение ячейке о том, должна ли она заряжаться или нет (разрешение записи)

Другие функции контроллера памяти включают ряд задач, в том числе определение типа, скорости и объема памяти, а также проверку на наличие ошибок.

Статическая оперативная память работает иначе, чем DRAM. Мы рассмотрим, как это сделать, в следующем разделе.

Статическая оперативная память использует совершенно другую технологию. В статической ОЗУ форма триггера содержит каждый бит памяти (подробности о триггерах см. в разделе «Как работает логическая логика»).Триггер для ячейки памяти состоит из четырех или шести транзисторов вместе с некоторой проводкой, но его никогда не нужно обновлять. Это делает статическое ОЗУ значительно быстрее, чем динамическое ОЗУ. Однако из-за большего количества частей статическая ячейка памяти занимает на кристалле гораздо больше места, чем ячейка динамической памяти. Следовательно, вы получаете меньше памяти на чип, а это увеличивает его цену.

Статическая оперативная память — это быстро и дорого, а динамическая — дешевле и медленнее. Таким образом, статическая оперативная память используется для создания чувствительного к скорости кэша процессора, а динамическая оперативная память формирует больший объем системной оперативной памяти.

Микросхемы памяти в настольных компьютерах изначально использовали конфигурацию контактов, называемую двухрядным корпусом (DIP). Эта конфигурация контактов может быть впаяна в отверстия на материнской плате компьютера или вставлена ​​в гнездо, припаянное к материнской плате. Этот метод хорошо работал, когда компьютеры обычно работали с оперативной памятью в несколько мегабайт или меньше, но по мере роста потребности в памяти увеличивалось и количество микросхем, которым требовалось место на материнской плате.

Решением было размещение микросхем памяти вместе со всеми вспомогательными компонентами на отдельной печатной плате (PCB), которую затем можно было подключить к специальному разъему (блоку памяти) на материнской плате. В большинстве этих микросхем используется конфигурация выводов с небольшим контуром J-выводов (SOJ), но довольно много производителей также используют конфигурацию тонкого корпуса с малым контуром (TSOP). Основное различие между этими новыми типами выводов и исходной конфигурацией DIP заключается в том, что микросхемы SOJ и TSOP монтируются на печатной плате. Другими словами, контакты припаяны непосредственно к поверхности платы, а не вставляются в отверстия или гнезда.

Чипы памяти обычно доступны только в составе платы, которая называется модулем. При покупке памяти на многих модулях можно увидеть отдельные микросхемы памяти.

В следующем разделе мы рассмотрим некоторые другие распространенные типы оперативной памяти.

Ниже приведены некоторые распространенные типы оперативной памяти:

Виды плат и разъемов, используемых для оперативной памяти в настольных компьютерах, изменились за последние несколько лет. Первые типы были проприетарными, а это означает, что разные производители компьютеров разрабатывали платы памяти, которые будут работать только с их конкретными системами.

Затем появилась SIMM, что означает одиночный встроенный модуль памяти. Эта плата памяти использовала 30-контактный разъем и имела размер около 3,5 x 0,75 дюйма (около 9 x 2 см). В большинстве компьютеров SIMM приходилось устанавливать парами с одинаковой емкостью и скоростью. Это связано с тем, что ширина шины превышает размер одной SIMM.

По мере роста скорости и пропускной способности процессоров отрасль приняла новый стандарт модулей памяти с двухрядным расположением выводов (DIMM). Модули DIMM различаются по емкости и могут устанавливаться по отдельности, а не парами.

Некоторые бренды ноутбуков используют ОЗУ на основе конфигурации модуля памяти SODIMM с двумя рядами контактов. Карты SODIMM маленькие, примерно 2 x 1 дюйм (5 x 2,5 см) и имеют 144 или 200 контактов. Емкость варьируется от 2 до 32 ГБ на модуль. В некоторых субноутбуках используются модули DIMM еще меньшего размера, известные как MicroDIMM. Промышленность переходит на маломощные модули DDR4 в более тонких и легких ноутбуках, потому что они потребляют меньше энергии и более компактны. К сожалению, их приходится припаивать, а это означает, что обычный пользователь не может заменить оригинальную оперативную память.

Большая часть доступной сегодня памяти отличается высокой надежностью. В большинстве систем контроллер памяти просто проверяет наличие ошибок при запуске и полагается на это. Микросхемы памяти со встроенной проверкой ошибок обычно используют метод проверки на наличие ошибок, известный как контроль четности. Чипы четности имеют дополнительный бит на каждые 8 ​​бит данных. Принцип работы паритета прост. Давайте сначала посмотрим на четность.

Когда 8 битов в байте принимают данные, чип суммирует общее количество единиц. Если общее количество единиц нечетное, бит четности устанавливается в 1. Если общее количество четно, бит четности устанавливается в 0. Когда данные считываются обратно из битов, общее количество снова суммируется и сравнивается к биту четности. Если сумма нечетная, а бит четности равен 1, то данные считаются достоверными и отправляются в ЦП. Но если сумма нечетная, а бит четности равен 0, чип знает, что где-то в 8 битах есть ошибка, и сбрасывает данные. Нечетная четность работает так же, но бит четности устанавливается в 1, когда общее количество единиц в байте четное.

Проблема с контролем четности заключается в том, что он обнаруживает ошибки, но ничего не делает для их исправления. Если байт данных не соответствует своему биту четности, данные отбрасываются, и система повторяет попытку. Компьютеры в критических позициях нуждаются в более высоком уровне отказоустойчивости. Высокопроизводительные серверы часто имеют форму проверки ошибок, известную как код исправления ошибок (ECC). Как и контроль четности, ECC использует дополнительные биты для контроля данных в каждом байте. Разница в том, что ECC использует для проверки ошибок несколько битов — сколько зависит от разрядности шины — вместо одного.Память ECC использует специальный алгоритм не только для обнаружения однобитовых ошибок, но и для их исправления. Память ECC также обнаружит случаи сбоя более чем одного бита данных в байте. Такие сбои очень редки, и их нельзя исправить даже с помощью ECC.

В большинстве продаваемых компьютеров используются микросхемы памяти без контроля четности. Эти микросхемы не обеспечивают какой-либо встроенной проверки ошибок, а вместо этого полагаются на контроллер памяти для обнаружения ошибок.

Сколько оперативной памяти вам нужно?

Говорят, что у вас никогда не будет достаточно денег, и то же самое относится и к оперативной памяти, особенно если вы много работаете с графикой или играете. Наряду с самим ЦП, оперативная память является наиболее важным фактором производительности компьютера. Если у вас ее недостаточно, добавление оперативной памяти может иметь большее значение, чем установка нового процессора!

Если ваша система медленно реагирует или постоянно обращается к жесткому диску, вам необходимо добавить больше оперативной памяти. Если вы используете Windows 10, Microsoft рекомендует 1 ГБ в качестве минимального требования к ОЗУ для 32-разрядной версии и 2 ГБ для 64-разрядной версии. Если вы переходите на Windows 11, вам потребуется не менее 4 ГБ. Если вы используете Mac с MacOS 11 (Big Sur), вам также потребуется 4 ГБ.

Linux хорошо работает на системах с низкими системными требованиями, включая оперативную память. Xubuntu, одному из популярных дистрибутивов Linux с низкими требованиями, требует всего 512 МБ ОЗУ. Xubuntu использует облегченную среду рабочего стола Xfce, которая также работает с другими дистрибутивами Linux. Конечно, есть дистрибутивы Linux с более высокими системными требованиями.

Независимо от того, какую операционную систему вы используете, помните, что минимальные требования рассчитаны для нормального использования — доступ в Интернет, обработка текстов, стандартные домашние/офисные приложения и легкие развлечения. Если вы занимаетесь автоматизированным проектированием (САПР), трехмерным моделированием/анимацией или тяжелой обработкой данных, или если вы серьезный геймер, вам потребуется больше оперативной памяти. Вам также может понадобиться больше оперативной памяти, если ваш компьютер действует как сервер (веб-страницы, база данных, приложение, FTP или сеть).

Другой вопрос заключается в том, сколько видеопамяти вы хотите на своей видеокарте. Почти все карты, которые вы можете купить сегодня, имеют не менее 12-16 МБ оперативной памяти. Обычно этого достаточно для работы в обычной офисной среде. Вам, вероятно, следует инвестировать в видеокарту более высокого класса, если вы хотите сделать что-либо из следующего:

  • Играть в реалистичные игры
  • Снимать и редактировать видео
  • Создание трехмерной графики
  • Работайте в полноцветной среде с высоким разрешением.
  • Создание полноцветных иллюстраций

При покупке видеокарт помните, что ваш монитор и компьютер должны поддерживать выбранную вами карту.

Как установить оперативную память

В большинстве случаев установка оперативной памяти – это очень простая и понятная процедура. Главное — провести исследование. Вот что вам нужно знать:

  • Сколько у вас оперативной памяти
  • Сколько оперативной памяти вы хотите добавить
  • Форм-фактор
  • Тип оперативной памяти
  • Необходимые инструменты
  • Гарантия
  • Куда это идет?

Оперативная память обычно продается плотностью, кратной 2 гигабайтам: 2, 4, 8, 16, 32. Другими словами, модуль одного типоразмера, но на одной плате может быть разное количество памяти. Например, если ваш компьютер имеет 8 ГБ, а вам нужно 16 ГБ общей оперативной памяти, вам следует купить модуль с плотностью 8 ГБ.

После того, как вы узнаете, сколько оперативной памяти вам нужно, проверьте, какой форм-фактор (тип карты) вам нужно купить. Вы можете найти это в руководстве, прилагаемом к вашему компьютеру, или вы можете связаться с производителем. Важно понимать, что ваши возможности зависят от конструкции вашего компьютера. Большинство компьютеров, продаваемых для обычного домашнего/офисного использования, имеют слоты DIMM. Высокопроизводительные системы переходят на технологию RIMM, которая со временем перейдет и на стандартные настольные компьютеры. Поскольку слоты DIMM и RIMM очень похожи, будьте очень осторожны, чтобы убедиться, что вы знаете, какой тип используется в вашем компьютере. Установка карты неправильного типа в слот может привести к повреждению системы и выходу карты из строя.

Вам также необходимо знать, какой тип оперативной памяти требуется. Некоторым компьютерам для работы требуются очень специфические типы оперативной памяти. Например, ваш компьютер может работать только с 60-70 нс четностью EDO RAM. Большинство компьютеров не настолько ограничены, но у них есть ограничения. Для оптимальной производительности ОЗУ, которое вы добавляете на свой компьютер, также должно соответствовать существующему ОЗУ по скорости, четности и типу.

Кроме того, некоторые компьютеры поддерживают двухканальную конфигурацию ОЗУ либо в качестве опции, либо в качестве требования. Двухканальные модули ОЗУ устанавливаются согласованными парами, поэтому, если установлена ​​карта ОЗУ на 512 МБ, рядом с ней устанавливается еще одна карта на 512 МБ. Если двухканальная конфигурация не является обязательной, установка ОЗУ согласованными парами повышает производительность некоторых приложений.

Ваш компьютер настроен только на определенный объем памяти.Существует ограниченное количество слотов памяти, и в зависимости от вашей машины вы можете быть ограничены модулем плотности 8 ГБ, даже если производитель выпускает модуль 16 или 32 ГБ. Или, в некоторых случаях, ваш компьютер может позволить вам обновить оперативную память, которая была установлена ​​на заводе. Если у вас есть машина с 4 ГБ сменной оперативной памяти, но эта машина может принять 16 ГБ, вы можете купить два модуля по 8 ГБ и заменить модуль на 4 ГБ.

Некоторые производители — как компьютеров, так и памяти — предлагают на своих веб-сайтах мастер, в котором вы можете ввести модель своего компьютера, чтобы помочь вам определить, какой тип памяти вам нужно установить. Проверьте системные настройки на вашем компьютере, чтобы узнать, сколько памяти установлено. Как только вы узнаете, сколько слотов есть и сколько памяти он может принять, вы можете решить, сколько памяти купить. Некоторые производители припаивают базовую память на место, но в противном случае вы можете удалить карту памяти меньшего размера и заменить ее на карту большего размера.

Заранее зная конфигурацию своего компьютера, вы сможете избежать разочарований при покупке модулей памяти. Обнаружение того, что вы не можете использовать то, что вы купили, после того, как вы открыли свой компьютер, может быть очень, очень раздражающим.

Прежде чем открыть компьютер, ознакомьтесь с лицензионным соглашением с конечным пользователем, чтобы убедиться, что при этом вы не аннулируете гарантию. Некоторые производители запечатывают корпус и просят, чтобы клиент установил ОЗУ уполномоченным специалистом. Если вы готовы открыть корпус, выключите и отсоедините компьютер от сети. Заземлите себя, используя антистатическую прокладку или браслет для снятия статического электричества. В зависимости от вашего компьютера вам может понадобиться отвертка или гаечный ключ, чтобы открыть корпус. Некоторые настольные системы поставляются в корпусах без инструментов, в которых используются винты с накатанной головкой или простая защелка. С ноутбуками часто сложнее.

Фактическая установка модуля памяти обычно не требует никаких инструментов. Оперативная память устанавливается в ряд слотов на материнской плате, известных как банк памяти. Модуль памяти имеет вырез на одном конце, поэтому вы не сможете вставить его в неправильном направлении.

Для SIMM и некоторых модулей DIMM вы устанавливаете модуль, помещая его в слот примерно под углом 45 градусов, а затем проталкивая его вперед, пока он не станет перпендикулярным материнской плате, а небольшие металлические зажимы на каждом конце не защелкнутся. Если зажимы не фиксируются должным образом, убедитесь, что выемка находится на правильном конце, а карта надежно закреплена. Многие модули DIMM не имеют металлических зажимов; они полагаются на трение, чтобы удерживать их на месте. Опять же, просто убедитесь, что модуль надежно закреплен в слоте. Прочтите инструкции к вашей материнской плате.

После установки модуля закройте корпус, снова подключите компьютер и включите его. Когда компьютер запускает POST («самопроверка при включении»), он должен автоматически распознать память, но для этого может потребоваться несколько перезагрузок. Вот и все!

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) — это часть основной памяти компьютера, к которой ЦП имеет прямой доступ. Оперативная память используется для чтения и записи в нее данных, к которым ЦП обращается случайным образом. Оперативная память по своей природе энергозависима, это означает, что при отключении питания сохраненная информация теряется. Оперативная память используется для хранения данных, которые в данный момент обрабатываются процессором. Большинство программ и данных, которые можно изменить, хранятся в оперативной памяти.

Блок-схема микросхемы оперативной памяти приведена ниже.

<р>1. SRAM: Память SRAM состоит из цепей, способных сохранять сохраненную информацию до тех пор, пока подается питание. Это означает, что этот тип памяти требует постоянного питания. Память SRAM используется для создания кэш-памяти.

Ячейка памяти SRAM. Статическая память (SRAM) — это память, состоящая из цепей, способных сохранять свое состояние до тех пор, пока питание включено. Таким образом, этот тип памяти называется энергозависимой памятью. На приведенном ниже рисунке показана диаграмма ячеек SRAM. Защелка образована двумя инверторами, соединенными, как показано на рисунке. Два транзистора Т1 и Т2 используются для соединения защелки с двухразрядными линиями. Назначение этих транзисторов состоит в том, чтобы действовать как переключатели, которые могут открываться или закрываться под управлением линии слов, которая управляется адресным дешифратором. Когда линия слов находится на уровне 0, транзисторы выключены, а защелка сохраняет свою информацию. Например, ячейка находится в состоянии 1, если логическое значение в точке A равно 1, а в точке B равно 0. Это состояние сохраняется до тех пор, пока линия слов не активирована.

Для операции чтения строка слов активируется вводом адреса в адресный декодер. Активированная линия слов закрывает оба транзистора (переключателя) T1 и T2. Затем значения битов в точках A и B могут передаваться на соответствующие им битовые линии. Схема считывания/записи в конце битовых линий отправляет вывод в процессор.
Для операции записи адрес, предоставленный декодеру, активирует линию слов, чтобы замкнуть оба переключателя. Затем битовое значение, которое должно быть записано в ячейку, передается через схему считывания/записи, а сигналы в битовых линиях затем сохраняются в ячейке.

<р>2. DRAM:
DRAM хранит двоичную информацию в виде электрических зарядов, подаваемых на конденсаторы. Сохраненная информация о конденсаторах имеет тенденцию теряться с течением времени, поэтому конденсаторы необходимо периодически перезаряжать, чтобы сохранить их использование. Основная память обычно состоит из микросхем DRAM.

Ячейка памяти DRAM: хотя SRAM очень быстрая, но она дорогая, поскольку каждая ее ячейка требует нескольких транзисторов. Относительно менее дорогая RAM — это DRAM из-за использования одного транзистора и одного конденсатора в каждой ячейке, как показано на рисунке ниже, где C — конденсатор, а T — транзистор. Информация хранится в ячейке DRAM в виде заряда на конденсаторе, и этот заряд необходимо периодически подзаряжать.
Для хранения информации в этой ячейке включается транзистор Т и на битовую линию подается соответствующее напряжение. Это приводит к тому, что известное количество заряда сохраняется в конденсаторе. После выключения транзистор из-за свойства конденсатора начинает разряжаться. Следовательно, информация, хранящаяся в ячейке, может быть правильно прочитана только в том случае, если она будет прочитана до того, как заряд конденсаторов упадет ниже некоторого порогового значения.

  1. Асинхронная DRAM (ADRAM).
    Описанная выше DRAM представляет собой DRAM асинхронного типа. Синхронизация запоминающего устройства управляется асинхронно. Специализированная схема контроллера памяти генерирует необходимые управляющие сигналы для управления синхронизацией. CPU должен учитывать задержку отклика памяти.
  2. Synchronous DRAM (SDRAM).
    Скорость доступа этих чипов RAM напрямую синхронизируется с часами ЦП. Для этого микросхемы памяти остаются готовыми к работе, когда ЦП ожидает их готовности. Эти памяти работают на шине ЦП-память, не накладывая состояний ожидания. SDRAM коммерчески доступна в виде модулей, включающих в себя несколько микросхем SDRAM и обеспечивающих требуемую емкость для модулей.
  3. SDRAM с удвоенной скоростью передачи данных (DDR SDRAM).
    Эта более быстрая версия SDRAM выполняет свои операции на обоих фронтах тактового сигнала; тогда как стандартная SDRAM выполняет свои операции на переднем фронте тактового сигнала. Поскольку они передают данные по обоим краям часов, скорость передачи данных удваивается. Для доступа к данным с высокой скоростью ячейки памяти организованы в две группы. Доступ к каждой группе осуществляется отдельно.
  4. Rambus DRAM (RDRAM) —
    RDRAM обеспечивает очень высокую скорость передачи данных по узкой шине ЦП-память. Он использует различные механизмы ускорения, такие как синхронный интерфейс памяти, кэширование внутри чипов DRAM и очень быструю синхронизацию сигнала. Разрядность шины данных Rambus составляет 8 или 9 бит.
  5. Кэш-память DRAM (CDRAM).
    Эта память представляет собой память DRAM особого типа со встроенной кэш-памятью (SRAM), которая действует как высокоскоростной буфер для основной DRAM.

Разница между SRAM и DRAM:
В таблице ниже перечислены некоторые различия между SRAM и DRAM:

Читайте также: