Показать сообщение отдельно
Старый 10.09.2002, 19:14     # 4
Unforg1ven
::VIP::
 
Аватар для Unforg1ven
 
Регистрация: 02.03.2002
Адрес: в Кремле
Сообщения: 4 674

Unforg1ven Популярный человек на этом форумеUnforg1ven Популярный человек на этом форумеUnforg1ven Популярный человек на этом форумеUnforg1ven Популярный человек на этом форумеUnforg1ven Популярный человек на этом форумеUnforg1ven Популярный человек на этом форумеUnforg1ven Популярный человек на этом форумеUnforg1ven Популярный человек на этом форуме
- Какие типы микросхем памяти используются в системных платах?

Из микросхем памяти (RAM - Random Access Memory, память с произвольным
доступом) используется два основных типа: статическая (SRAM - Static
RAM) и динамическая (DRAM - Dynamic RAM).

В статической памяти элементы (ячейки) построены на различных вариан-
тах триггеров - схем с двумя устойчивыми состояниями. После записи би-
та в такую ячейку она может пребывать в этом состоянии столь угодно
долго - необходимо только наличие питания. При обращении к микросхеме
статической памяти на нее подается полный адрес, который при помощи
внутреннего дешифратора преобразуется в сигналы выборки конкретных
ячеек. Ячейки статической памяти имеют малое время срабатывания (еди-
ницы-десятки наносекунд), однако микросхемы на их основе имеют низкую
удельную плотность данных (порядка единиц Мбит на корпус) и высокое
энергопотребление. Поэтому статическая память используется в основном
в качестве буферной (кэш-память).

В динамической памяти ячейки построены на основе областей с накоплени-
ем зарядов, занимающих гораздо меньшую площадь, нежели триггеры, и
практически не потребляющих энергии при хранении. При записи бита в
такую ячейку в ней формируется электрический заряд, который сохраняет-
ся в течение нескольких миллисекунд; для постоянного сохранения заряда
ячейки необходимо регенерировать - перезаписывать содержимое для вос-
становления зарядов. Ячейки микросхем динамической памяти организованы
в виде прямоугольной (обычно - квадратной) матрицы; при обращении к
микросхеме на ее входы вначале подается адрес строки матрицы, сопро-
вождаемый сигналом RAS (Row Address Strobe - строб адреса строки), за-
тем, через некоторое время - адрес столбца, сопровождаемый сигналом
CAS (Column Address Strobe - строб адреса столбца). При каждом обраще-
нии к ячейке регенерируют все ячейки выбранной строки, поэтому для
полной регенерации матрицы достаточно перебрать адреса строк. Ячейки
динамической памяти имеют большее время срабатывания (десятки-сотни
наносекунд), но большую удельную плотность (порядка десятков Мбит на
корпус) и меньшее энергопотребление. Динамическая память используется
в качестве основной.

Обычные виды SRAM и DRAM называют также асинхронными - потому, что ус-
тановка адреса, подача управляющих сигналов и чтение/запись данных мо-
гут выполняться в произвольные моменты времени - необходимо только
соблюдение временнЫх соотношений между этими сигналами. В эти времен-
ные соотношения включены так называемые охранные интервалы, необходи-
мые для стабилизации сигналов, которые не позволяют достичь теорети-
чески возможного быстродействия памяти. Существуют также синхронные
виды памяти, получающие внешний синхросигнал, к импульсам которого
жестко привязаны моменты подачи адресов и обмена данными; помимо эко-
номии времени на охранных интервалах, они позволяют более полно ис-
пользовать внутреннюю конвейеризацию и блочный доступ.

FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM - динамическая память с быстрым странич-
ным доступом) активно используется в последние несколько лет. Память
со страничным доступом отличается от обычной динамической памяти тем,
что после выбора строки матрицы и удержании RAS допускает многократную
установку адреса столбца, стробируемого CAS, а также быструю регенера-
цию по схеме "CAS прежде RAS". Первое позволяет ускорить блочные пере-
дачи, когда весь блок данных или его часть находятся внутри одной
строки матрицы, называемой в этой системе страницей, а второе - сни-
зить накладные расходы на регенерацию памяти.

EDO (Extended Data Out - расширенное время удержания данных на выходе)
фактически представляют собой обычные микросхемы FPM, на выходе кото-
рых установлены регистры-защелки данных. При страничном обмене такие
микросхемы работают в режиме простого конвейера: удерживают на выходах
данных содержимое последней выбранной ячейки, в то время как на их
входы уже подается адрес следующей выбираемой ячейки. Это позволяет
примерно на 15% по сравнению с FPM ускорить процесс считывания после-
довательных массивов данных. При случайной адресации такая память ни-
чем не отличается от обычной.

BEDO (Burst EDO - EDO с блочным доступом) - память на основе EDO, ра-
ботающая не одиночными, а пакетными циклами чтения/записи. Современные
процессоры, благодаря внутреннему и внешнему кэшированию команд и дан-
ных, обмениваются с основной памятью преимущественно блоками слов мак-
симальной ширины. В случае памяти BEDO отпадает необходимость постоян-
ной подачи последовательных адресов на входы микросхем с соблюдением
необходимых временных задержек - достаточно стробировать переход к
очередному слову отдельным сигналом.

SDRAM (Synchronous DRAM - синхронная динамическая память) - память с
синхронным доступом, работающая быстрее обычной асинхронной
(FPM/EDO/BEDO). Помимо синхронного метода доступа, SDRAM использует
внутреннее разделение массива памяти на два независимых банка, что
позволяет совмещать выборку из одного банка с установкой адреса в дру-
гом банке. SDRAM также поддерживает блочный обмен. Основная выгода от
использования SDRAM состоит в поддержке последовательного доступа в
синхронном режиме, где не требуется дополнительных тактов ожидания.
При случайном доступе SDRAM работает практически с той же скоростью,
что и FPM/EDO.

PB SRAM (Pipelined Burst SRAM - статическая память с блочным конвейер-
ным доступом) - разновидность синхронных SRAM с внутренней конвейери-
зацией, за счет которой примерно вдвое повышается скорость обмена бло-
ками данных.

Микросхемы памяти имеют четыре основные характеристики - тип, объем,
структуру и время доступа. Тип обозначает статическую или динамическую
память, объем показывает общую емкость микросхемы, а структура - коли-
чество ячеек памяти и разрядность каждой ячейки. Например, 28/32-вы-
водные DIP-микросхемы SRAM имеют восьмиразрядную структуру (8k*8,
16k*8, 32k*8, 64k*8, 128k*8), и кэш для 486 объемом 256 кб будет сос-
тоять из восьми микросхем 32k*8 или четырех микросхем 64k*8 (речь идет
об области данных - дополнительные микросхемы для хранения признаков
(tag) могут иметь другую структуру). Две микросхемы по 128k*8 поста-
вить уже нельзя, так как нужна 32-разрядная шина данных, что могут
дать только четыре параллельных микросхемы. Распространенные PB SRAM в
100-выводных корпусах PQFP имеют 32-разрядную структуру 32k*32 или
64k*32 и используются по две или по четыре в платах для Pentuim.

Аналогично, 30-контактные SIMM имеют 8-разрядную структуру и ставятся
с процессорами 286, 386SX и 486SLC по два, а с 386DX, 486DLC и обычны-
ми 486 - по четыре. 72-контактные SIMM имеют 32-разрядную структуру и
могут ставиться с 486 по одному, а с Pentium и Pentium Pro - по два.
168-контактные DIMM имеют 64-разрядную структуры и ставятся в Pentium
и Pentium Pro по одному. Установка модулей памяти или микросхем кэша в
количестве больше минимального позволяет некоторым платам ускорить ра-
боту с ними, используя принцип расслоения (Interleave - чередование).

Время доступа характеризует скорость работы микросхемы и обычно указы-
вается в наносекундах через тире в конце наименования. На более мед-
ленных динамических микросхемах могут указываться только первые цифры
(-7 вместо -70, -15 вместо -150), на более быстрых статических "-15"
или "-20" обозначают реальное время доступа к ячейке. Часто на микрос-
хемах указывается минимальное из всех возможных времен доступа - нап-
ример, распространена маркировка 70 нс EDO DRAM, как 50, или 60 нс -
как 45, хотя такой цикл достижим только в блочном режиме, а в одиноч-
ном режиме микросхема по-прежнему срабатывает за 70 или 60 нс. Анало-
гичная ситуация имеет место в маркировке PB SRAM: 6 нс вместо 12, и 7
- вместо 15. Микросхемы SDRAM обычно маркируются временем доступа в
блочном режиме (10 или 12 нс).

Ниже приведены примеры типовых маркировок микросхем памяти; в обозна-
чении обычно (но не всегда) присутствует объем в килобитах и/или
структура (разрядность адреса и данных).

Статические:

61256 - 32k*8 (256 кбит, 32 кб)
62512 - 64k*8 (512 кбит, 64 кб)
32C32 - 32k*32 (1 Мбит, 128 кб)
32C64 - 64k*32 (2 Мбит, 256 кб)

Динамические:

41256 - 256k*1 (256 кбит, 32 кб)
44256, 81C4256 - 256k*4 (1 Мбит, 128 кб)
411000, 81C1000 - 1M*1 (1 Мбит, 128 кб)
441000, 814400 - 1M*4 (4 Мбит, 512 кб)
41C4000 - 4M*4, (16 Мбит, 2 Мб)
MT4C16257 - 256k*16 (4 Мбит, 512 кб)
MT4LC16M4A7 - 16M*8 (128 Мбит, 16 Мб)
MT4LC2M8E7 - 2M*8 (16 Мбит, 2 Мб, EDO)
MT4C16270 - 256k*16 (4 Мбит, 512 кб, EDO)

Микросхемы EDO часто (но далеко не всегда) имеют в обозначении "нек-
руглые" числа: например, 53C400 - обычная DRAM, 53C408 - EDO DRAM.
Unforg1ven вне форума