<<
>>

Основные типы памяти современных ПК

Как было отмечено выше, в современных микропроцессорных системах в качестве ОЗУ чаще всего используются динамические ОЗУ с запоминающим конденсатором. Такие ОЗУ часто называют асинхронными, так как установка адреса и подача управляющих сигналов могут выполняться в произвольные моменты времени, необходимо только соблюдение временных соотношений между этими сигналами.
В них включены так называемые охранные интервалы, необходимые для установления сигналов. Существуют также синхронные виды памяти, получающие внешний синхросигнал, к импульсам которого жестко привязаны моменты подачи адресов и обмена данными: они позволяют более полно использовать внутреннюю конвейеризацию и блочный доступ. Рассмотрим некоторые из них [24]. FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM — динамическая память с быстрым страничным доступом) отличается от обычной динамической памяти тем, что после выбора строки матрицы и удержания сигнала RAS допускает многократную установку адреса столбца, стробируемого сигналом CAS, а также быструю регенерацию по схеме «CAS прежде RAS».
Первое позволяет ускорить блочные передачи, когда весь блок данных или его часть находится внутри одной строки матрицы, называемой в этой системе страницей, а второе — снизить затраты времени на регенерацию памяти. EDO (Extended Data Out — расширенное время удержания данных на выходе) фактически представляют собой обычные микросхемы FPM, на выходе которых 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 последовательных массивов данных. При случайной адресации такая память ничем не отличается от обычной.
BEDO (Burst EDO — EDO с блочным доступом) — память на основе EDO, работающая не одиночными, а пакетными циклами чтения/записи. Современные процессоры благодаря внутреннему и внешнему кэшированию команд и данных обмениваются с основной памятью преимущественно блоками слов максимальной ширины. При наличии памяти BEDO отпадает необходимость постоянной 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). Кроме синхронного доступа, SDRAM использует внутреннее разделение массива памяти на два независимых банка, что позволяет совмещать выборку из одного банка с установкой адреса в другом. SDRAM также поддерживает блочный обмен. Основное преимущество 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. При увеличении частоты процессорной шины с 66 до 100 МГц вместо памяти SDRAM, работающей на частоте 66 МГц (PC 66), стала использоваться более быстрая SDRAM, способная работать на частоте 100 МГц. Эта память получила название PC 100 в соответствии со спецификацией фирмы Intel. Следующий шаг по увеличению частоты процессорной шины до 133 МГц привел к появлению модуля памяти PC 133 (разработчик VIA Technologies). VCM 133. Увеличение пропускной способности памяти — главный, но не единственный способ повышения ее производительности. Второй способ — уменьшение задержек (lattency) при обращении к памяти. В памяти VCM SDRAM (Virtual Channel Memory), разработанной фирмой NEC, уменьшение времени задержек достигается за счет организации одного или нескольких виртуальных каналов доступа к памяти для каждого из обратившихся устройств (процессор, графический адаптер, шина PCI и др.).
Чипы VCM по выводам полностью анологичны обычным чипам SDRAM. DDR SDRAM (DDR, Double Data Rate — удвоенная скорость передачи данных). В DDR SDRAM используется более точная внутренняя синхронизация, которая фактически вдвое увеличивает скорость доступа за счет возможности передачи данных на обеих границах сигнала тактовой частоты. Так, при тактовой частоте 100 МГц она передает данные в два раза быстрее, чем обычная SDRAM PC 100, поэтому и называется РС200. Отличия ее от SDRAM во внутренней архитектуре очень незначительны, поэтому при производстве и тестировании используется тот же технологический процесс и то же оборудование. Модуль памяти DDR SDRAM несколько отличается от обычного модуля DIMM — число контактов увеличено со 168 до 184, а напряжение питания уменьшено до 2,5 В. Поэтому прямого перехода от SDRAM к DDR DRAM нет. RDRAM. Память типа RDRAM (Rambus DRAM), разработанная Rambus Inc, построена на базе специального интерфейса Rambus Interface, которым снабжается как контроллер памяти, так и каждая микросхема. Контроллер и микросхемы памяти (их может быть до 32 штук) присоединяются непосредственно к специальной 33-проводной шине и образуют канал Direct Rambus Channel. Таких каналов, работающих параллельно, может быть несколько. Данные, адреса и управляющие сигналы передаются по единой 16-разрядной шине. Уменьшение ширины слова данных до 16 разрядов с избытком компенсируется более высокой тактовой частотой передачи. Так, при тактовой частоте 400 МГц, за счет того, что данные передаются по обоим фронтам, реальная частота передачи составляет 800 МГц, а пропускная способность канала достигает 1,6 Гбайт/с. Сама же память работает на частоте 100 МГц, но за счет многобанковой структуры имеет такую же пропускную способность — 1,6 Гбайт/с. При использовании четырех каналов (общая ширина шины данных 64 разряда) пропускная способность достигает 6,4 Гбайт/с. Таким образом, преимущества памяти RDRAM достигаются за счет специального интерфейса, высоких скоростей передачи и многобанковой структуры, обеспечивающей эффективную обработку перекрывающихся запросов.
Для использования в качестве оперативной памяти в компьютерах память RDRAM выполняется в виде модулей типа RIMM, несколько напоминающих обычные модули DIMM. Они имеют 184 позолоченных контакта. На модуле присутствует запоминающее устройство EEPROM для реализации функции идентификации параметров модуля системой SPD (Serial Presence Detect). Напряжение питания составляет 2,5 В. Кроме основного ОЗУ, устройством памяти снабжается и устройство отображения информации — видеодисплейная система. Такая память называется видеопамятью и располагается на плате видеоадаптера. Видеопамять служит для хранения изображения. От ее объема зависит максимально возможное разрешение видеокарты — АхВхС, где А — количество точек по горизонтали, В — по вертикали, С — количество возможных цветов каждой точки. Например, для разрешения 640x480x16 достаточно иметь видеопамять 256 Кбайт, для 800x600x256 — 512 КБ, для 1024x768x65536 (другое обозначение 1024x768x64k) — 2 Мбайт и т. д. Поскольку для хранения цветов отводится целое число разрядов, количество цветов всегда является целой степенью 2(16 цветов — 4 разряда, 256 — 8 разрядов, 64к — 16 и т. д.). Основными типами видеопамяти, используемой в видеоадаптерах являются: ■ FPM DRAM (Fast Page Mode Dynamic RAM — динамическое ОЗУ с быстрым страничным доступом) — основной тип видеопамяти, идентичный используемой в ОЗУ. Активно применялась до 1996 г.; ■ VRAM (Video RAM — видео-ОЗУ) — так называемая двухпортовая DRAM с поддержкой одновременного доступа со стороны видеопроцессора и центрального процессора компьютера. Позволяет совмещать во времени вывод изображения на экран и его обработку в видеопамяти, что сокращает задержки и увеличивает скорость работы; ■ EDO DRAM (Extended Data Out DRAM — динамическое ОЗУ с расширенным временем удержания данных на выходе) — память с элементами конвейеризации, позволяю- щей несколько ускорить обмен блоками данных с видеопамятью; ■ SGRAM (Synchronous Graphics RAM — синхронное графическое ОЗУ) — вариант DRAM с синхронным доступом, когда все управляющие сигналы изменяются одновременно с системным тактовым синхросигналом, что позволяет уменьшить временные задержки; ■ WRAM (Window RAM — оконное ОЗУ) — EDO VRAM, в котором окно, через которое обращается видеоконтроллер, сделано меньшим, чем окно для центрального процессора; ■ MDRAM (Multibank DRAM — многобанковое ОЗУ) — вариант DRAM, организованный в виде множества независимых банков объемом по 32 Кбайт каждый, работающих в конвейерном режиме. Увеличение скорости обращения видеопроцессора к видеопамяти, кроме повышения пропускной способности адаптера, позволяет повысить максимальную частоту регенерации изображения, что снижает утомляемость глаз оператора. 7.3.
<< | >>
Источник: О.А. Акулов Н.В. Медведев. Информатика и вычислительная техника. 2005

Еще по теме Основные типы памяти современных ПК:

  1. Основные типы причин
  2. Основные типы организаций международного радиовещания.
  3. ОСНОВНЫЕ ПРАВОВЫЕ СИСТЕМЫ СОВРЕМЕННОСТИ
  4. Тема 5. Классификация основных правовых систем современности
  5. Тема 5. Классификация основных правовых систем современности
  6. Глава 2 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВРЕМЕННОЙ СОЦИОЛОГИИ
  7. ГЛАВА 5 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВРЕМЕННОГО ОБУЧЕНИЯ
  8. 6.3. Особенности и основные проблемы современной семьи
  9. Основные тенденции конституционного развития в современный период
  10. 23.1. Понятие и основные принципы современного международного права
  11. А.Х. Саидов . Сравнительное правоведение. Основные правовые системы современности, 2003
  12. ОСНОВНАЯ ПРОБЛЕМАТИКА И ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ
  13. §5. Основные этапы исторического развития системы органов предварительного расследования в России и современные проблемы ее реформирования
  14. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА. АККРЕДИТАЦИЯ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ДОКУМЕНТЫ ОБ ОБРАЗОВАНИИ
  15. 1. Программа учебного курса «Сравнительное правоведение (основные правовые системы современности)» Общая часть Введение в теорию и историю сравнительного правоведения
  16. Типология органов и основные типологические группы современной российской журналистики (качественные и массовые издания, каналы, программы; органы информации различной функционально-целевой, предметно-тематической, направленности; рассчитанные на определенные группы аудитории, разной периодичности).
  17. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПАМЯТИ
  18. Гигиена памяти.
  19. укрепление памяти
  20. ТЕОРИЯ ПАМЯТИ