Лекция 7. Внешняя память компьютера

RDRAM

SDRAM II (DDR)

SDRAM

Особенностью технологии SDRAM (Synchronous DRAM) является синхронная работа микросхем памяти и процессора. Тактовый генератор, задающий скорость работы микропроцессором, также управляет работой SDRAM. При этом уменьшаются временные задержки в процессе циклов ожидания, и ускоряется поиск данных. Эта синхронизация позволяет контроллеру памяти точно знать время готовности данных. Таким образом, скорость доступа увеличивается благодаря тому, что данные доступны во время каждого такта таймера. Технология SDRAM позволяет использовать множественные банки памяти, функционирующие одновременно, дополнительно к адресации целыми блоками. Микросхемы SDRAM имеют программируемые параметры и свои наборы команд. Длина пакетного цикла чтения-записи может программироваться (1, 2, 4, 8, 256 элементов). Цикл может быть прерван специальной командой без утери данных. Конвейерная организация позволяет инициировать следующий цикл чтения до окончания предыдущего.

Synchronous DRAM II, или DDR (Double Data Rate - удвоенная скорость передачи данных), является развитием SDRAM. Технология DDR основана на тех же принципах, что и SDRAM, однако включает некоторые усовершенствования, позволяющие увеличить быстродействие. DDR дает возможность читать данные по нарастающему и спадающему фронтам тактового сигнала, выполняя два доступа за время одного обращения стандартной SDRAM, что фактически увеличивает скорость доступа вдвое по сравнению с SDRAM, используя при этом ту же частоту. Кроме того, DDR использует DLL (Delay-Locked Loop - цикл с фиксированной задержкой) для выдачи сигнала DataStrobe, означающего доступность данных на выходных контактах. Используя один сигнал DataStrobe на каждые 16 выводов, контроллер может осуществлять доступ к данным более точно и синхронизировать входящие данные, которые поступают из разных модулей, находящихся в одном банке.

В основе технологии RDRAM лежит многофункциональный протокол обмена данными между микросхемами, который позволяет передачу данных по упрощенной шине, работающей на высокой частоте. RDRAM представляет собой интегрированную на системном уровне технологию. Ключевыми элементами RDRAM являются:

• модули DRAM, базирующиеся на Rambus;
• ячейки Rambus ASIC (RACs);
• схема соединения чипов, называемая Rambus Channel.

Rambus, впервые использованный в графических рабочих станциях в 1995 году, использует уникальную технологию RSL (Rambus Signal Logic - сигнальная логика Rambus), позволяющую использовать частоты передачи данных до 600MHz на обычных системах и материнских платах. Rambus использует низковольтные сигналы и обеспечивает передачу данных по обоим фронтам сигнала системного таймера. RDRAM использует 8-битовый интерфейс, в то время как EDO RAM и SDRAM используют 4-, 8- и 16-битовый интерфейс. Расширением технологии RDRAM является Direct Rambus. Схемотехника Direct Rambus использует те же уровни сигналов (RSL), но более широкую шину (16 бит), более высокие частоты (выше 800MHz) и улучшенный протокол (эффективность выше на 90%). Однобанковый модуль RDRAM обеспечивает скорость передачи 1,6 Гбайт/с, двухбанковый - 3,2 Гбайт/с. Direct Rambus использует два 8-битных канала для передачи 1,6 Гбайт и 3 канала для получения 2,4 Гбайт.

Вопросы для самоконтроля

1. Какая память в ПК является самой быстрой?
2. Объясните, в чем состоит принцип временной и пространственной локальности программы.
3. Какие способы существуют для согласования содержимого кэш-памяти и основной памяти?
4. Перечислите типы кэш-памяти.
5. Какие схемотехнические решения используются для повышения быстродействия DRAM?
6. В каких микросхемах динамической памяти используется включение некоторого количества статической памяти?
7. В каких микросхемах динамической памяти используется внутренняя конвейерная архитектура?
8. В каких микросхемах динамической памяти используются множественные банки памяти, функционирующие одновременно?
9. В каких микросхемах динамической памяти передача данных происходит по обоим уровням сигнала системного таймера?

Дата добавления: 2014-01-06