Память

Оперативная память  (RAM – Random Access  Memory – для создания высокоскоростной кэш-памяти) – память с произвольным доступом. Используется центральным процессором для совместного хранения данных и их используемого кода Основная особенность – быстродействие. По принципу действия различают:  динамическая, статическая. Различие – принцип хранения информации. Так как элементарной единицей информации является бит, оперативную память можно рассматривать как некий набор ячеек, каждая из которых может хранить один бит информации.  Различие между динамической и статической – способ хранения элементарных ячеек. В статической памяти ячейки построены на различных  вариантах триггеров ( транзисторы схем с двумя устойчивыми состояниями). После записи бита в такую ячейка она в нём может пробыть сколь угодно долго, необходимо только наличие питания (отсюда и название). Достоинство: быстродействие. Недостатки: высокое энергопотребление и низкая удельная плотность данных.

В динамической памяти (DRAM – Dynamic Random Access Memory – оперативная память)  элементарная ячейка представляет собой конденсатор, который способен в течение малого промежутка времени сохранять электрический заряд, наличие которого можно синхронизовать с информационным битом. При записи логической единицы в ячейку памяти конденсатор заряжается, при записи  - разряжается.  Любой конденсатор разряжается через схему считывания. Если заря конденсатора был не нулевой, то на выходе схемы устанавливается единичное значение. Кроме того, поскольку конденсатор заряжается то необходимо его зарядить. Процесс повторной зарядки называется регенерацией. Если не пользоваться ячейкой долгое время, то за счёт токовой утечки информация удаляется, идёт основная зарядка – регенерация (memory refresh). Регенерация в микросхеме происходит одновременно по всей строке матрицы при обращении к любой из ячеек. Достоинства: высокая плотность, низкое удельное энергопотребление.

Микросхемы динамической памяти организованы в виде квадратной матрицы, причём значение столбца/строки матрицы задаёт 1 из элементарных ячеек. При обращении к той или иной ячейке памяти нужно задать адрес нужной строки и столбца. Задание адреса строки происходит, когда на входы матрицы подаётся специальный строббирующий импульс RAS – Row Address Stroup. Задание адреса столбца – строббирующий импульс CAS – Column Address  Stroup.

При этом сигналами для выбора содержания строки или столбца служат положительные фронты строббирующих импульсов. RAS и CAS подаются последовательно друг за другом, сначала RAS, потом CAS.

Обычным типом DRAM памяти является синхронизирующий тип, так как устанавливаются чтение, запись данных, и выполняются в произовльные моменты времени. Необходимо только соблюдать временные соотношения между этими сигналами. Существуют также синхронные виды памяти, получающие внешний синхросигнал, к импульсам которого жёстко привязаны моменты подачи адресов и обменов данными.

FPM DRAM – Fast Page Mode – динамическая память с быстрым страничным доступом. Принцип действия основан на предположении о последовательном доступе к данным, предполагается, что данные, к которым происходит обращение, расположены последовательно в пределах одной строки.  Страница – одна строка матрицы. Смысл страничного доступа – после выбора строки и удержания RAS допускается многократная установка адреса столбца. Такой подход позволяет выбирать последовательные данные в пределах одной строки.

Асинхронизирующий тип – EDO DRAM (Extended data out) – расширенная память, представляет собой продвинутый вариант  FPM памяти. Страничный тип доступа. На выходе стоят регистры-защёлки данных. Работает по принципу конвейера. Содержимое выбранных ячеек удерживается в выходных регистрах –защёлках, в то время как на вход уе подаётся адрес следующей выбираемой ячейки В режиме конвейера удаётся совмещать по времени несколько  операций, что приводит к увеличению скорости считывания последовательных массивов данных. Однако при случайной адресации память ничем не отличается от обычной.

• на выходе устанавливаются триггерные регистры хранения, в соответствии с работоспособностью которых в первом такте синхронизации данные поступают на вход регистра, а во втором такте – на выход;
• тактирующим импульсом является сигнал CAS.

Преимущество такого внутреннего конвейерного звена в том, что во втором такте время появления данных после выдачи переднего фронта CAS будет меньше.

Разгон

Частота у процессоров всегда разная, и она не всегда точно показывается =(

Что можно менять:

·         Тайминги памяти -  характеризуют регистры, можно регулировать в BIOS.

·         Изменение кэш-памяти. Всего два уровня кэш-памяти процессора.

·         Частота процессора. Существуют «голубая» и «чёрная» смерть.

В случае чего – лучше пробовать сбросить всё до заводских настроек. Разгонять надо постепенно.

Патч – программа, которая тестирует все элементы. оО

 типы памяти (FPM, EDO, BEDO) являются асинхрон­ными. При асинхронной передаче данных гарантируется, что определенная опера­ция будет закончена за фиксированный промежуток времени, например за 60 нс. Работа асинхронной памяти не синхронизирована с тактовой частотой системной шины, то есть данные появляются на этой шине в произвольные моменты времени.

Асинхронная память - Процесс общения с памятью бы медленным, поэтому пришла ей на смену синхронная память. При работе с синхронной памятью SDRAM обеспечивается синхронизация всех входных/выходных сигналов с тактами системного генератора (т.е постоянно подаёт сгнаы/колебания). В самом процессоре есть генератор тактов.  Управление памятью усложнилось, так как приходилось вводить регистры-защелки, которые хранят адреса,  данные и управляющие сигналы, в то время как процессор передавал их в память, продолжая работу с другими устройствами. После определённого числа тактов ( такт циклов) количество которых определяет счётчик, данные становятся доступными и процессор может их поручить системной шине.

Отличия SDRAM’а от предшественников:

1. Весь массив памяти разделён на 2 независимых банка, что позволяет совмещатьь выборку данных из одного банка и установку адреса в другой банк. Доступ к этим страницам чередуется => устраняются задержки и обеспечивается якобы непрерывный поток данных;
2. В SDRMA’e, как и в BEDO, конвейерная обработка данных, что позволяет производить обращения по новому адресу ячейки столбца памяти на каждом тактовом цикле. В Микросхеме имеется счётчик для наращивания ячеек столбцов памяти с целью обеспечения быстрого доступа.

Существуют два типа SDRAM: синхронная динамическая память PC-100 и PC-133. Цифры 100 и  133 определяют частоту системной шины, которую поддерживает эта память. Максимальная частота PC-100 – 100 МГц. По своей внутренней архитектуре PC-100 и 133 идентичны. Со временем 100 вышла из 4применения, у 133 – лучше разгон памяти.

Пропускная способность – максимальное количество байт, передаваемых по каналу данных за единицу времени ( 1 секунда).

У PC-100 и 133 – 64х разрядная шина, т.е. за каждый такт можно передать 8 байт ( разряд – это биты) => чтобы определить пропускную способность нужно количество тактов * количество байт в один такт. => Пропускная способность = частота (МГЦ) * 8 байт (ширина шины) =>   

·         PC-100: 800 Mбайт/сек

·         РС-133 : 133*8=1064 Мбайт/сек

Максимум реализуется только в случае последовательной передачи данных, т.е. при режиме страничного просмотра.