14.Склад динамічної пам’яті у мікросхем пам’яті

Постійними запам’ятовувальнимі пристроями|устроями| є діодні матриці, які „пропалюються” виробником при виготовленні мікросхеми або користувачем при програмуванні мікросхеми за допомогою програматора. При програмуванні мікросхеми на відповідні її входи подається підвищена напруга|напруження| живлення|харчування|, внаслідок чого плавкі перемички розплавляються і електричне коло|цеп| між цими точками|точками| порушується .

(походу это неправильно, больше ничего не нашёл)

ОЗП - не єдиний тип мікросхем пам'яті. У багатьох випадках дані повинні зберігатися, навіть якщо живлення відключене. Більше того, після установки ні програми, ні дані не повинні змінюватися. Ці вимоги привели до появи ПЗП (постійних запам'ятовувальних пристроїв), які не дозволяють змінювати й стирати інформацію, що зберігається в них.

15. Недоліки при застосувані динамічної пам’яті

Елементарна комірка динамічної пам'яті (Dynamic RAM – DRAM) складається з одного конденсатора і замикаючого транзистора. Це дає можливість досягти набагато більшої щільності розміщення елементів і, у результаті знижується вартість ОЗП.

Дана технологія має ряд недоліків, головним з який є те, що заряд, що накопичується на конденсаторі, згодом губиться. Незважаючи на те, що при конструюванні конденсаторів комірки динамічної пам'яті використовується гарний діелектрик з електричним опором декілька тераОм (1012 Ом), заряд конденсатора „губиться” дуже швидко, тому що розміри одного конденсатора мікроскопічні, а ємність дуже мала (порядку 10-15 Ф). При такій ємності на такому конденсаторі накопичується усього близько 40 000 електронів.

Пам'ять DRAM виготовлюється на основі конденсаторів невеликої ємності, які швидко втрачають заряд, тому інформацію приходиться оновлювати через певні проміжки часу щоб уникнути втрати даних. Цей процес називається регенерацією пам'яті.

Недоліки|нестача| динамічної пам'яті:

1.необхідність регенерації і схем регенерації;

2.протягом циклу регенерації не можна ініціювати операцію зчитування або запису до завершення циклу регенерації;

3.час зчитування або запису буде збільшений при попаданні на цикл регенерації;

4.потрібно декілька номіналів напруги|напруження| живлення|харчування| +12 В, +5 В, -5 В.

16. Ядром мікросхеми статичної оперативної пам'яті (SRAM - Static Random Access Memory) є сукупність тригерів - логічних пристроїв, що мають два стійкі стани, одне з яких умовно відповідає логічному нулі, а інше - логічній одиниці.

Кожен тригер зберігає один біт інформації. Це дозволяє:

- мати стійкі стани й за наявності живлення зберігати нескінченно довго інформацію;

- працювати на частотах до декількох Ггц.

До недоліків тригерів слід віднести їх високу вартість і низьку щільність зберігання інформації.

В основі всіх тригерів лежить кільце з двох логічних елементів "НЕ" (інверторів), сполучених за типом "тригеру".

У статичних ОЗП записана інформація постійно зберігається у виділеному для неї місці й не руйнується під година її зчитування. Руйнування інформації можливе тільки під година її примусового стирання або вимкнення напруги джерела живлення.

Розрізняють ОЗП з однорозрядною та багаторозрядною організацією. Для ОЗП з однорозрядною організацією інформаційна ємність дорівнює 2 х t біт,

де t - кількість адресних ліній ВІС ОЗП.

З багаторзрядною -2хn біт,

де n - кількість ліній даних.

В основі всіх тригерів лежить кільце із двох логічних елементів "НЕ" (інверторів), з'єднаних по типі "засувки" (рисунок 1).

Якщо подати на лінію Q сигнал, що відповідає одиниці, то, пройшовши крізь елемент D.D1 він перетвориться на нуль. Але, поступив на вхід наступного елемента, - D.D2 - цей нуль знову перетвориться на одиницю.

Оскільки, вихід елемента D.D2 підключений до входу елемента D.D1, то навіть після зникнення сигналу з лінії Q, він буде підтримувати себе самостійно, тобто тригер перейде в стійкий стан. Вважається, що це можна вподібнити драконові, що кусає себе за хвіст.

Типи статичної пам'яті

Існує три типи статичної пам'яті:

асинхронна;

синхронна;

конвеєрна.

Асинхронна статична пам'ять працює незалежно від контролера й тому, контролер не може бути впевнений, що закінчення циклу обміну співпадає з початком чергового тактового імпульсу. Цикл обміну збільшується на один такт, знижуючи цим продуктивність.

17. У динамічній пам'яті комірки побудовані на основі областей з нагромадженням зарядів, що займають набагато меншу площу, ніж тригери, і практично не споживають енергії при зберіганні. При записі біта в таку комірку в ній формується електричний заряд, що зберігається протягом декількох мілісекунд; для постійного зберігання заряду комірки необхідно регенерувати — перезаписувати вміст для відновлення зарядів. Комірки мікросхем динамічної пам'яті організовані у вигляді прямокутної (зазвичай — квадратної) матриці; при звертанні до мікросхеми на її входи спочатку подається адреса рядка матриці, супроводжувана сигналом RAS (Row Address Strobe — строб адреси рядка), потім, через певний час — адреса стовпця, супроводжувана сигналом CAS (Column Address Strobe — строб адреси стовпця). При кожному звертанні до комірки регенерують всі комірки обраного рядка, тому для повної регенерації матриці досить перебрати адреси рядків. Комірки динамічної пам'яті мають більший час спрацьовування (десятки-сотні наносекунд), але велику питому щільність (кілька десятків МБіт на корпус) і менше енергоспоживання. Динамічна пам'ять використовується як основна.

Звичайні види SRAM і DRAM називають також асинхронними, оскільки установка адреси, подача керуючих сигналів і читання/запис даних можуть виконуватися в довільні моменти часу — необхідним є тільки дотримання тимчасових співвідношень між цими сигналами. У ці тимчасові співвідношення включені так звані охоронні інтервали, необхідні для стабілізації сигналів, що не дозволяють досягти теоретично можливої швидкодії пам'яті. Існують також синхронні види пам'яті, що одержують зовнішній синхросигнал, до імпульсів якого жорстко прив'язані моменти подачі адреси й обміну даними; крім економії часу на охоронних інтервалах, вони дозволяють більш повно використовувати внутрішню конвеєризацію і блоковий доступ.

18. Динамічна пам`ять представляє собою масив пронумерованих комірок, які не мають імені; адреса першої такої комірки записана у вказівник. Динамічна пам`ять не очищується до завершення програми. Відповідальність за неї повністю покладається на програміста. Область динамічної пам`яті не може бути використана повторно, поки не буде звільнена явно. Перевагою динамічної пам`яті є те, що доступ до даних в ній можна отримати лише з використанням тих функцій, які володіють доступом до вказівника на динамічну пам`ять. Це дозволяє уникнути випадкової зміни даних. Динамычна память складаеться з 1 конденсатора і 1 транзистора це дае можливість досягти набагато більшої щільності розміщення елементів , урезультаті зменшуеться вартість ОЗП.

Динамічна пам'ять має 3 основні переваги:

-Висока щільність елемента динамічної памяті: можна реалізувати навіть на 1-му транзисторі, що дозволяє на кристалі розміщити більше елементів

-мале споживання електроенергії від 0,05 мВат до 0,2мВат відповідно

-економічність.

19.Для виконання 1-ї мікро операції потрібний один керуючий сигнал таким чином в одному машинному такті реалізуеться сукупність мікрооперацій і це називаеться мікрокомандою Множина мікрокоманд створює мікропрограму , кожна команда процесора має власну мікропрограму і час її виконання називаеться- командним циклом процесора