- •4. Организация памяти эвм
- •4.1. Принцип работы оперативной памяти
- •4.2. Типы оперативной памяти
- •4.3. Модули для размещения оперативной памяти
- •4.4. Статическая память
- •4.5. Память для долговременного хранения информации
- •4.6. Стековая организация памяти
- •4.7. Виртуальная память
- •4.8. Контрольные вопросы
4.2. Типы оперативной памяти
В Pentium применяли EDO DRAM (Extended Data Output), но в них линии ввода/вывода остаются подключёнными до окончания ввода нового адреса, т.е. до начала вывода следующего бита. Происходит одновременное считывание данных и задание адреса следующих данных. На 10 – 15% быстрее FPM DRAM, но на запись это преимущество не распространяется [10].
Микросхема BEDO DRAM (Burst EDO) отличается от EDO наличием генератора номера столбца. Здесь после первого поступления на вход микросхем адреса ячейки и сигналов RAS и CAS, для последующих 4 столбцов сигнал CAS генерируется внутри микросхем.
Микросхемы СDRAM и EDRAM (Cashe DRAM и Enhanced DRAM) содержат немного ячеек быстрой памяти SRAM со временем доступа 10 – 15 нс: на одном кристалле могут находиться 4 Мбайт DRAM и 16 Кбайт SRAM, который можно рассматривать как встроенную кэш-память.
В 1997 году для синхронизации работы памяти и системной шины использовалась микросхема синхронной динамической памяти SDRAM (Sythronous DRAM). Метод доступа к строкам и столбцам данных – как в DRAM. Отличие в том, что память и CPU работают синхронно, без циклов ожидания. Современные микросхемы работают на тактовых частотах CPU 66, 75, 83, 100, 125 и 133 МГц. Есть чередование адресов и пакетный режим, а также 3-ступенчатая конвейерная адресация, позволяющая запрашивать данные до завершения обработки предыдущих. Здесь 2 и более банков. Сейчас SDRAM заменила память типа FPM и DRAM. Модули памяти PC 100/133 SDRAM выпущены в корпусе TSOP. Количество их выводов зависит от глубины адресного пространства микросхем.
ESDRAM является расширением микросхемы SDRAM. Работает на частоте системной шины 66, 100 и 166 МГц, время рабочего цикла – 8 нс, совместима с PC 100 SDRAM.
DDR SDRAM (SDRAM II) – Double Date Rate – удвоенная скорость передачи данных. Состоит из 4 независимых банков, в которых команды обрабатываются параллельно. В маркировке у них не частота, а пропускная способность: PC 1 600 для 100 МГц и PC 2 100 для 133 МГц. Их поддерживает чипсет корпорации VIA – VIA Apollo KX-266, AMD – Chipset AMD 760.
В микросхеме RDRAM фирмы RAMBUS организация банков выборки данных из памяти построена по-другому. Шина данных 16-разрядная и 8-разрядная шина управления. Тактовая частота 400 МГц, но данные пересылаются по переднему и заднему фронту синхроимпульса:
16 бит * 400 МГц * 2 = 1,6 Гбайт/с.
Здесь по одной шине передаётся адрес строки, а по другой – адрес столбца. Передача адресов осуществляется последовательными пакетами.
В процессе работы выполняется конвейерная выборка из памяти, причём адрес может передаваться одновременно с данными.
Ёмкость микросхем 16, 32, 64, 128 и 256 Мбайт. Планируется 512 и 1 Гбайт.
Для этой памяти разработаны чипсеты Intel 810, Intel 810E, Intel 820, Intel 840 и Intel 845.
В SLDRAM (Sync Linc DRAM) используется классическое ядро DRAM. Для этой памяти в стандарте предусмотрен протокол пакетной передачи адреса.
Характеристики различных типов памяти приведены в табл. 6.
В первом поколении были 16-разрядные шины данных на частоте 400 МГц. Передача идёт по фронту и спаду тактового сигнала, а потому пропускная способность: 16 бит * 400 МГц * 2 = 1,6 Гбайт/с.
Таблица 6
Основные типы памяти и их параметры
Тип памяти |
Год выпуска |
Разрядность шины, бит |
Пиковая пропускная способность, Мбайт/с |
Тактовая частота системной шины, МГц |
FPM DRAM |
1987 |
32 |
132 |
33 |
EDO DRAM |
1995 |
32 |
200 |
50 |
SDRAM |
1997 |
64 |
528 |
66 |
SDRAM |
1998 |
64 |
800 |
100 |
SDRAM |
2000 |
64 |
1024 |
133 |
DRDRAM, 1 канал |
1999 |
16 |
1200 |
600 |
DRDRAM, 1 канал |
2000 |
16 |
1600 |
800 |
DRDRAM, 2 канала |
2001 |
16 |
2400 |
600 |
DRDRAM, 2 канала |
2001 |
16 |
3200 |
800 |
DRDRAM, 2 канала |
2002 |
16 |
4300 |
2066 |
DDR SDRAM |
2001 |
64 |
1600 |
100 |
DDR SDRAM |
2001 |
64 |
2400 |
150 |
DDR SDRAM II |
2002 |
64 |
3200 |
100 |
DDR SDRAM II |
2003 |
64 |
6400 |
200 |
DDR SDRAM II |
2004 |
64 |
8533 |
266 |
DDR SDRAM II |
2005 |
64 |
12800 |
400 |
