Τύπος RAM DRAM (δυναμική μνήμη τυχαίας πρόσβασης). Μνήμη τύπου DRAM

Ηλεκτρονική 15.07.2019
Επισκόπηση προγράμματος Η έκδοση υπολογιστή του Microsoft Excel Viewer θα επιτρέψει...

    Chercher- Τακτική κυκλική δημοσκόπηση κυττάρων μνήμης με αναγέννηση πληροφοριών που είναι αποθηκευμένες σε αυτά. Αυτή η διαδικασία για την πρόσβαση στη μνήμη είναι απαραίτητη σε συστήματα με κελιά αποθήκευσης με τη μορφή πυκνωτών, όπου ο χρόνος αποθήκευσης δεδομένων είναι περιορισμένος. [L.M. Νεβντιάεφ... ...

    - (συσκευές αποθήκευσης) στους υπολογιστές. τεχνολογίας (βλ. Ηλεκτρονικός υπολογιστής) συσκευές εγγραφής, αποθήκευσης και αναπαραγωγής πληροφοριών. Ένα φυσικό πρόσωπο μπορεί να ενεργήσει ως φορέας πληροφοριών. το σήμα που διαδίδεται σε ένα μέσο... Φυσική εγκυκλοπαίδεια

    Το αίτημα για "RAM" ανακατευθύνεται εδώ. Βλέπω επίσης άλλες έννοιες. Το απλούστερο σχήμα για την αλληλεπίδραση της μνήμης RAM με την CPU RAM (επίσης μνήμη τυχαίας πρόσβασης, RAM) στην επιστήμη των υπολογιστών, μνήμη, μέρος του συστήματος μνήμης υπολογιστή, στο οποίο ... Wikipedia

    προσαρμοστική αναγέννηση- Μια διαδικασία για την ενημέρωση πληροφοριών που είναι αποθηκευμένες σε κελιά μνήμης ημιαγωγών, στην οποία όλα τα αιτήματα για αναγέννηση βρίσκονται στην ουρά και εξυπηρετούνται στο παρασκήνιο (σε παύσεις μεταξύ άλλων αιτημάτων). Εάν ο αριθμός των συσσωρευμένων αιτημάτων... ... Οδηγός Τεχνικού Μεταφραστή

    - Πρότυπο (MPI) που ορίζει ένα σύνολο επαφών και διαδικασιών ανταλλαγής σε έναν δίαυλο 16-bit με συνδυασμό (πολυπλεξία) διεύθυνσης και δεδομένων. Το πρότυπο δεν ορίζει τη φυσική υλοποίηση της διεπαφής. Περιεχόμενα 1 Αρχή λειτουργίας 2 Εφαρμογές ... Wikipedia

    Τύποι μνήμης DRAM FPM RAM EDO RAM Burst EDO RAM SDRAM DDR SDRAM DDR2 SDRAM DDR3 SDRAM DDR4 SDRAM Rambus RAM QDR SDRAM VRAM WRAM SGRAM GDDR2 GDDR3 GDDR4 GDDR5 ... Wikipedia

    Τύποι μνήμης DRAM FPM RAM EDO RAM Burst EDO RAM DDR SDRAM DDR2 SDRAM DDR3 SDRAM QDR SDRAM WRAM SGRAM GDDR3 GDDR5 DRAM (Δυναμική μνήμη τυχαίας πρόσβασης) ένας από τους τύπους μνήμης τυχαίας πρόσβασης υπολογιστή (RAM), που χρησιμοποιείται ευρέως σε ... ... Βικιπαίδεια

    Το αίτημα "Time Lords" ανακατευθύνεται εδώ. Για το γαλλικό κινούμενο σχέδιο φαντασίας, βλέπε Lords of Time (cartoon) Gallifrey ... Wikipedia

    Η Σπείρα, γνωστή και ως Σύμβολο Οι περισσότεροι από τους χαρακτήρες της τηλεοπτικής σειράς Heroes έχουν υπεράνθρωπες ικανότητες. Οι ικανότητες συνδέονται με τον γονότυπο και κληρονομούνται. Το άρθρο είναι μετάφραση και ερμηνεία ενός άρθρου στα αγγλικά.... ... Wikipedia

    Τύπος Βιομηχανικός μικροϋπολογιστής Κυκλοφόρησε; Παράγεται σύμφωνα με ... Wikipedia

    Σκληρός δίσκος 45 MB, που κατασκευάστηκε τη δεκαετία του 1980 και του 2000, μονάδα RAM τοποθετημένη στη μητρική κάρτα Μνήμη υπολογιστή (συσκευή αποθήκευσης πληροφοριών, συσκευή αποθήκευσης) μέρος ενός υπολογιστή, φυσική ... ... Wikipedia

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η δυναμική μνήμη απαιτεί αναγέννηση (αποκατάσταση) πληροφοριών κάθε λίγα ms. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι για να αποθηκεύσει ένα bit πληροφοριών, χρησιμοποιεί ένα φορτίο σε έναν πυκνωτή, το οποίο διαχέεται με την πάροδο του χρόνου. Η αναγέννηση μνήμης συνίσταται στην ανάγνωση των περιεχομένων κάθε γραμμής του τσιπ DRAM, στην ενίσχυση του και στην εγγραφή του πίσω στην αρχική του θέση. Κατά την αναγέννηση, η πρόσβαση στη μνήμη από τον επεξεργαστή ή άλλες συσκευές απαγορεύεται, γεγονός που οδηγεί σε μείωση της απόδοσης του υπολογιστή.

Σύμφωνα με την οργάνωση του τσιπ DRAM που συζητήθηκε προηγουμένως, για να αναδημιουργηθούν οι πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες σε αυτό, μια διεύθυνση σειράς (συνοδευόμενη από ένα στροβοσκόπιο RAS) και ένα σήμα ανάγνωσης πρέπει να παρέχονται στο τσιπ. Μια απλοποιημένη δομή ενός συστήματος αναγέννησης περιεχομένου μνήμης DRAM 256 γραμμών φαίνεται στο Σχήμα 7.10.

Ο χρονοδιακόπτης διαστήματος αναγέννησης διασφαλίζει ότι όλες οι γραμμές των τσιπ DRAM αναδημιουργούνται έγκαιρα. Εάν ο απαιτούμενος χρόνος ανανέωσης είναι 4 ms, τότε για να ανανεώσετε κάθε σειρά ενός τσιπ DRAM 256 γραμμών, πρέπει να παράγεται ένα σήμα REFRESH κάθε 15,6 μs. Κάθε κύκλος αναγέννησης επαναφέρει τα περιεχόμενα μιας γραμμής. Όταν δημιουργείται ένα νέο σήμα REFRESH, τα περιεχόμενα του μετρητή διευθύνσεων σειράς προσαυξάνονται και μετά δημιουργούνται το strobe RAS και το σήμα ανάγνωσης μνήμης MEMR. Εκτελούνται οι κύριες ενέργειες για την αναγέννηση του περιεχομένου της επόμενης γραμμής

Εικόνα 7.10 - Δομή του υποσυστήματος δυναμικής αναγέννησης μνήμης

μέσα στο ίδιο το τσιπ DRAM. Το σύστημα αναγέννησης είναι υπεύθυνο μόνο για την έγκαιρη αναγέννηση όλων των γραμμών, τη δημιουργία της διεύθυνσης της επόμενης γραμμής και τα απαραίτητα σήματα ελέγχου.

Προσωρινή μνήμη

Η αύξηση της απόδοσης του επεξεργαστή οδήγησε στο γεγονός ότι η κύρια μνήμη, χτισμένη σε τσιπ DRAM, άρχισε να επιβραδύνει την περαιτέρω αύξηση της απόδοσης του υπολογιστή στο σύνολό της. Η εφαρμογή του OP σε τσιπ SRAM δεν δικαιολογείται τεχνικά και οικονομικά, καθώς οι διαστάσεις και το κόστος των τσιπ SRAM ανά 1 bit αποθηκευμένων πληροφοριών είναι σημαντικά υψηλότερα από αυτά της DRAM. Ένας εύλογος συμβιβασμός για την κατασκευή οικονομικών και υψηλής ταχύτητας συστημάτων ήταν ο συνδυασμός μεγάλης μνήμης σε DRAM και μικρής μνήμης σε τσιπ SRAM.

Η λέξη Cache σημαίνει αποθήκη, κρυψώνα. Η προσωρινή μνήμη δεν έχει ξεχωριστό χώρο διευθύνσεων και δεν είναι προσβάσιμη στον χρήστη. Είναι μια πρόσθετη και γρήγορη αποθήκευση αντιγράφων εκείνων των περιοχών πληροφοριών ΕΠ που είναι πιθανό να έχουν πρόσβαση στο εγγύς μέλλον. Αυτές περιλαμβάνουν, πρώτα απ 'όλα, περιοχές που γειτνιάζουν με την τρέχουσα εκτελούμενη εντολή και, δεύτερον, περιοχές που σχετίζονται με αυτήν με εντολές μετάβασης (βλ. Εικόνα 7.11).

Εικόνα 7.11 - Πιθανή περιοχή προσωρινής αποθήκευσης OP

Το παραπάνω σχήμα, καθώς και μια ανάλυση της προόδου εκτέλεσης διαφόρων προγραμμάτων, δείχνουν ότι τις περισσότερες φορές εκτελούν ορισμένες ομάδες εντολών που επαναλαμβάνονται πολλές φορές. Αυτή η ιδιότητα των προγραμμάτων ονομάζεται εντοπισμός συνδέσεων. Ο εντοπισμός των συνδέσμων γίνεται στο χρόνο και στο χώρο. Το πρώτο σημαίνει ότι οι εντολές που εκτελέστηκαν πρόσφατα είναι πιθανό να ζητηθούν ξανά. Η εντόπιση στο χώρο σημαίνει ότι, πιθανότατα, σε επόμενους χρόνους, θα εκτελεστούν εντολές που βρίσκονται (με τιμές διεύθυνσης) σε κοντινή απόσταση από αυτήν που εκτελείται. Σημειώστε ότι η σειρά εκτέλεσης των εντολών για τη λειτουργία της κρυφής μνήμης δεν έχει σημασία.

Η κρυφή μνήμη δεν μπορεί να αποθηκεύσει ένα αντίγραφο ολόκληρης της κύριας μνήμης, καθώς το μέγεθός της είναι πολλές φορές μικρότερο από το OP. Επομένως, αποθηκεύει αντίγραφα ορισμένων περιεχομένων του Ε.Π. Για την εγγραφή πληροφοριών σχετικά με την τρέχουσα αντιστοιχία των περιεχομένων της κρυφής μνήμης σε συγκεκριμένες περιοχές (μπλοκ) του OP, χρησιμοποιείται ένας κατάλογος που βρίσκεται στην πρόσθετη μνήμη ετικετών (TEG) που περιλαμβάνεται στη μνήμη cache. Κατά την πρόσβαση στο OP, ο ελεγκτής μνήμης cache (CMC) χρησιμοποιεί τον κατάλογο στο TEG για να ελέγξει εάν υπάρχει αντίγραφο των ζητούμενων δεδομένων (ή εντολής) στη μνήμη cache. Εάν είναι εκεί, τότε πρόκειται για μια λεγόμενη επιτυχία προσωρινής μνήμης και τα δεδομένα λαμβάνονται από τη μνήμη cache. Εάν όχι (περίπτωση απώλειας της κρυφής μνήμης), τότε τα δεδομένα λαμβάνονται από την κύρια μνήμη, εισάγονται στον επεξεργαστή και εγγράφονται στην κρυφή μνήμη. Όταν χτυπηθεί μια κρυφή μνήμη, ο χρόνος πρόσβασης στο υποσύστημα μνήμης Cache+DRAM μειώνεται και η κύρια μνήμη φαίνεται στον επεξεργαστή να είναι ταχύτερη από ό,τι στην πραγματικότητα.

Γεια σας, αγαπητοί αναγνώστες του ιστολογίου Βοήθεια για έναν αρχάριο χρήστη υπολογιστή. Σήμερα θα περιγράψουμε φυσική και λογική οργάνωση της δυναμικής μνήμης DRAM.Φυσική μνήμη DRAM(Δυναμική RAM - DRAM)αποτελείται από κύτταρα. Συλλογή κυττάρωνΔΡΑΜΙ -οι μνήμες σχηματίζουν έναν πίνακα, ο οποίος περιλαμβάνει έναν ορισμένο αριθμό σειρών και στηλών. Μια μήτρα κελιών ονομάζεται επίσης σελίδα. Μια συλλογή σελίδων ονομάζεται τράπεζα.

Για ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα χρησιμοποιείται για να σχηματίσει ένα κελί,που περιλαμβάνει ένα τρανζίστορ και έναν πυκνωτή (αυτό είναι το απλούστερο κύκλωμα). Ένας πυκνωτής είναι ικανός να διατηρεί ένα ηλεκτρικό φορτίο για μια ορισμένη χρονική περίοδο (τα φορτία στους πυκνωτές απορρίπτονται, γι' αυτό και η μνήμη πήρε το όνομά της δυναμική). Η παρουσία ή η απουσία φόρτισης στον πυκνωτή δίνει ένα κομμάτι πληροφοριών (1 ή 0) - μια μονάδα πληροφοριών. Έτσι, για να γράψετε ένα κομμάτι πληροφοριών σε μια κυψέλη με τη μορφή λογικής, είναι απαραίτητο να φορτίσετε τον πυκνωτή. Για να ληφθεί ένα λογικό μηδέν, ο πυκνωτής αποφορτίζεται.

Κατά την ανάγνωση δεδομένων, κάθε πυκνωτής αποφορτίζεται, επομένως πρέπει να φορτιστεί στην προηγούμενη τιμή. Επιπλέον, οι πυκνωτές διατηρούν φόρτιση μόνο για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο και πρέπει να επαναφορτίζονται από καιρό σε καιρό (ώστε να μην χάνονται δεδομένα). Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιείται αναγέννηση του ηλεκτρικού φορτίου του πυκνωτή. Η διαδικασία αναγέννησης συνδυάζεται με τη διαδικασία ανάγνωσης πληροφοριών από κυψέλες DRAM.Αλλά όταν δεν υπάρχει πρόσβαση σε ένα κύτταρο για μεγάλο χρονικό διάστημα (οι πυκνωτές αποφορτίζονται), ο ελεγκτής μνήμης (συνήθως ενσωματωμένος στο chipset της μητρικής πλακέτας, αλλά μπορεί επίσης να ενσωματωθεί στον επεξεργαστή) έχει περιοδική πρόσβαση σε όλα τα κελιά στα τσιπ μνήμης και επαναφέρει τα δεδομένα. Η διαδικασία αναγέννησης επιβραδύνει τη λειτουργία του συστήματος, καθώς η ανταλλαγή δεδομένων με τη μνήμη δεν είναι δυνατή κατά την αναγέννηση της μνήμης.

Σύμφωνα με τη λογική του οργανισμού, η μνήμη DRAM μπορεί να είναι ασύγχρονη(η ανταλλαγή δεδομένων και η υποβολή διεύθυνσης γίνονται σε τυχαίους χρόνους) και σύγχρονες(υπάρχει εξωτερικό σύγχρονο σήμα, οι παλμοί του οποίου συνδέονται με τις στιγμές παροχής διευθύνσεων και ανταλλαγής δεδομένων).

Η δυναμική μνήμη RAM είναι αυτή τη στιγμή η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη στους σύγχρονους υπολογιστές.

Οι λόγοι αυτής της δημοτικότητας ήταν:

  • Συμπαγής DRAM. Οι δυναμικές κυψέλες μνήμης είναι πολύ πυκνές, γεγονός που καθιστά δυνατή την οργάνωση της μνήμης μεγάλης χωρητικότητας.
  • Φτηνές μονάδες μνήμης. Η χρήση ενός κυκλώματος με έναν μόνο πυκνωτή και ένα τρανζίστορ ως κυψέλη μνήμης είναι φθηνότερη σε σύγκριση με τη στατική μνήμη (όπου η κυψέλη μνήμης είναι ένα flip-flop που περιλαμβάνει πολλά τρανζίστορ).

Αξίζει να σημειωθεί ότι η δυναμική μνήμη έχει μια σειρά από μειονεκτήματα:

Η δυναμική μνήμη λειτουργεί πιο αργά από τη στατική μνήμη (λόγω του χρόνου που αφιερώνεται στη φόρτιση και εκφόρτιση των πυκνωτών). Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν την ανάγκη αναγέννησης της φόρτισης του πυκνωτή (ο κύκλος αναγέννησης διαρκεί αρκετούς κύκλους του κεντρικού επεξεργαστή), καθώς κατά τη διάρκεια της αναγέννησης όλες οι λειτουργίες μνήμης αναστέλλονται περιοδικά.

Το σύνολο τέτοιων κυψελών μνήμης σχηματίζει ένα υπό όρους «ορθογώνιο» που αποτελείται από έναν ορισμένο αριθμό γραμμέςΚαι στήλες. Ένα τέτοιο "ορθογώνιο" ονομάζεται σελίδα, και καλείται η συλλογή των σελίδων τράπεζα. Ολόκληρο το σύνολο των κυττάρων χωρίζεται υπό όρους σε διάφορες περιοχές.

Πως μνήμη, η DRAM είναι μια μονάδα μνήμης διαφόρων σχεδίων, που αποτελείται από μια ηλεκτρική πλακέτα στην οποία βρίσκονται τα τσιπ μνήμης και μια υποδοχή που είναι απαραίτητη για τη σύνδεση της μονάδας με τη μητρική πλακέτα.

Αρχή λειτουργίας

Πώς λειτουργεί η ανάγνωση DRAM για έναν απλό πίνακα 4x4

Πώς λειτουργεί το DRAM Write για έναν απλό πίνακα 4x4

Φυσικά, η μνήμη DRAM είναι μια συλλογή κυψελών αποθήκευσης που αποτελούνται από πυκνωτές και τρανζίστορ που βρίσκονται μέσα σε τσιπ μνήμης ημιαγωγών.

Αρχικά, τα τσιπ μνήμης παράγονταν σε πακέτα τύπου DIP (για παράδειγμα, η σειρά K565RUxx), στη συνέχεια άρχισαν να παράγονται σε πιο προηγμένα τεχνολογικά πακέτα για χρήση σε μονάδες.

Πολλές μονάδες SIMM και η συντριπτική πλειοψηφία των DIMM είχαν εγκαταστήσει SPD (Serial Presence Detect) - ένα μικρό τσιπ μνήμης EEPROM που αποθηκεύει παραμέτρους της μονάδας (χωρητικότητα, τύπος, τάση λειτουργίας, αριθμός τραπεζών, χρόνος πρόσβασης κ.λπ.), οι οποίες ήταν διαθέσιμες στο λογισμικό ως υλικό , στο οποίο εγκαταστάθηκε η μονάδα (χρησιμοποιείται για την αυτόματη ρύθμιση παραμέτρων) και στους χρήστες και τους κατασκευαστές.

Μονάδες SIPP

Οι μονάδες τύπου SIPP (Single In-line Pin Package) είναι ορθογώνιες σανίδες με επαφές με τη μορφή μιας σειράς μικρών ακίδων. Αυτός ο τύπος σχεδίασης πρακτικά δεν χρησιμοποιείται πλέον, αφού αργότερα αντικαταστάθηκε από μονάδες τύπου SIMM.

Μονάδες SIMM

Οι μονάδες τύπου SIMM (Single In-line Memory Module) είναι μακριές ορθογώνιες πλακέτες με έναν αριθμό μαξιλαριών κατά μήκος μιας από τις πλευρές της. Οι μονάδες στερεώνονται στον σύνδεσμο σύνδεσης (πρίζα) χρησιμοποιώντας μάνδαλα, τοποθετώντας την πλακέτα σε μια συγκεκριμένη γωνία και πιέζοντάς την μέχρι να φτάσει σε κατακόρυφη θέση. Παρήχθησαν ενότητες των 4, 8, 16, 32, 64, 128 MB.

Οι πιο συνηθισμένες είναι οι SIMM 30 και 72 ακίδων.

DIMM

Οι μονάδες τύπου DIMM (Dual In-line Memory Module) είναι μακριές ορθογώνιες πλακέτες με σειρές μαξιλαριών επαφής κατά μήκος των δύο πλευρών, τοποθετημένες κάθετα στον σύνδεσμο σύνδεσης και στερεωμένες στα δύο άκρα με μάνδαλα. Τα τσιπ μνήμης σε αυτά μπορούν να τοποθετηθούν στη μία ή και στις δύο πλευρές της πλακέτας.

Οι μονάδες μνήμης SDRAM είναι πιο κοινές με τη μορφή μονάδων DIMM 168 ακίδων, οι μονάδες μνήμης DDR SDRAM έχουν τη μορφή μονάδων 184 ακίδων και οι μονάδες μνήμης DDR2, DDR3 και FB-DIMM SDRAM είναι μονάδες 240 ακίδων.

SO-DIMM

Για φορητές και συμπαγείς συσκευές (μητρικές πλακέτες μορφής Mini-ITX, φορητοί υπολογιστές, φορητοί υπολογιστές, tablet, κ.λπ.), καθώς και για εκτυπωτές, εξοπλισμό δικτύου και τηλεπικοινωνιών κ.λπ., δομικά μειωμένες μονάδες DRAM (τόσο SDRAM όσο και DDR SDRAM) - SO- DIMM (Small outline DIMM) - ανάλογα των μονάδων DIMM σε συμπαγή σχεδιασμό για εξοικονόμηση χώρου.

(Θέμα)

Μια κυψέλη μνήμης δυναμικού τύπου αποθηκεύει πληροφορίες με τη μορφή φορτίου χωρητικότητας. Το ρεύμα διαρροής της αντίστροφης πολωμένης σύνδεσης p-n δεν είναι περισσότερο από 10-10 A (0,1 n ΕΝΑ), και η χωρητικότητα είναι 0,1..0,2 pF, επομένως η σταθερά χρόνου εκφόρτισης είναι μεγαλύτερη από 1 mS. Επομένως, κάθε 1.,2 ms είναι απαραίτητο να επαναφορτίζονται οι χωρητικότητες των στοιχείων αποθήκευσης - αναγέννηση δυναμικής μνήμης.

Στη δυναμική RAM, το λεγόμενο «Αναγέννηση σειράς», στην οποία όλα τα στοιχεία που βρίσκονται σε μια σειρά της ορθογώνιας μήτρας του δίσκου αναπαράγονται σε έναν κύκλο. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οποιαδήποτε πρόσβαση σε ένα κελί αποθήκευσης (εγγραφή ή ανάγνωση) το αναγεννά και ταυτόχρονα αναγεννά όλα τα κελιά που βρίσκονται στην ίδια σειρά της μονάδας δίσκου.

Ρύζι. 1. Διαχείριση δυναμικής αναγέννησης μνήμης

Ωστόσο, κατά τη λειτουργία της μνήμης RAM ως μέρος ενός MPS, γενικά, είναι αδύνατο να διασφαλιστεί ότι όλες οι σειρές της μονάδας θα έχουν πρόσβαση εντός 2 ms, επειδή η ροή διευθύνσεων είναι τυχαία. Για να διασφαλιστεί η εγγυημένη ασφάλεια των πληροφοριών στη δυναμική μνήμη RAM κατά τη λειτουργία MPS, εισάγονται ειδικοί κύκλοι αναγέννησης - πρόσβαση στη μνήμη RAM σε διαδοχικές διευθύνσεις σειρών.

Στις περισσότερες δυναμικές RAM, η διεύθυνση της κυψέλης παρέχεται σε δύο βήματα: πρώτον, τη διεύθυνση σειράς, η οποία αποθηκεύεται στον εσωτερικό καταχωρητή της μνήμης RAM και, στη συνέχεια, κατά την ίδια γραμμή, τη διεύθυνση στήλης. Κάθε τμήμα της διεύθυνσης που μεταδίδεται μέσω πολυπλεξικών γραμμών συνοδεύεται από ένα αντίστοιχο σήμα ελέγχου (RAS, CAS).

Για να αναδημιουργήσετε τη μονάδα δίσκου, αρκεί να έχετε πρόσβαση μόνο σε διαδοχικές σειρές - κάθε κύκλος πρόσβασης για αναγέννηση μπορεί να αποτελείται μόνο από τη μετάδοση της διεύθυνσης της σειράς. Επομένως, για να αναδημιουργήσετε πλήρως μια μονάδα δίσκου 16K (128 matrix ´ 128) 128 κύκλοι ρολογιού είναι αρκετοί. Οι μονάδες δίσκου μεγαλύτερης χωρητικότητας υλοποιούνται σε μη τετράγωνους πίνακες για τη μείωση του αριθμού των σειρών και τη μείωση του χρόνου αναγέννησης. Έτσι, μια μονάδα δίσκου 64K έχει μήτρα 128 ´ 512.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι οργάνωσης της αναγέννησης της δυναμικής μνήμης RAM στο MPS.

Αναγέννηση "με χρονόμετρο". Το MPS περιλαμβάνει ένα χρονόμετρο αναγέννησης, το οποίο κάθε 2 ms παράγει ένα σήμα που εμποδίζει την πρόσβαση του MPS στη μνήμη και ξεκινά τη διαδικασία αναγέννησης. Το κύκλωμα ελέγχου αναγέννησης περιλαμβάνει έναν μετρητή διευθύνσεων αναγέννησης, έναν ενεργοποιητή αναγέννησης και έναν πολυπλέκτη διευθύνσεων.

Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου αναγέννησης είναι η σημαντική απώλεια χρόνου για την αναγέννηση - έως και αρκετά τοις εκατό του χρόνου λειτουργίας του MPS, και αυτός ο χρόνος μπορεί να αυξηθεί με την αύξηση της χωρητικότητας μνήμης του MPS. Έτσι, η χρήση της μεθόδου αναγέννησης χρονοδιακόπτη μειώνει την απόδοση του MPS, επειδή Κατά την εκτέλεση της αναγέννησης, το MP παραμένει σε κατάσταση αναμονής.

«Διαφανής» αναγέννηση. Το κύριο πλεονέκτημα της διαφανούς μεθόδου αναγέννησης είναι η απουσία διακοπής λειτουργίας MP κατά την αναγέννηση της μνήμης RAM, καθώς επιλέγονται χρονικές στιγμές για αναγέννηση όταν το MP δεν καταλαμβάνει το δίαυλο συστήματος. Μόλις ξεκινήσει η αναγέννηση, δεν είναι καθόλου απαραίτητο να πραγματοποιηθεί πλήρως. Οι κύκλοι αναγέννησης μπορούν να εναλλάσσονται με κύκλους επεξεργαστή, το κύριο πράγμα είναι ότι η διαδικασία αναγέννησης μονάδας δίσκου ολοκληρώνεται σε χρόνο που δεν υπερβαίνει τα 2 mS. Πολλοί βουλευτές παράγουν ειδικά σήματα που υποδεικνύουν ότι το λεωφορείο είναι απασχολημένο. Αυτά τα σήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο της σκανδάλης αναγέννησης. Εάν το MP (για παράδειγμα, i8080) δεν παράγει σήμα κατειλημμένου διαύλου, τότε ένα τέτοιο σήμα μπορεί να δημιουργηθεί από ένα ειδικό εξωτερικό κύκλωμα.

Έτσι, στον κύκλο μηχανής του i8080 MP, ενδέχεται να εμφανιστούν οι κύκλοι ρολογιού T4 και T5, στους οποίους το MP δεν καταλαμβάνει το δίαυλο συστήματος. Αυτές οι χρονικές στιγμές μπορούν να αναγνωριστούν με ένα ειδικό κύκλωμα και να χρησιμοποιηθούν για αναγέννηση.

Ο μικροεπεξεργαστής Z80 διαθέτει ενσωματωμένο μετρητή αναγέννησης και παρέχει αυτήν τη διαδικασία ανεξάρτητα παράλληλα με την εσωτερική επεξεργασία πληροφοριών στο τσιπ.

Οι περισσότεροι βουλευτές δεν παρέχουν μέσα για τη διασφάλιση της αναγέννησης, γιατί Το MPS μπορεί να μην έχει δυναμική μνήμη. Ωστόσο, ειδικοί ελεγκτές αναγέννησης LSI παράγονται ως μέρος των κιτ μικροεπεξεργαστή. Για παράδειγμα, ας εξετάσουμε εν συντομία τη δομή και τη λειτουργία του LSI K1818VT03 - "Dynamic Memory Controller". Η δομή του LSI 565RU5 (64K) φαίνεται παρακάτω ´ 1), και στο Σχ. 3 υπάρχει ένα διάγραμμα χρόνου της λειτουργίας του.


Ρύζι. 2. Δομή της δυναμικής μνήμης RAM LSI

Τα LSI δυναμικής μνήμης έχουν όγκους από 16K ´ 1 (565RU3) έως 1M ´ 1 (..RU9), αλλά έχουν την ίδια δομή και γραμμές ελέγχου (εκτός από τον αριθμό των γραμμών διεύθυνσης).


Ρύζι. 3. Διάγραμμα χρονισμού της λειτουργίας δυναμικής RAM LSI

Από τα σχήματα προκύπτει ότι η διεύθυνση κυψέλης παρέχεται στη RAM διαδοχικά σε δύο τμήματα κατά μήκος των ίδιων γραμμών, συνοδευόμενη από σήματα ελέγχου RAS\ (στροβοσκόπιο διεύθυνσης σειράς) και CAS\ (στροβοσκόπιο διεύθυνσης στήλης). Επομένως, η διεύθυνση στο δίαυλο συστήματος που δημιουργείται από το MP πρέπει να πολυπλέκεται και τα σήματα ελέγχου RAS και CAS δημιουργούνται ταυτόχρονα.

Ο κρύσταλλος RAM μπορεί να επιλεγεί μόνο υπό την προϋπόθεση RAS = CAS = 0, η οποία επιτρέπει την επιλογή μπλοκ σύμφωνα με δύο συντεταγμένες.

Δυναμικός ελεγκτής μνήμηςΤο (KDP) παρέχει πολυπλεξία διευθύνσεων διαύλου συστήματος, δημιουργία σημάτων ελέγχου CAS και RAS (για την επιλογή μονάδων RAM), καθώς και εσωτερική (με βάση χρονοδιακόπτη) ή εξωτερική (διαφανή) αναγέννηση.

Το μπλοκ διάγραμμα του ελεγκτή περιλαμβάνει:

· κυκλώματα buffer Buf.1,2,3 για τη σύνδεση της διεύθυνσης συστήματος και του διαύλου ελέγχου.

· μετρητής διευθύνσεων αναγέννησης.

· πολυπλέκτης MUX1,2;

· ένα κύκλωμα ελέγχου με μια γεννήτρια ρολογιού, ένα χρονόμετρο και μια σκανδάλη αναγέννησης, έναν διαιτητή και ένα λογικό κύκλωμα L για τη δημιουργία σημάτων ελέγχου.

Το KDP παρέχει μετατροπή των σημάτων διαύλου συστήματος MPS σε σήματα δυναμικού ελέγχου RAM και μπορεί να λειτουργήσει σε δύο λειτουργίες: "16/64" (για μνήμη 16K ή 64K, αντίστοιχα). Στη λειτουργία "16", οι δύο υψηλότερες γραμμές διευθύνσεων χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ενός από τα σήματα RAS στη λειτουργία "64", το KDP μπορεί να ελέγξει δύο τράπεζες των 64K η καθεμία και το σήμα RAS εμφανίζεται σε μία από τις εξόδους. RAS0 ή RAS1 - ανάλογα με την κατάσταση της γραμμής RAS3\ /B0, η οποία στη λειτουργία "64" γίνεται είσοδος που καθορίζει τον αριθμό της τράπεζας RAM.

Η αναγέννηση μπορεί να πραγματοποιηθεί με δύο τρόπους - εσωτερική και εξωτερική. Εάν η είσοδος REFR παραμείνει ανενεργή για 10..16 μS, τότε δημιουργείται ένα αίτημα για κύκλο αναγέννησης από τον εσωτερικό χρονόμετρο και σε περίπτωση σύγκρουσης, ο διαιτητής προτιμά τον κύκλο μνήμης. Έτσι, ακόμη και κατά την χρονομετρημένη αναγέννηση, χρησιμοποιούνται κύκλοι ελεύθερου διαύλου. Για εξωτερική αναγέννηση, το αίτημα πρέπει να δημιουργηθεί στην είσοδο REFR.

Το σήμα PCS - "Προστατευμένη επιλογή κρυστάλλου" διαφέρει από το παραδοσιακό CS στο ότι εάν δημιουργηθεί το PCS, τότε ο κύκλος φόρτισης δεν μπορεί να ακυρωθεί.

Ρύζι. 4. Δυναμικός ελεγκτής RAM

RD, WR - αιτήματα για κύκλους ανάγνωσης και εγγραφής, αντίστοιχα.

X0, X1 - ακροδέκτες για τη σύνδεση αντηχείου χαλαζία όταν εργάζεστε με εσωτερικό ταλαντωτή. Όταν εργάζεστε με μια εξωτερική γεννήτρια, το υψηλό δυναμικό εφαρμόζεται στην είσοδο X0 και η συχνότητα CLK της εξωτερικής γεννήτριας εφαρμόζεται στο X1.

Το σήμα εξόδου SACK\ παράγεται από το CDP στην αρχή του κύκλου πρόσβασης στη μνήμη. Εάν το αίτημα από το MP πέσει κατά τη διάρκεια του κύκλου αναγέννησης, τότε το SACK\ καθυστερεί μέχρι την έναρξη του κύκλου ανάγνωσης/εγγραφής.

Το σήμα εξόδου XACK\ ("Data Ready") παράγεται στο τέλος του κύκλου ανάγνωσης/εγγραφής.

Τα σήματα SACK\ και XACK\ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο του δυναμικού στην είσοδο READY του μικροεπεξεργαστή.

Σε ορισμένες μάλλον σπάνιες ειδικές περιπτώσεις, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη μέθοδο αναγέννησης "τοποθέτηση δεδομένων". Έτσι, εάν, για παράδειγμα, η μνήμη εικόνας οθόνης αποτελεί αναπόσπαστο μέρος μιας μοναδικής μνήμης MPS RAM και ο MP έχει τακτικά πρόσβαση σε αυτήν την περιοχή για να διατηρήσει την εικόνα στην οθόνη, τότε αρκεί να τακτοποιήσετε την περιοχή RAM οθόνης στη μνήμη MPS έτσι ότι «επικαλύπτει» όλες τις γραμμές του δίσκου (αυτό επιτυγχάνεται κατάλληλη επιλογή διευθύνσεων) έτσι ώστε κάθε πρόσβαση στην περιοχή RAM της οθόνης, εκτός από την αναγέννηση εικόνας, να αναγεννά και ολόκληρη τη μνήμη του MPS.



Συνιστούμε να διαβάσετε

Κορυφή