Оперативная память компьютера. Динамические и статические ОЗУ
Продолжение статьи «Оперативная память компьютера»
Ячейки памяти и динамические ОЗУ
Ячейки памяти создают методом травления в кремниевой пластине в виде массива, состоящего из столбцов (разрядные шины) и строк (числовые шины). Пересечение соответствующих разрядной и числовой шин образует адрес ячейки памяти.
Динамическое ОЗУ считывает данные при подаче заряда на выбранный столбец (Column Address Strobe, строб адреса столбца, сигнал CAS), в результате чего включаются все транзисторы ячеек этого столбца. При записи на строки подаются логические уровни, до которых должны зарядиться конденсаторы ячеек памяти. В ходе считывания усилитель чтения определяет уровень заряда на считываемом конденсаторе. Если уровень заряда составляет более 50 процентов от заданного значения, считывается 1, в противном случае считывается 0. За очередностью регенерации следит счетчик, задавая порядок доступа к строкам. Необходимое для проведения такой операции время очень мало и измеряется в наносекундах (миллиардные части секунды). Если о микросхеме памяти говорится, что ее быстродействие 70 нс, это значит, что для полного считывания и регенерации каждой ее ячейки нужно 70 наносекунд.
От ячеек памяти не было бы никакой пользы без устройств записи и считывания. Поэтому ячейки памяти снабжаются полной вспомогательной инфраструктурой, состоящей из других специализированных схем. Упомянутые специализированные схемы выполняют следующие функции:
Идентифицируют каждую строку и каждый столбец (выборка адреса строки и выборка адреса столбца)
Следят за соблюдением очередности регенерации (счетчик)
Производят считывание и восстановление сигнала из ячейки (усилитель чтения)
Отправляют или не отправляют ячейке команду осуществления заряда (сигнал разрешения записи).
Среди других функций контроллера памяти – определение типа, быстродействия и объема памяти, а также проверка на наличие ошибок.
Статическое ОЗУ
В статическом ОЗУ используется принципиально иная технология. В нем каждый бит запоминаемой информации хранится в одной из разновидностей триггера (подробности смотрите в специальной статье). Триггер одной ячейки памяти содержит четыре или шесть транзисторов и межсоединения, но никогда не нуждается в регенерации. Благодаря такой особенности статические ОЗУ работают значительно быстрее, чем динамические. Однако в связи с наличием большего числа деталей ячейка статической памяти занимает значительно больше места на кристалле микросхемы, чем ячейка динамической памяти. Поэтому в каждой микросхеме содержится меньший объем памяти, что существенно удорожает статические ОЗУ.
Статические ОЗУ более быстрые, но дорогие, а динамические ОЗУ дешевле и медленнее. Исходя из этого, статические ОЗУ используются для создания быстродействующего кэша центрального процессора, а динамические ОЗУ образуют большую по объему оперативную память системы.
Сначала микросхемы памяти настольных компьютеров помещали в корпуса с двухрядным расположением штыревых выводов (dual inline package, DIP). Выводы микросхем впаивались в отверстия материнской платы компьютера или вставлялись в панель, которая в свою очередь припаивалась к материнской плате. Этот метод хорошо работал, когда компьютеры комплектовались оперативной памятью объемом в несколько мегабайт, однако по мере роста потребности в оперативной памяти увеличивалось количество микросхем, которые нужно было размещать на материнской плате.
Проблема была решена за счет размещения микросхем памяти вместе с компонентами, обеспечивающими их работу, на отдельной печатной плате, которая затем вставлялась в специальный разъем (блок памяти) на материнской плате. В большинстве таких микросхем используется корпус типа SO с J-выводами по двум сторонам (SOJ), и лишь немногие производители используют тонкий малогабаритный корпус (TSOP). Принципиальное отличие упомянутых новых корпусов от первоначального стандарта DIP состоит в том, что микросхемы в корпусах SOJ и TSOP крепятся к печатной плате методом поверхностного монтажа. То есть, выводы микросхем припаиваются непосредственно к поверхности платы, а не вставляются в отверстия или панели.
Микросхемы памяти обычно поставляются только в составе плат, которые называют модулями. Возможно, вы видели модули памяти, обозначаемые как 8x32 или 4x16. Эти числа обозначают количество микросхем, умноженное на емкость одной отдельной микросхемы в мегабитах, то есть в миллионах бит. Чтобы узнать емкость модуля в мегабайтах, нужно полученное в результате умножения число разделить на 8. Например, 4x32 значит, что модуль содержит четыре 32-мегабитных микросхемы. Умножив 4 на 32, получим 128 мегабит. Зная, что 1 байт равен 8 битам, нужно разделить полученный результат, то есть 128, на 8. Получим 16 мегабайт.
Продолжение следует.
Источник:
Просмотров: 2603
Ваш коментарий будет первым
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять коментарии. Пожалуйста зарегистрируйтесь или войдите в ваш аккаунт.
Продолжение статьи «Оперативная память компьютера»
Ваш коментарий будет первым
