SzA9. Félvezetős tárak Flashcards
Félvezetős tárak jellemzőik
Nagyságrenddel gyorsabb a merevlemeznél (~néhány nsec).
Félvezetős tárak csoportosításuk
Mi a CMOS?
Complementary Metal-Oxide Semiconductor
A számítógépben lévő elemmel táplálva alacsony feszültségszinten, igen csekély fogyasztás mellett a számítógép kikapcsolása után is képes a benne tárolt adatok megőrzésére, s üzemi feszültségszinten pedig azok módosítására is. A CMOS lapka az adattároló egységen túlmenően tartalmaz egy órát is, mely az elem táplálásával a számítógép kikapcsolása után is képes követni az idő múlását.
Mi a ROM?
bekapcsolásakor e memória-típus segítségével éled fel a számítógép. Tartalma:
- Az egyes részegységek működőképességét letesztelő programok,
- BIOS: alapvető beviteli-kiviteli műveletek programjai
- A hálókártyán lévő ROM például a kártya MAC-címét tartalmazza.
Mi a RAM?
nem maradandó tárak (Random Access Memory)
Típusai:
- SRAM
- DRAM
- klassikus DRAM
- SDRAM
- SDR SDRAM
- DDR SDRAM
Statikus memória (SRAM)
a tárolt adat a tápfeszültség megszűnéséig marad meg. Az adatokat általában félvezető, flip-flop memóriában tárolják (4-6 tranzisztor). Ciklusidejük megegyezik az elérési idejükkel. Energiatakarékos, gyors, drága. Regiszterek, Cache.
Előnyei:
- nagyságrendekkel nagyobb a sebessége, mint a dinamikus RAM-nak.
- nem szükséges a tartalmat frissíteni, tápenergia meglétéig tárol.
Dinamikus memória (DRAM)
A memória elemi cellái néhány pF kapacitású kondenzátorok + 1 tranzisztor, melyek egy idő után kisülnek -> frissíteni kell. Előnye az olcsóság, alacsony fogyasztás és a kis helyigény.
A RAM tárolja a CPU által végrehajtandó programokat és a feldolgozásra váró adatokat. Két legfontosabb tulajdonsága: tárolókapacitás és sebesség.
Valamint: megbízhatóság, tömeggyárthatóság, energiaigény, helyigény, bővíthetőség
DRAM típusok
- Klasszikus DRAM (aszinkron interface)
- SDRAM (Synchronus DRAM): nagyobb teljesítmény, 2000-től domináns
- SDR SDRAM (Single Data Rate)
- DDR SDRAM (Double Data Rate)
SDRAM működése
Az SDRAM a rendszersínnel van szinkronizálva -> válasz mindig órajelre történik SDR esetében az órajelnek csak a felmenő élén történik adatátvitel. Az adattároló több logikai egységre (logikai bankra) van felosztva -> a memóriavezérlő egyidejűleg több memóriahozzáférési parancsot hajthat végre. Ezek az egyes különálló bankok között a futószalag elvnek megfelelően el vannak csúsztatva (interleaved) -> ezért gyorsabb az aszinkronnál. A futószalag elvű olvasás azt jelenti, hogy a kért adat az olvasási parancs kiadása után csak fix számú óraciklust követően jelenik majd meg. Ezt késleltetésnek (latency) hívják, amit fontos teljesítményparaméterként kell figyelembe vennünk. SDRAM tápfeszültsége 3,3V, átviteli sebessége ~1000MB/s 8 bájt (64 bit) x 133 Mhz = 1064 MB/s
DDR RAM működése
A single data rate (SDR) sebességű SDRAM-mal összehasonlítva, a DDR SDRAM interface magasabb sebességre képes, amit az adatok és az órajelek pontosabb időzítés-vezérlése tesz lehetővé. A DDR arra utal, hogy a memória bizonyos frekvenciákon közel kétszer akkora sávszélességet biztosít, mint az SDR SDRAM. Az interfész kétszeres töltést alkalmaz, az órajelnek mind a felmenő, mind pedig a lemenő élén megtörténik az adat-továbbítás. Az alacsonyabban tartott frekvenciának előnye, hogy mérsékli a memóriát (a vezérlőhöz csatlakoztató áramkörnek a jel-integritás iránti követelményeit csökkenti), azaz a hosszabb rendelkezésre álló időintervallum alatt a sérültebb jelet is képes helyesen értelmezni. A technológia sajátossága, hogy a belső busz kétszer olyan széles kell, hogy legyen, mint a külső busz. Két adatsáv, órajelenként két bit az I/O pufferbe. 2n Prefetch eljárás. DDR SDRAM tápfeszültsége 2,5V, átviteli sebessége ~3200 MB/s
DDR2 SDRAM
- Az alacsonyabb órafrekvencia-meghajtási igény miatt alacsonyabb energiafogyasztás
- Magasabb frekvenciával való meghajtás lehetősége, így jelentősen növelhető a sávszélesség
- Ugyanazon órafrekvenciájú meghajtás mellett nagyobb késleltetés, mint a DDR esetében
- Mivel 4 sávunk van, így órajelenként négy bit feldolgozására van lehetőség
- (4n Prefetch eljárás). A négy sáv miatt (4-1 konverzió) nő a késleltetés.
- DDR2 SDRAM tápfeszültsége 1,8V, átviteli sebessége eléri a 6400 MB/s-ot
DDR3 SDRAM
- A DDR3 szabvány lehetővé teszi, hogy egy chipben 8 Gbit tárolási kapcitást helyezzünk el.
- DDR3 SDRAM tápfeszültsége 1,5V, átviteli sebessége eléri a 17000 MB/s-ot.
tCL (CAS Latency)
Várakozási idő az oszlopburst olvasási parancsától az első adat megjelenéséig (Ha az átvinni kívánt blokkokat nem lehet egymás mellé illeszteni, hanem csak egymás után lehet megcímezni, akkor mindegyik blokk esetében egy oszlopcímzési várakozást (CL) is el kell viselnünk.).
tRCD (RAS to CAS delay)
A minimális idő a bank(sor) megnyitásától az oszlop kiválasztási parancs kiadásáig.
tRAS
A banksor aktiválása és lezárása (precharge) közti minimális idő.