Êàê ðàáîòàåò äèíàìè÷åñêàÿ ïàìÿòü êîìïüþòåðà
Êàê óæå óêàçûâàëîñü ðàíåå, êîìïüþòåð ðàáîòàåò ñ äâîè÷íîé ñèñòåìîé ñ÷èñëåíèÿ (ëîãè÷åñêèé 0 è 1). Ñëåäîâàòåëüíî, è ÿ÷åéêà ïàìÿòè ìîæåò íàõîäèòüñÿ â äâóõ ñîñòîÿíèÿõ. Äëÿ äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòè êîíäåíñàòîð ÿ÷åéêè ïàìÿòè ìîæåò áûòü ëèáî çàðÿæåí, ëèáî ðàçðÿæåí.
ß÷åéêè ïàìÿòè îðãàíèçîâàíû â âèäå ìàòðèöû, ñîäåðæàùåé îïðåäåëåííîå êîëè÷åñòâî ñòðîê è ñòîëáöîâ, êðàòíûõ äâîéêå â öåëîé ñòåïåíè, íàïðèìåð:
- 1024 - 210;
- 2048 - 211;
- 8192 - 213 è ò.ä.
Ìàòðèöó ïàìÿòè ðàçìåðîì 1024õ1024 (1024 ñòðîêè è 1024 ñòîëáöà) ìîæíî îïèñàòü, êàê 210õ210. Íî, ÷òîáû óïðîñòèòü çàïèñü, ïðèíÿòî óêàçûâàòü òîëüêî ñòåïåíè: 10õ10.
Ìàòðèöà ìîæåò áûòü ñèììåòðè÷íîé (êîëè÷åñòâî ñòðîê è ñòîëáöîâ îäèíàêîâî) è àññèìåòðè÷íîé (êîëè÷åñòâî ñòðîê è ñòîëáöîâ ðàçëè÷íî).
Äëÿ äîñòóïà ê ÿ÷åéêàì ïàìÿòè èñïîëüçóåòñÿ ñòðàíè÷íàÿ àäðåñàöèÿ (Page Mode - PM). Ñóòü åå â ñëåäóþùåì: íà àäðåñíûå âõîäû ìàòðèöû ïàìÿòè ïîñëåäîâàòåëüíî ïîäàåòñÿ ñíà÷àëà àäðåñ ñòðîêè, à çàòåì, - àäðåñ ñòîëáöà. Íà ïåðåñå÷åíèè êîíêðåòíîé ñòðîêè è êîíêðåòíîãî ñòîëáöà íàõîäèòñÿ êîíêðåòíàÿ ÿ÷åéêà ïàìÿòè, ñîäåðæàùàÿ êîíêðåòíóþ èíôîðìàöèþ (0 èëè 1).
Àäðåñ ñòðîêè óñòàíàâëèâàåòñÿ ïî íèçêîìó óðîâíþ (î ÷åì ñâèäåòåëüñòâóåò çíà÷îê #) óïðàâëÿþùåãî ñèãíàëà RAS# (Row Address Strobe), àäðåñ ñòîëáöà - ïî íèçêîìó óðîâíþ ñèãíàëà CAS# (Column Address Strobe). Êîãäà âûáðàíû êîíêðåòíûå çíà÷åíèÿ ñòðîêè è ñòîëáöà, òî äàííûå ïî ñèãíàëó WE# (Write Enabled) çàïèñûâàþòñÿ èç áóôåðà ââîäà/âûâîäà â êîíêðåòíóþ ÿ÷åéêó ïàìÿòè, ëèáî ñ÷èòûâàþòñÿ èç íåå â áóôåð (WE# = 1 - ñ÷èòûâàíèå; WE# = 0 - çàïèñü). Èíòåðâàë âðåìåíè ìåæäó íà÷àëîì îáðàùåíèÿ ê ïàìÿòè è ïîëó÷åíèåì (çàïèñè) äàííûõ, íàçûâàåòñÿ âðåìåíåì äîñòóïà ê ïàìÿòè è îïðåäåëÿåò åå áûñòðîäåéñòâèå.
Àñèíõðîííàÿ äèíàìè÷åñêàÿ ïàìÿòü
Èçíà÷àëüíî ïðîöåññ äîñòóïà ê ïàìÿòè øåë "ñàì ïî ñåáå", áåç êàêîé-ëèáî "ïðèâÿçêè" ê ðàáîòå îñòàëüíîé êîìïüþòåðíîé ñèñòåìû. Òàêîé ðåæèì ðàáîòû ïîëó÷èë íàçâàíèå àñèíõðîííîãî ðåæèìà, à ïàìÿòü íàçûâàëè - àñèíõðîííîé äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòüþ. Ìåõàíèçì ðàáîòû àñèíõðîííîé äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòè áûë äîâîëüíî ïðîñòûì, íî êîëè÷åñòâî çàäåðæåê â åå ðàáîòå áûëî î÷åíü âåëèêî - íåâîçìîæíî áûëî òî÷íî ñêàçàòü, êîãäà ñèñòåìà áóäåò ðàáîòàòü, à êîãäà áóäåò ñâîáîäíà.  ïåðñîíàëüíûõ êîìïüþòåðàõ èñïîëüçîâàëîñü íåñêîëüêî òèïîâ àñèíõðîííîé äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòè.
Ïàìÿòü FRM (Fast Page Mode) èñïîëüçîâàëàñü íà ñèñòåìàõ òèïà XT, 286, 386, 486, íà÷àëüíûõ ìîäåëÿõ Pentium. Âðåìÿ ìèíèìàëüíîãî äîñòóïà ïàìÿòè FRM ñîñòàâëÿëî 60 íñ.
Ïàìÿòü EDO (Extended Date Out) - áûë ïðåäëîæåí äðóãîé àëãîðèòì óïðàâëåíèÿ âûäà÷åé äàííûõ íà øèíó, íî óñêîðåíèå äîñòèãàëîñü òîëüêî â ðåæèìå ñ÷èòûâàíèÿ èíôîðìàöèè.
Ïàìÿòü BEDO (Burst EDO) - ðàçðàáîòêà ôèðìû VIA, áûëà ïðèìåíåíà â íåêîòîðûõ ÷èïñåòàõ ýòîé ôèðìû è øèðîêîãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ íå ïîëó÷èëà.
Ñèíõðîííàÿ äèíàìè÷åñêàÿ ïàìÿòü
Áûñòðîäåéñòâèå àñèíõðîííîé ïàìÿòè äîâîëüíî áûñòðî ñåáÿ èñ÷åðïàëî - ÷àñòîòû 70..75 ÌÃö ñòàëè äëÿ íåå ïðåäåëîì. Íà ñìåíó àñèíõðîííîìó ðåæèìó ïðèøåë íîâûé ïðèíöèï îðãàíèçàöèè ðàáîòû ïàìÿòè, ïîëó÷èâøèé íàçâàíèå ñèíõðîííîãî ðåæèìà.
Îñíîâíûå íîâøåñòâà ñèíõðîííîé äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòè:
- ïðîäîëæèòåëüíîñòü âñåõ âðåìåííûõ èíòåðâàëîâ ñòðîãî ôèêñèðîâàíà;
- âñå äåéñòâèÿ ïðîèçâîäÿòñÿ ïî èñòå÷åíèè îïðåäåëåííûõ âðåìåííûõ èíòåðâàëîâ;
- ìîäóëü ïàìÿòè ñîäåðæèò âíóòðåííèé áëîê ãåíåðàöèè ÷àñòîòû, ðàáîòàþùèé íà ñèñòåìíîé ÷àñòîòå èëè çíà÷åíèÿõ, êðàòíûõ åé;
- ïðîäîëæèòåëüíîñòü âñåõ âðåìåííûõ èíòåðâàëîâ èçìåðÿåòñÿ â òàêòàõ ÷àñòîòû øèíû ïàìÿòè; ýòèì çàíèìàþòñÿ ñïåöèàëüíûå ñ÷åò÷èêè êîíòðîëëåðà ïàìÿòè;
- ðàáîòà ïàìÿòè âåäåòñÿ ïî îáîèì ôðîíòàì ñèíõðîñèãíàëà (ïîëîæèòåëüíîìó è îòðèöàòåëüíîìó), ò.å., ÷åðåç ïîëòàêòà;
- âîçìîæíà ïàêåòíàÿ ïåðåäà÷à äàííûõ; îðãàíèçàöèÿ î÷åðåäè çàïðîñîâ íà äîñòóï ê ìàòðèöå; ïîääåðæèâàåòñÿ íåñêîëüêî ðåæèìîâ ðåãåíåðàöèè;
- îðãàíèçîâàíî äâà íåçàâèñèìûõ ôèçè÷åñêèõ ìàññèâà, ñîñòîÿùèõ èç 4 ëîãè÷åñêèõ áàíêîâ êàæäûé. Âîçìîæíî ïàðàëëåëüíîå îáðàùåíèå ê äâóì ëîãè÷åñêèì áàíêàì ðàçíûõ ëîãè÷åñêèõ ìàññèâîâ, ÷òî çíà÷èòåëüíî ïîâûøàåò ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ðàáîòû ñèíõðîííîé äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòè.
