PAMIĘCI SYNCHRONICZNE

Transkrypt

1 PAMIĘCI SYNCHRONICZNE

2 SDRAM SDRAM Synchroniczna, dynamiczna pamięć RAM Pamięci SDRAM to moduły 168-pinowe z 64-bitową magistralą (lub 72-bitową z kontrolą parzystości). Jest ich kilka rodzajów, ale te najpopularniejsze to moduły zasilane napięciem 3.3V.

3 SDRAM -Wszystkie sygnały sterujące synchronizowane są przez jeden przebieg zegarowy -odświeżanie realizowane jest wewnątrz kości pamięci, ponieważ posiada swój własny generator. Odciąża to kontroler pamięci i przyspiesza pracę pamięci.

4 SDRAM

5 SDRAM PC-66, PC-100, PC-133 w oznaczeniu pamięci podany jest zegar w MHz Obliczenie przepustowości: P= (zegar*64) / 8 [MB/s] 64- szerokość magistrali danych pamięci w bitach 8 dzielimy przez 8 aby uzyskać wynik w bajtach, PONIEWAŻ 8b=1B Dla PC-133 P=(133*64)/8 = 1064MB/s

6 SDRAM

7 DDR1 DDR SDRAM Double Data Rate SDRAM Pamięci te pracują na obu zboczach zegarach Napięcie zasilania 2,5V

8 DDR1 Można się spotkać z następującymi modułami DDR: DDR 200 MHz - PC-1600 DDR 266 MHz - PC-2100 DDR 333 MHz - PC-2700 DDR 400 MHz - PC-3200 DDR 533 MHz - PC-4200 DDR 550 MHz - PC-4400 Istotne jest zwłaszcza taktowanie - informacja o przepustowości ma bardziej znaczenie marketingowe. Realny zegar jest o połowę mniejszy ze względu na pracę przy obu zboczach zegara. Np.: Dla DDR-400 częstotliwość zegara wynosi 200MHz

9 DDR 2 W stosunku do poprzednika cechuje się wyższymi taktowaniami i niższym napięciem pracy (standardowo 1,8 V). Nie jest kompatybilna z DDR1

10 DDR2 Można się spotkać z następującymi modułami DDR2: DDR2 400 MHz (praktycznie już niewykorzystywane) - PC DDR2 533 MHz - PC2-4200/4300 DDR2 667 MHz - PC2-5300/5400 DDR2 800 MHz - PC DDR2 850 MHz - PC DDR MHz - PC DDR MHz - PC2-8500/8600 DDR MHz - PC DDR MHz - PC DDR MHz - PC DDR MHz - PC

11 DDR3 Pamięci DDR3 cechują się zwiększonym czasem dostępu w porównaniu do DDR2, ale nadrabiają to wyższym taktowaniem. Z tego też powodu pamięć DDR2 o identycznym taktowaniu jak DDR3 będzie od niej szybsza. Do zalet pamięci DDR3 należy zaliczyć też niższy pobór napięcia (standardowo 1,5 V). Nie kompatybilna z DDR1 i DDR2.

12 DDR3 Można się spotkać z następującymi modułami DDR3: DDR3 800 MHz - PC DDR MHz - PC DDR MHz - PC /10666 DDR MHz - PC DDR MHz - PC /12800 DDR MHz - PC DDR MHz - PC DDR MHz - PC DDR MHz - PC DDR MHz - PC DDR MHz - PC /17066

13 Wzrost taktowania s

14 DDR4 Moduł DDR4 jest takiej samej długości i grubości co DDR3 ale jest o mniej więcej milimetr wyższy. Zamiast 240 pól kontaktowych ma ich 284, gęściej rozmieszczone. Choć sygnałów jest tylko o kilka więcej, dodatkowe 44 styki to głównie pola zwarte do masy, oddzielające od siebie linie sygnałowe w celu redukcji zakłóceń. Krawędź modułu jest nie prosta, ale schodkowa chodzi o to, żeby przy wciskaniu modułu do gniazda trzeba było pokonać opór tylko połowy sprężynowych styków. Oczywiście, zmieniło się też położenie wcięcia i odpowiadającego mu klucza w gnieździe DDR4, tak by nie dało się włożyć do gniazda innej pamięci niż DDR4.

15 DDR4 Napięcie zasilania dla tych układów wynosi 1,2 V, docelowo ma zostać zmniejszone do 1,05 V

16 UWAGA GDDR3, GDDR4, GDDR5 standardy pamięci RAM wykorzystywanej głównie w kartach graficznych. NIE SĄ TYM SAMYM co DDR3 czy DDR4. Pamięć DDR4 nie jest odmianą GDDR4 i na odwrót.

17 Pamięci

18 Parametry czasowe Opóźnienia (timingi) Parametry pamięci RAM, inaczej zwane czasami dostępu. Im niższe opóźnienia, tym szybszy dostęp do pamięci. Poszczególne opóźnienia i inne parametry przedstawiają się następująco: Oznaczenia czasów opóźnienia: A-B-C-D-E A - CAS Latency (CL) B - RAS-to-CAS Delay (trcd) C - RAS Precharge Time (trp) D - Cycle Time (tras) E - Command Rate (CR) Np.: t = * CL Czas opóźnienia pamięci f

19 Parametry czasowe Cas Latency(CL) Czas upływający od wydania przez procesor odpowiedniego rozkazu dotyczącego aktywacji danej kolumny, do chwili wysłania danych do bufora w kontrolerze pamięci. Przykład: parametr CL 4 będzie oznaczać, że układ dostarczy odpowiednie dane w ciągu czterech tatków zegara od otrzymania polecenia. Im niższy jest parametr CL, tym lepiej. RAS to CAS Delay(RCD) Czas upływający od zakończenia wykonywania polecania aktywacji danej kolumny (CAS), do rozpoczęcia wykonywania polecania aktywacji danego wiersza (RAS). Również tym razem im niższy jest ten parametr, tym lepiej. RAS Precharge(RP) Czas upływający od wykonania polecenia zamknięcia dostępu do uprzednio aktywowanego wiersza oraz rozpoczęcia wykonywania polecenia aktywacji wiersza kolejnego. RowActiveTime(RAS) Czas jaki upływa od wykonania polecenia aktywacji wiersza aż do jego dezaktywacji. Parametr zapobiega przedwczesnemu przeskokowi gdyby do niego doszło, nastąpiłoby przerwanie odczytu lub zapisu danych. Command Rate(CR) Jest to z kolei czas, jaki zostaje przydzielony kontrolerowi pamięci na wybór odpowiedniego modułu. Teoretycznie wydajność pamięci będzie wyższa gdy ustawiamy ten parametr na 1, jednak nie każda platforma sprzętowa pozwala na taki manewr.

20 Parametry czasowe CL=7 f=1600mhz CL=11 f=2400mhz CL=9 f=2133mhz

21 Parametry czasowe CL=7 f=1600mhz tc=4,3ns CL=11 f=2400mhz tc=4,58ns CL=9 f=2133mhz tc=4,21ns

22 Parametry czasowe CL 5 taktów zegara RCD, RP, RAS 1 takt zegara

23 RAMBUS (RDRAM) Do wad RDRAM należy zaliczyć wzrost opóźnień, zwiększenie wytwarzanego ciepła, złożoność produkcji i kosztów. PC 800 RDRAM pracuje z 45 ns opóźnieniem, a w PC 133 SDRAM opóźnienie wynoszą 7,5 ns.każda pamięć RDRAM jest wyposażona w kontroler pamięci, co podnosi złożoność produkcji w porównaniu z SDRAM, który wyposażony była tylko w jeden kontroler pamięci, ulokowany na północnym brzegu modułu. Wysokie koszty produkcji i opłat ponoszonych przy kupnie licencji spowodowały, że ceny RDRAM były od 2 do 3 razy wyższe niż PC 133 SDRAM.

24 Dual Channel Architektura dual-channel (dwukanałowa) technologia stosowana w kontrolerach pamięci, do wydajniejszej obsługi pamięci RAM. Polega na podwojeniu przepustowości przesyłu danych pomiędzy kontrolerem pamięci, a pamięcią RAM.

25 Dual Channel Technologia dual-channel wykorzystuje dwa 64-bitowe kanały, co razem daje magistralę o szerokości 128 bitów dla przesyłu danych pomiędzy pamięcią RAM a kontrolerem pamięci.

26 Dual Channel

27 Kontroler pamięci

28 Kontroler pamięci

29