1 of 17

Динамічні оперативні запам'ятовуючі пристрої

Іванець С.А., кафедра РТВС, ЧНТУ. 2022.

Sergey.Ivanets@gmail.com

​

2 of 17

Робер Деннард

  • Винайдена у 1966 році Робертом Деннардом.
  • Деннард також сформулював закон масштабування MOSFET: при зменшенні розмірів транзисторів і підвищенні тактової частоти процесора можна легко збільшувати його обчислювальну потужність

2

2022-02-20

3 of 17

Комірка пам'яті динамічного ОЗП

3

2022-02-20

4 of 17

Динамічний ОЗП

  • Вимагає 1 транзистор і 1 конденсатор на комірку.
    • Максимальна щільність даних і низька швидкість.
    • Площа набагато менше, ніж у статичної пам'яті.
    • Мультиплексування лінії адреси за допомогою зовнішнього контролера динамічної пам'яті.
  • Мала ємність комірки призводить до її швидкого розряду.
    • Регенерація даних за допомогою зовнішнього контролера динамічної пам'яті.
    • Складна внутрішня структура для читання-запису.

4

2022-02-20

5 of 17

Структура мікросхеми SDRAM ISSI IS42S83200B

  • 4Mx16x4 banks

5

2022-02-20

6 of 17

Структура мікросхеми SDRAM ISSI IS42S83200B

  • DQ [15..0] - дані;
  • A, BA - адреса;
  • W / R - запис-зчитування;
  • RAS - строб адреси рядка (row address strobe);
  • CAS - строб адреси стовпця (column address strobe);

6

2022-02-20

7 of 17

Спрощений цикл читання (не SDRAM)

7

2022-02-20

8 of 17

Спрощений цикл запису (не SDRAM)

  • Understanding DRAM Operation. IBM corp.
  • https://compas.cs.stonybrook.edu/~nhonarmand/courses/sp15/cse502/res/dramop.pdf

8

2022-02-20

9 of 17

Особливості накопичувача

  • Матричний накопичувач.
  • Розділення адреси на дві частини – адреса строки та стовпця.
    • Строб адреси рядка RAS - row address strobe
    • Строб адреси строки CAS - column address strobe
  • Наявність банків для прискорення роботи пам’яті

9

2022-02-20

10 of 17

Система адресації

  • Лінії адреси – А0 – А10
  • Вибір банку – ВА1, ВА0
  • Регістр адреси, дешифратори рядка та строки
  • Контролер пакетного обміну
  • Контролер регенерації

10

2022-02-20

11 of 17

Основні команди динамічного ОЗП

  • NOP - "no operation", вказує мікросхемі, що зараз ніяких дій не потрібно;
  • ACTIVE - вибір банку і активація рядка за встановленою адресою;
  • READ - початок читання з активного рядка, встановлена адреса вказує на стовпець; біт A10 дає команду автоматичного закриття рядка після завершення циклу читання;
  • WRITE - початок запису в активний рядок, встановлена адреса вказує на стовпець; біт A10 дає команду автоматичного закриття рядка після завершення циклу запису;
  • PRECHARGE - закриття активного рядка;
  • AUTO REFRESH - оновлення даних в комірках пам'яті для запобігання їх деградації і незворотного пошкодження;
  • LOAD MODE REGISTER - ця команда дозволяє завантажити в мікросхему різні настройки (головним чином, затримки і довжину пакета) за допомогою адресної шини.

11

2022-02-20

12 of 17

12

2022-02-20

13 of 17

13

2022-02-20

14 of 17

14

2022-02-20

15 of 17

15

2022-02-20

16 of 17

16

2022-02-20

17 of 17

Регенерація (refresh)

  • Регенерація – поновлення заряду в конденсаторі.
  • Період регенерації 64 мс.
  • Регенерація всього рядку при виконанні команди Active.
  • Регенерація всієї мікросхеми під час команди AUTO REFRESH.
    • Ця команда відключає всю мікросхему і запускає лічильник рядків

​

17

2022-02-20