第五章內部記憶體.pptVIP

IBM 64Mb SDRAM * SDRAM動作方式 * Intel把RDRAM用於Pentium Itanium 處理器 SDRAM的主要競爭者 直立封裝(接腳在同一邊) 藉由28條不超過12公分的線路，與處理器交換資料 匯流排最多定址320個RDRAM，傳輸率為1.6Gbps 非同步區塊協定 480ns存取啟始階段 速度提昇到1.6 Gbps * RDRAM(RAMBUS DRAM) RDRAM結構 * DDR倍速 SDRAM受限於每個時脈週期一次只能傳送一筆資料給處理器，新版SDRAM就是所謂的DDR(雙倍資料速率SDRAM)，可以一次傳送二筆資料，一次在脈波正緣傳送，一次在脈波負緣傳送。 DDR SDRAM由EIA(Electronic Industries Alliance)半導體工程標準協會的JEDEC固態技術聯盟所開發的技術，目前已經被數以百計的公司採用，廣泛地運用於桌上型電腦和筆記型電腦。 * DDR傳輸時序 * 三菱公司研發 將少量SRAM快取 (16Kb)，加入DRAM架構 這些少量SRAM快取之用途： 快取：形成64位元快取線路 緩衝：可作為緩衝區，支援區塊傳輸 * CDRAM(Cache DRAM) 本章結束 李鴻鵬老師整理 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 計算機組織與結構-效能設計 第五章 內部記憶體 * 目錄 5.1 半導體主記憶體 組織 DRAM ＆ SRAM ROM的種類 晶片邏輯 晶片封裝 模組化組織 5.2 錯誤校正 5.3 進階的DRAM組織 SDRAM RDRAM DDR SDRAM 快取DRAM * 5.1半導體主記憶體 早期電腦最普遍使用的隨機存取主記憶體稱為磁芯(core)，這是一種環形的彿律鐵所組成的儲存陣列。由於微電子技術日益進步，磁芯記憶體也已經被半導體技術淘汰，但仍有人沿用這個名詞。現在，採用半導體晶片製造的主記憶體，已經是最基本的形式。 * 組織 半導體主記憶體的基本元件稱為記憶單元(memory cell)，儘管這些單元可能採用各種不同的應用技術來加以實現，但基本上都有以下共同的特性： 有二個狀態(state) ，分別代表二進制1和0。 能寫入狀態(至少一次) 。 能讀取狀態。 * 寫入與讀取 圖5.1為記憶單元的動作方式，在大部分情況下，記憶單元有三個能夠傳送電子訊號的端子。其中，“選擇”端子是用來選取欲進行作業的記憶單元， “控制”端子則指示要讀取或寫入，如果是寫入，則最後的端子為“資料輸入”，輸入狀態1或0的電子信號。反之如果是讀取，則最後的端子為“資料輸出”，提供所輸出的狀態。 * 記憶體類型 類別 清除 寫入 機制 依電性 RAM (隨機存取記憶體) 讀寫記憶體 電氣特性，以位元組為單位 電氣 揮發性 ROM (唯讀記憶體) 唯讀記憶體 不能清除 光罩 非揮 發性 PROM (程式規劃ROM) 電氣 EPROM (可抹除PROM) 主讀記憶體 紫外線清除，以晶片為單位 EEPROM (電氣可抹除PROM) 電氣特性，以位元組為單位 Flash (快閃記憶體) 電氣特性，以區塊為單位 * 表5-1半導體記憶體種類 顯然“隨機存取” 被誤用 因為上頁表格內的記憶體都是隨機存取 RAM有以下特性： 可以讀取/寫入 揮發性（或稱為依電性） 暫時儲存 分成 DRAM（動態RAM） SRAM（靜態RAM） * RAM(隨機存取記憶體) DRAM（動態RAM） 以電容儲存的電荷當作位元資料 這種記憶單元 電荷超過某個臨界值，為位元1 反之未超過某個臨界值，為位元0 電路容易建構、位元體積小、成本不貴，但電容會漏電 因此必須對電容進行更新充電，所以需要更新電路 速度較慢，常被製作成主記憶體 * DRAM結構 * DRAM動作方式 要進行位元讀取或寫入，先啟動位址線 電晶體ON(電流通過) 寫入動作 先把電壓訊號會加到位元線，高電壓訊號代表1，低電壓訊號則代表0 然後啟動位址線，轉移電荷給電容 讀取動作 先選擇位址線，電晶體ON(電流通過) 電荷從電容饋入到位元線，再送到感應放大器，電容電壓會與參考電壓作比較，決定該位元為1或0 電容會放電，因此需要回存該位元 * SRAM(靜態RAM ) 交互連接電晶體形成穩態邏輯，儲存位元 沒有漏電問題，因此無須更新電路 電路建構比較複雜 單一位元體積較大 成本較貴 速度快 常被製作成快取記憶體 常被製作成正反器 * SRAM結構 * SRAM動作方式 交互連接電晶體形成穩態邏輯 狀態1 C1 high, C2 low T1 T4 off, T2 T3 on 狀態0 C2 high, C1 low T2 T3 off, T1 T4 on 位址線T5 T6 on 寫