Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Память со страничным доступом отличается от обычной динамической памяти тем, что после выбора строки матрицы и удержания КА5 допускает многократную установку адреса столбца, стробируемого СА5. Это позволяет ускорить блочные передачи, когда весь блок данных или его часть находятся внутри одной строки матрицы, называемой в этой системе страницей. Существуют две разновидности РРМ РВАМ, различающиеся временем обращения: 60 и 70 нс. Из-за своей медлительности они не эффективны в системах с процессорами уровня Репг!пш П. Модули РРМ РКАМ в основном выпускались в конструктиве 51ММ. ВАМ ЕОО КАМ ЕРО (ЕРΠ— Ехсепбес! Раса Оп!, расширенное время удержания (доступности) данных на выходе), фактически, представляют собой обычные микросхемы ЕРМ, к которым добавлен набор регистров-«защелокь, благодаря чему данные на выходе могут удерживаться в течение следующего запроса к микросхеме. При страничном обмене такие микросхемы работают в режиме простого конвейера: удерживают на выходе содержимое последней выбранной ячейки, в то время как на их входы уже подается адрес следующей выбираемой ячейки.
Это позволяет примерно на 15% по сравнению с ЕРМ ускорить процесс считывания последовательных массивов данных. При случайной адресации такая память никакого выигрыша в быстродействии не дает. Память типа КАМ ЕРО имеет минимальное время обращения 45 нс и максимальную скорость передачи данных по каналу «процессор — память» 264 Мбайт/с. Модули КАМ ЕРО выпускались в конструктивах 5!ММ и Р!ММ. ВЕОО ОВАМ ВЕРО РКАМ (Впгзг Ехгепс!ед Раса Опгрпг, ЕРО с блочным доступом).
Современные процессоры благодаря внутреннему и внешнему кэшированию команд и данных обмениваются с основной памятью преимущественно блоками слов максимальной длины. Этот вид памяти позволяет обрабатывать данные пакетно (блоками) так, что данные считываются блоками за один такт. В случае памяти ВЕРО отпадает необходимость постоянной подачи последовательных адресов на входы микросхем с соблюдением необходимых временных задержек — достаточно стробировать переход к очередному слову блока. Этот метод позволяет ВЕРО 1ЖАМ работать очень быстро.
Память ВЕРО РКАМ поддерживают некоторые чипсеты фирм Ч1А Аро!!о (580ЧР, 590ЧР, 680ЧР) и !пге! (!480ТХ и т. д.) на частоте шины не выше 66 МГц. Активную конкуренцию этому виду памяти составляет память 5РКАМ, которая постепенно ее вытесняет. ВЕРО РКАМ представлена модулями и ЯММ и Р1ММ. ЗОВАМ 5РКАМ (5упсЬгопопз РВАМ вЂ” синхронная динамическая память), память с синхронным доступом, увеличивает производительность системы за счет синхронизации скорости работы ОЗУ со скоростью работы шины процессора. ЯЖАМ 196 Глава г К Запоминающие устройства ПК также осуществляет конвейерную обработку информации, выполняется внутреннее разделение массива памяти на два независимых банка, что позволяет совмещать выборку из одного банка с установкой адреса в другом банке.
БОКАМ также поддерживает блочный обмен. Основная выгода от использования БОКАМ состоит в поддержке последовательного доступа в синхронном режиме, где удается исключить дополнительные такты ожидания. Память БОКАМ может устойчиво функционировать на высоких частотах: выпускаются модули, рассчитанные на работу при частотах 100 МГц (спецификация РС100) и 133 МГц (РС133). В начале 2000 года фирма Башзцпй объявила о выпуске новых интегральных микросхем (ИС) БОКАМ с рабочей частотой 266 МГц.
Время обращения к данным в этой памяти зависит от внутренней тактовой частоты МП и достигает 5-10 нс, максимальная скорость передачи данных лпроцессор — память» при частоте шины 100 МГц составляет 800 Мбайт/с (фактически, равна скорости передачи данных по каналу «процессор — кэшь). Память ЯЖАМ дает общее увеличение производительности ПК примерно на 25%.
Правда, эта цифра относится к работе ПК без кэш-памяти — при наличии мощной кэш-памяти выигрыш в производительности может составить всего несколько процентов. ЯЖАМ обычно выпускается в 168-контактных модулях типа О1ММ и имеет 64-разрядную шину данных. Используется не только в качестве оперативной памяти, но и как память видеоадаптеров, где она полезна при просмотре живого видео и при работе с трехмерной графикой. 00й 80йАМ ООК БОКАМ (ОоцЫе Оага Кате ЯЖАМ вЂ” БОКАМ П). Вариант памяти ЯЖАМ, осушествляюший передачу информации по обоим фронтам тактового сигнала.
Это позволяет удвоить пропускную способность по сравнению с традиционной памятью БОКАМ (до 1,6 Гбайтттс при частоте шины 100 МГц). Кроме того, ООК БОКАМ может работать на более высокой частоте — в начале 2000 года были выпущены 64-мегабитовые модули ООК БОКАМ с частотой 143, 166 и 183 МГц. Модули ООК ОКАМ конструктивно совместимы с традиционными 168-контактными О1ММ. Используется ООК-память не только в качестве элементов оперативной памяти, но и в высокопроизводительных видеоадаптерах. В 2003 году появилась память ООК второго поколения О1Ж ЯЖАМ П (или ООК П), в которой путем использования двухканального интерфейса, специальной фазовой автоподстройкн и других нововведений удалось увеличить пропускную способность памяти в два раза. Кроме того, частота передачи данных в памяти О1Ж П также увеличена и в 2005 году достигнет 800 МГц.
Увеличению рабочей частоты ООК П способствует то, что напряжение электропитания схем снижено с 2,5 до 1,8 В. ОКОКАМ (О(гесс КашЬцз ОКАМ вЂ” динамическая память с прямой шиной для КАМ). ОК1ЖАМ вЂ” перспективный тип оперативной памяти, позволивший значительно увеличить производительность компьютеров. Высокое быстродействие памяти Ойгесс КОКАМ достигается рядом особенностей, не встречающихся в других типах.
В частности, применением собственной двухбайтовой шины 197 Основная память КатЬоз с частотой 800 МГц, обеспечивающей пиковую пропускную способность до 1,6 Гбайт/с. Контроллер памяти Рйгесс КРКАМ управляет шиной КагпЪцв и обеспечивает преобразование ее протокола с частотой 800 МГц в стандартный 64-разрядный интерфейс с частотой шины до 200 МГц. Фирма 1псе! выпустила чипсеты 1820, 1840, !850 с поддержкой РКРКАМ. Модули Р!гесс КРКАМ— К1ММ внешне подобны модулям Р1ММ. В маркировке ЯРКАМ и РКРКАМ (часто именуемой также КРКАМ) обычно указывается рабочая частота модуля в виде, например, обозначения РС150, что для ЯРКАМ означает пиковую пропускную способность 1200 Мбайт/с — такую же, как у РС600 для РКРКАМ (ввиду малоразрядности шины последней). Правда, многие чипсеты (например, 1850) поддерживают двухканальный обмен с памятью РКРКАМ, что удваивает ее пропускную способность.
Для РРКРКАМ указание РС150 подразумевало бы пропускную способность 2400 Мбайт/с — в 2 раза большую, чем для ЯРКАМ (ввиду передачи информации по двум фронтам импульса). Но для РРК принято в маркировке около букв РС указывать не рабочую частоту, а саму пропускную способность. То есть маркировка РС2400 для РРКРКАМ означает РРК-память с рабочей частотой 150 МГц (возможное обозначение такой памяти РРК150).
Увеличение разрядности и частоты шины КащЪцз, обещанное в ближайшие годы, делает память РКРКАМ, несмотря на ее высокую стоимость, весьма перспективной. Так, компания Яашзцпй выпустила 64-битовую память (с четырьмя 16-битовыми каналами) и пропускной способностью 8500 Мбайт/с (РС1066)и 9600 Мбайт/с (РС1200). Ближайшие перспективы РРКРКАМ ненамного скромнее: фирма Нушх Яеш!сопбцсса анонсированы 512-мегабитовые чипы РРК, изготовленные по 0,10 мкм-технологии с рабочими частотами 266, 333 и 400 МГц (скорость обмена до 6400 Мбайт/с). Характеристики отдельных видов памяти представлены в табл. 11.2.
В конце 2002 года появилось сообщение о создании компаниями Тоай!Ьа и 1пйпеоп ТесЬпо!ой!ез АС новой ферроэлектрической микросхемы энергонезависимой памяти (РеКАМ вЂ” Реггое1ессйс Капе!ощ Ассезз поп-чо!аг!!е Мешогу) емкостью 32 Мбит, по пропускной способности сравнимой с ЯРКАМ. Компании 1ВМ и 1пйпеоп ТесЬпо!ой!ез разработали технологию магнитной оперативной памяти с произвольной выборкой (МКАМ).
МКАМ является энергонезависимой и работает во многом аналогично флеш-памяти (Р!азЬ). 1ВМ сообщила, что МКАМ сможет заменить существующие разновидности РКАМ уже в 2005 году. Компьютер с МКАМ будет загружаться практически мгновенно. ПРИМЕЧАНИЕ Развитие технологии хранения информации наглядно свидетельствует о движении технического прогресса по спирали, на следующем витке спирали попользуются старые принципы, реализованные в более прогрессивной технологии. Действительно, первые ОЗУ строились на базе злектроакустнческнх линий задержки н па специальных электронно-лучевых трубках (динамические ОЗУ), затем на магнитных торондальных сердечниках и пленках (МОЗУ), далее снова динамическая память на полевых транзисторах, и грядет МКАМ (опять МОЗУ).
198 Глава 11. Запоминающие устройства ПК Таблица 11.2. Характеристики некоторых типов памяти Пиковая пропускная способность, Мбайт/с Год выпуск а Тип памяти Тактовая час- тото, МГц Разрядность щины, бнт 132 1987 ЕРМ РКАМ 1995 ЕРО РКАМ 33 32 200 50 32 528 1997 ЯРКАМ 800 1998 ЯРКАМ 100 2000 ЯЖАМ 1999 РКРКАМ, 1 канал 133 1064 1200 600 16 800 16 1600 2000 РИЖАМ, 1 канал 2001 РКРКАМ, 2 канала 600 2400 16 2001 РК1ЖАМ, 2 канала 2002 РИЖАМ, 2 канала 2001 РРК ЯЖАМ 2001 РРК ЯРКАМ 800 3200 16 16 4300 1066 100 1600 150 2400 100 3200 2002 РРК ЯРКАМ 11 2003 РРК ЯЖАМ П 200 6400 2004 РРК 51ЖАМ 11 8533 266 2005 РРК ЯРКАМ П (ожил.) 400 12 800 Постоянные запоминающие устройства (3 микросхемы, программируемые однократно в лабораторных условиях, — программируемые ПЗУ (ППЗУ), или ргойгащщаЫе КОМ (РКОМ); Постоянное запомииающее устройство (ПЗУ, или КОМ вЂ” леао' Оп1у Мето1у, память только для чтения) также строится иа основе установленных иа материнской плате модулей (кассет) и используется для хранения неизменяемой информации: загрузочных программ операционной системы, программ тестирования устройств компьютера и некоторых драйверов базовой системы ввода-вывода (В1ОЯ) и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
