28.1.1.3 Микросхемы памяти с расширенным выводом данных edo dram
Следующей модификацией памяти, направленной на повышение производительности при том же быстродействии ЗЭ, явилась память EDO DRAM (Extended Data Output). Структурная схема EDO DRAM похожа на схему FPM DRAM. Отличие памяти EDO DRAM состоит в том, что в FPM DRAM линии ввода–вывода данных отключаются от системной шины, как только началось задание адреса следующего бита, а в режиме EDO линии остаются подключенными до окончания ввода нового адреса и соответственно начала вывода следующего бита. Вместо сигнала CAS для указания конца операции чтения используется сигнал ОЕ.
Поэтому память EDO DRAM позволяет одновременно считывать данные и задавать адрес следующих данных, что в свою очередь сокращает длительность рабочего цикла. Временная диаграмма работы EDO DRAM приведена на рисунке 28.5.
Из диаграммы видно, что сигнал RAS удерживается на низком уровне после выставления адреса строки. Длительность сигнала CAS меньше, чем для FPM DRAM. Адрес следующего столбца выставляется до считывания бита из предыдущего. Данные сохраняются на выходе при переходе CAS на высокий уровень до спада следующего сигнала CAS.
Модули памяти EDO DRAM работают на 10–15 % быстрее, чем модули памяти FPM DRAM. Однако преимущество EDO перед FPM проявляется лишь при чтении данных.
Временная диаграмма работы «классической» DRAM
Временная диаграмма работы FPM DRAM
Рисунок 28.5 – Временная диаграмма работы EDO DRAM
28.1.1.4 Микросхемы памяти bedo dram
Микросхемы BEDO DRAM (Burst EDO) – это разновидность микросхем EDO DRAM. В отличие от EDO в микросхему BEDO добавлен специальный генератор номера столбца. После первого поступления на вход микросхемы адреса ЗЭ и сигналов RAS и CAS для последующих четырех столбцов сигнал CAS генерируется внутрь микросхемы. Это приводит к тому, что если при тактовой частоте системной шины 66 МГц временная диаграмма для FPM составляет 6–3–3–3, для ЕDO – 5–2–2–2, то для BEDO – 4–1–1–1.
28.1.1.5 Микросхемы памяти edram
Микросхемы памяти EDRAM (Enhanced DRAM), как и микросхемы памяти CDRAM (Cache DRAM), содержат немного ЗЭ статической памяти, имеющей время доступа до 10 нс. Такая организация позволяет повысить производительность. Однако широкого применения такие микросхемы не получили.
Таким образом, выше рассмотрены асинхронные микросхемы DRAM, т. е. такие, работа которых не синхронизирована с частотой работы системной шины. Асинхронные микросхемы имеют только информационные входы и срабатывают непосредственно после изменения сигнала на входах. Сигнал на выходе появляется через некоторое время. Оно не регламентируется и может изменяться в зависимости от температуры, от старения полупроводниковых элементов. Основным недостатком асинхронных микросхем памяти является низкое быстродействие и помехоустойчивость. В 1997 году были выпущены на рынок микросхемы синхронной динамической памяти, которые вытесняют микросхемы асинхронной памяти.
28.1.2 Микросхемы синхронной динамической памяти sdram
Для срабатывания синхронных микросхем памяти сигналов на входах недостаточно. Необходим дополнительный тактирующий сигнал, который подается на соответствующий вход. В качестве такого сигнала используется тактовый сигнал системной шины.
Метод доступа к строкам и столбцам данных в микросхемах SDRAM и асинхронных DRAM реализован одинаково. Отличие заключается в следующем: все операции в микросхемах синхронных DRAM синхронизированы с тактовой частотой CPU, т. е. память и CPU работают синхронно без циклов ожидания. За счет исключения циклов ожидания сократилось время выполнения команд и передачи данных.
Кроме того, для сокращения времени выборки данных в микросхемах SDRAM предусмотрено:
– чередование адресов;
– пакетный режим;
– трехступенчатая конвейерная адресация, которая позволяет осуществить доступ к запрошенным данным до завершения обработки предыдущих.
Все это позволило сократить время рабочего цикла микросхемы до 8 – 10 нс.
При тактовой частоте системной шины 100 МГц многие микросхемы SDRAM работали неустойчиво, поэтому для такой системной шины корпорация Intel разработала спецификацию микросхем памяти, получившую название PC 100 SDRAM.
Развитием микросхем SDRAM является также SDRAM II или DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM). Double Data Rate – удвоенная скорость передачи. Эти микросхемы позволяют читать данные по фронту и спаду тактового сигнала системной шины, что дает возможность выполнять два обращения к памяти за время одного цикла.