- •Раздел 2 Организация памяти эвм
- •Тема 1 Архитектура памяти эвм Память эвм
- •Организация памяти эвм
- •Основная память (оп)
- •Характеристики памяти
- •Иерархическая структура памяти
- •Структура памяти эвм
- •Виртуальная память
- •Достоверность хранения данных
- •Тема 2 Организация основной памяти
- •Основная память
- •Организация системы памяти
- •Оперативное запоминающее устройство
- •Dram-память
- •Матричная организация озу
- •Обращение к микросхеме озу
- •Операции с памятью
- •Методы повышения быстродействия
- •Повышение быстродействия ядра микросхем озу
- •Оптимизация доступа к озу
- •Оптимизация доступа к озу Последовательный режим
- •Оптимизация доступа к озу Конвейерный режим
- •Оптимизация доступа к озу Страничный режим
- •Оптимизация доступа к озу Синхронный режим
- •Оптимизация доступа к озу Режим удвоенной скорости
- •Память ddr2 sdram
- •Память ddr3 sdram
- •Оперативная память ddr4
- •Повышенное быстродействие при меньшем энергопотреблении, новая архитектура микросхем, снижение задержек и большая емкость модулей памяти
- •Видеопамять
- •Структурные методы повышения быстродействия оп
- •Пакетная обработка множества доступов к памяти
- •Типы модулей памяти
- •Статическая память
- •Память, доступная только для чтения
- •Пзу, программируемые при изготовлении (rom)
- •Однократно программируемые пзу (prom)
- •Многократно программируемые пзу
- •Флэш-память
- •Постоянные запоминающие устройства
- •Стековая память
- •Ассоциативная память
- •Эффективность кэш-памяти
- •Стратегии размещения (отображения)
- •Прямое отображение
- •Полностью ассоциативное отображение
- •Множественно-ассоциативное отображение
- •Алгоритмы замещения информации
- •Стратегии обновления основной памяти
- •Организация кэш-памяти
- •Уровни кэш-памяти
- •Дисковая кэш-память
- •Виртуальная память
- •Страничная организация памяти
- •Сегментация памяти
- •Сегментно-страничная организация памяти
- •Требования к управлению памятью
- •Тема 3 Внешние запоминающие устройства
- •Накопители на жестких магнитных дисках
- •Современный hdd
- •Производительность диска
- •Интерфейсы подключения
- •Жесткие магнитные диски
- •Оптические диски
- •Флэш-память
- •Сравнение взу
- •Устройства резервного копирования информации
-
Матричная организация озу
-
ЗЭ, объединенные общим «горизонтальным» проводом, называют строкой (row).
-
ЗЭ, подключенные к общему «вертикальному» проводу, называют столбцом (column).
-
Совокупность запоминающих элементов и логических схем, связанных с выбором строк и столбцов, называют ядром микросхемы памяти.
-
В микросхеме ОЗУ имеется еще интерфейсная логика. В ее задачи входит коммутация нужного столбца на выход при считывании и на вход — при записи.
-
На физическую организацию ядра накладывается логическая организация памяти, под которой понимается разрядность микросхемы.
-
Разрядность микросхемы определяет количество ЗЭ, имеющих один и тот же адрес, т. е. каждый столбец содержит столько разрядов, сколько есть линий ввода-вывода данных.
-
Обращение к микросхеме озу
-
Обращение к микросхеме ОЗУ происходит в два этапа:
-
Выдача сигнала RAS (Row-Access Strobe), он фиксирует в микросхеме адрес строки.
-
Переключение адреса для указания адреса столбца и подача сигнала СAS (Column-Access Strobe), он фиксирует этот адрес и разрешает работу регистра данных микросхемы.
-
-
Сигнал выбора микросхемы CS (Chip Select) активизирует микросхему.
-
WE (Write Enable) определяет вид выполняемой операции.
-
Записываемая информация заносится во входной регистр данных, а затем — в выбранную ячейку. При выполнении операции чтения информация из ячейки до ее выдачи на шину данных буферизуется в выходном регистре данных.
-
Пока ОЗУ не использует шину данных, информационные выходы микросхемы переводятся в третье состояние. Это обеспечивается сигналом ОЕ (Output Enable).
-
Для большинства управляющих сигналов активным обычно считается низкий уровень.
-
Для сокращения количества контактов микросхемы адресные линии мультиплексируются, адреса строки и столбца в большинстве микросхем подаются в микросхему через одни и те же контакты последовательно во времени и запоминаются соответственно в регистрах адреса строки и столбца микросхемы.
-
Операции с памятью
-
Операции с памятью привязываются к тактам. На каждую операцию требуется, минимум, пять тактов:
-
указание типа операции и установка адреса строки;
-
формирование сигнала RAS;
-
установка адреса столбца;
-
формирование сигнала CAS;
-
возврат сигналов RAS и CAS в неактивное состояние.
-
-
Для микросхем динамических ОЗУ необходимо периодически выполнять регенерацию их состояния. При этом все биты в строке могут регенерироваться одновременно. Ко всем строкам всех микросхем динамических ОЗУ должны производиться периодические обращения в пределах определенного временного интервала.
-
Обычно время, затрачиваемое на регенерацию, находится на уровне от 1 до 5% общего времени работы с памятью.
-
Операции разрядки-перезарядки занимают определенное время, снижая скорость работы динамической памяти, что является одним из основных ее недостатков. Однако учитывая информационную емкость, низкую стоимость и энергопотребление, этот тип памяти во многих случаях предпочтительнее статической.