Физическая и логическая организация системной памяти

Зміст

Вступ
1. Архітектура пам’яті ПК.
1.1. Історія розвитку запам’ятовуючих пристроїв ЕОМ.
1.2. Види запам’ятовуючих пристроїв ЕОМ ІV покоління.
1.3. Архітектура оперативної пам’яті ПК
2. Будова та принцип дії інтегральних схем пам’яті.
2.1. Принцип роботи статичної пам’яті.
2.2. Принцип роботи динамічної пам’яті.
2.3. Архітектура мікросхем пам’яті і принципи їх роботи.
3. Використання запам’ятовуючих пристроїв різних типів.
3.1. Типи пам’яті, які випускаються.
3.2. Модулі пам’яті.
3.3. Обслуговування пам’яті.
Література

2. Будова та принцип дії інтегральних схем пам’яті.

2.1. Принцип роботи статичної пам’яті.

Існує тип пам'яті, зовсім відмінний від інших, - статична оперативна пам'ять (Static RAM – SRAM). Вона названа так тому, що, на відміну від динамічної оперативної пам'яті , для збереження її вмісту не потрібно періодичної регенерації. Але це не єдина її перевага. SRAM має більш високу швидкодію, ніж динамічна оперативна пам'ять, і може працювати на тій же частоті, що і сучасні процесори [5].

Час доступу SRAM не більш 2 нс. Це означає, що така пам'ять може працювати синхронно з процесорами на частоті 500 Мгц чи вище. Однак для збереження кожного біта в конструкції SRAM використовується тригер з 6 транзисторів. Використання транзисторів без будь-яких конденсаторів означає, що немає необхідності в регенерації. Поки подається живлення, SRAM буде пам'ятати те, що записано в неї.

Мікросхеми SRAM не використовуються для всієї системної пам'яті тому, що в порівнянні з динамічною оперативною пам'яттю швидкодія SRAM набагато вище, але щільність її набагато нижче, а ціна досить висока. Більш низька щільність означає, що мікросхеми SRAM мають великі габарити, хоча їхня інформаційна ємність набагато менше. Велике число транзисторів і кластеризоване їхнє розміщення не тільки збільшує габарити SRAM, але і значно підвищує вартість технологічного процесу в порівнянні з аналогічними параметрами для мікросхем DRAM.

Незважаючи на це, розробники все ж застосовують пам'ять типу SRAM для підвищення ефективності РС. Але, щоб уникнути значного збільшення вартості, встановлюється тільки невеликий обсяг високошвидкісної пам'яті SRAM, що використовується як кеш-пам'ять. Кеш-пам'ять працює на тактових частотах, близьких чи навіть рівних тактовим частотам процесора, причому звичайно саме ця пам'ять використовується процесором при читанні і запису. Під час операції читання попередньо записуються дані у високошвидкісну кеш-пам'ять з оперативної пам'яті, тобто з DRAM. Тому саме кеш-пам'ять дозволяє скоротити кількість “простоїв” і збільшити швидкодію комп'ютера в цілому.

Ефективність кеш-пам'яті виражається коефіцієнтом збігу, чи коефіцієнтом успіху. Коефіцієнт збігу дорівнює відношенню кількості вдалих звертань у кеш до загальної кількості звертань. Влучення – це подія, яка полягає в тому, що необхідні процесору дані попередньо зчитані в кеш з оперативної пам'яті.Інакше кажучи, у випадку влучення процесор може зчитувати дані з кеш-пам'яті. Невдалим звертанням у кеш вважається таке, при якому контролер кеша не передбачив потреби в даних, що знаходяться по зазначеній абсолютній адресі. У такому випадку необхідні дані не були попередньо зчитані в кеш-пам'ять, тому процесор повинний відшукати їх у більш повільній оперативній пам'яті, а не у швидкодіючому кеші.

Щоб мінімізувати час чекання при зчитуванні процесором даних з повільної оперативної пам'яті, в сучасних ПК звичайно передбачені два типи кеш-пам'яті: кеш-пам'ять першого рівня (L1) і кеш-пам'ять другого рівня (L2). Кеш-пам'ять першого рівня також називається вбудованим, чи внутрішнім кешем; він безпосередньо вбудований в процесор і фактично є частиною мікросхеми процесора.

Кеш-пам'ять другого рівня називається вторинним, чи зовнішнім кешем; він встановлюється поза мікросхемою процесора.

Спочатку кеш-пам'ять проектувалася як асинхронна, тобто не була синхронізована із шиною процесора і могла працювати на іншій тактовій частоті. При впровадженні набору мікросхем системної логіки 430FX на початку 1995 року був розроблений новий тип синхронної кеш-пам'яті. Вона працює синхронно із шиною процесора, що підвищує її швидкодію й ефективність. У той же час був доданий режим pipeline burst mode (конвейєрний монопольний режим). Він дозволив скоротити час чекання за рахунок зменшення кількості станів чекання після першої передачі даних. Використання одного з цих режимів має на увазі наявність іншого.

Статичні ОЗП із словарною організацією запам’ятовуючої матриці має таку внутрішню будову (рис. 7):

Рис.7. Будова статичного ОЗП.

На малюнку прийняти такі позначення: М – запам’ятовуюча матриця, DC – дешифратор адреси, BDI, BDO – вхідний та вихідний буфери даних відповідно, А – шина адреси, CS (crystal select) – вібір кристалу, WE (write enable) – запис дозволено, CU (crystal unit) – блок керування.

Для обслуговування запам’ятовуючої матриці використовується дешифратор адреси, який призначений для вибору необхідної запам’ятовуючої комірки. Вхід і вихід даних здійснюється через буферні підсилювачі BDIі BDO відповідно. Режимом роботи керує CU, на який підводяться сигнали: вибір кристалу CS і дозвіл записуWE. Принцип роботи пояснюється таблицею:

CS WE DO
0 0 z
0 1 z
1 0 Читання
1 1 Запис

Якщо кристал не вибраний, то матриця знаходиться у висоімпедансному стані (z). Якщо ж кристал вибраний, то здійснюється цикл обміну даними з кристалом: якщо WE=0, то здійснюється читання, я якщо WE=1, то здійснюється запис, при цьому відкривається BDI, і закривається BDO.

Характеристики работы

Курсовая

Количество страниц: 56

Бесплатная работа

Закрыть

Физическая и логическая организация системной памяти

Заказать данную работу можно двумя способами:

  • Позвонить: (097) 844–69–22
  • Заполнить форму заказа:
Не заполнены все поля!
Обязательные поля к заполнению «имя» и одно из полей «телефон» или «email»

Чтобы у вас была возможность удостовериться в наличии вибраной работы, и частично ознакомиться с ее содержанием,ми можем за желанием отправить часть работы бесплатно. Все работы выполнены в формате Word согласно всех всех требований относительно оформления работ.