Быстрый постраничный режим динамической оперативной памяти

Память типа SRAM

Память типа DRAM

Динамическая оперативная память (Dynamic RAM — DRAM) используется в большинст­ве систем оперативной памяти современных ПК. Основное преимущество памяти этого типа состоит в том, что ее ячейки упакованы очень плотно.

Ячейки памяти в микросхеме DRAM – это крошечные конденсаторы, которые удерживают заряды. Ячейка память должна постоянно регенерироваться, так как в противном случае электрические заряды в конденсаторах памяти будут “стекать”, и данные будут потеряны. Регенерация происходит, когда контроллер памяти системы берет крошечный перерыв и обращается ко всем строкам данных в микросхемах памяти. Большинство систем имеет контроллер памяти, который настроен на частоту регенерации, равную15мкс.
В устройствах DRAM для хранения одного бита используется только один транзистор и пара конденсаторов, поэтому они более вместительны, чем микросхемы других типов памяти. Транзистор для каждого однозарядного регистра DRAM использует для чтения состояния смежного конденсатора. Если конденсатор заряжен, в ячейке записана 1; если заряда нет – записан 0. Заряды в крошечных конденсаторах все время стекают, вот почему память должна постоянно регенерироваться.

Статическая оперативная па­мять (Static RAM — SRAM). Для сохранения ее содержимого не требуется периодической регене­рации и SRAM имеет более высокое быстродействие чем DRAM.

Время доступа SRAM не более 2 нс; это означает, что такая память может работать син­хронно с процессорами на частоте 500 МГц или выше. Однако для хранения каждого бита в конструкции SRAM используется кластер из шести транзисторов. Использование транзисто­ров без каких-либо конденсаторов означает, что нет необходимости в регенерации. Пока подается питание, SRAM будет помнить то, что сохранено. По сравнению с DRAM быстродействие SRAM намного выше, но плотность ее гораздо ни­же, а цена довольно высока. Более низкая плотность означает, что микросхемы SRAM имеют б о льшие габариты, хотя их информационная емкость намного меньше.

Чтобы сократить время ожидания, стандартная память DRAM разбивается на страницы. Обычно для доступа к данным в памяти требуется выбрать строку и столбец адреса, что зани­мает некоторое время. Разбивка на страницы обеспечивает более быстрый доступ ко всем данным в пределах некоторой строки памяти. Схема повышения эффективности памяти довольно проста: память разбивается на стра­ницы длиной от 512 байт до нескольких килобайт. Электронная схема пролистывания позво­ляет при обращении к ячейкам памяти в пределах страницы сократить количество состояний ожидания. Если нужная ячейка памяти находится вне текущей страницы, то добавляется од­но или больше состояний ожидания, так как система выбирает новую страницу.