Компютрите

отвън и отвътре

©Христо Тужаров, 2007

ЯДРО НА ОПЕРАТИВНАТА ПАМЕТ

 

[Home] [Карта на книгата] [Асеневци] [За проекта] [Начало на книгата]

ОПЕРАТИВНА ПАМЕТ

СЪЩНОСТ  НА ОПЕРАТИВНАТА ПАМЕТ

ЯДРО НА ОПЕРАТИВНАТА ПАМЕТ

УПРАВЛЕНИЕ НА ПАМЕТТА

ЛОГИЧЕСКА ОРГАНИЗАЦИЯ НА ПАМЕТТА

ВИДОВЕ DRAM  ПАМЕТ

ПАКЕТИРАНЕ НА ОПЕРАТИВНАТА ПАМЕТ

 

 

Оперативната памет на персоналните компютри се изгражда на база динамична памет - DRAM (Dynamic Random Access Memory).

 

Оперативната памет в своето развитие следва това на процесорите, така че през годините се сменят много поколения интерфейсна логика, съединяваща ядрото на паметта с другите компоненти на компютъра. Единствено ядрото на паметта не търпи никакви принципни промени (с изключение степента на интеграция).

 

Ядро на DRAM

Реализира се на база технологията метал-оксид-полупроводник (CMOS, Complimentary Metal Oxide Semiconductor ). На тази технология, благодарение нейните несъмнени технически достойнства, се създават съвременните чипове - бързодействащи електронни елементи с висока степен на интеграция.

 

Ядрото на един чип динамична памет се състои от множество клетки, всяка от които съхранява по един бит информация. На физическо ниво клетките се обединяват в правоъгълна матрица хоризонталните линии на която се наричат редове (ROW), а вертикалните - колони (Column.

ядро на оперативната памет

 

 

Клетка на оперативната памет

Елементарно устройство, състоящо се от един транзистор и един кондензатор, предназначено за съхранение на един бит информация.

 

Кондензатор

Играе ролята на съхраняващо информацията (един бит) устройство. Отсъствието на заряд съответства на логическа нула, а присъствието на логическа единица;

 

Транзистор

Играе ролята на "ключ", задържащ кондензатора от разреждане и даващ разрешение за четене или запис от клетката. В спокойно състояние транзисторът е  затворен При запис в кондензатора на бит информация ключът се  отваря, зареждайки кондензатора до определена стойност.

 

Схема за регенерация на оперативната памет

Поради микроскопичните размери капацитета на кондензатора се съхранява за много кратко време (хилядни части от секундата). Причината е в саморазряда на кондензатора. За да се съхрани информацията записана в паметта се използва регенерация – периодично прочитане на клетките с последващ презапис. При съвременните памети регенераторът се вгражда в самата микросхема,

 

Дешифратори на редове и колони

В DRAM всяка клетка се открива по адресните и координати, оформени в редове и колони.

  • Дешифратор на ред – в съответствие със зададения адрес активизира всички клетки от конкретен ред (страница).

  • Дешифратор на колона -  в съответствие със зададения адрес създава условия през съответния вентил да се изведат     (четене) или въведат( запис)  данни.

Схеми на усилване

Чувствителни усилватели (sense amp), включени към всяка колона на матрицата, позволяват при активизиране на съответния ред да се прочете цяла страница едновременно. Именно страницата се  явява минималната информационна единица на обмен с ядрото на DRAM.

 

Вентили на колоните

В съответствие с режима на паметта и дешифратора на колони пропускат данни от или към ядрото на паметта.

 

Буфер данни

Буферира данни с цел синхронизация на процесора с оперативната памет.

 

CAS - Column Address Strobe

Такт на адреса на колоната - сигнал, предназначен за запомняне в микросхемата DRAM адреса на колоната.

 

RAS - Raw Address Strobe

Такт на адреса на реда - сигнал, предназначен за запомняне в микросхемата DRAM адреса на реда.