Статическая и динамическая оперативная память

Статическая и динамическая оперативная память

ОП может строиться на микросхемах динамического (DRAM – Dinamic Random Access Memory) или статического (SRAM – Static RAM) типа.

Статическая память.

Элементы (ячейки) построены на различных вариантах триггеров.

При обращении к микросхеме статической памяти на нее подается полный адрес, который при помощи внутреннего дешифратора преобразуется в сигналы выборки конкретных ячеек.

Ячейки статической памяти имеют малое время срабатывания (единицы наносекунд), однако микросхемы на их основе имеют низкую удельную емкость (единицы мегабит на корпус) и высокое энергопотребление.

Статическая память используется в основном в качестве микропроцессорной и буферной (кэш-память).

Динамическая память.

Ячейки построены на основе полупроводниковых областей с накоплением зарядов (своеобразных конденсаторов).

Конденсаторы расположены на пересечении вертикальных и горизонтальных шин матрицы; запись и считывание информации осуществляется подачей электрических импульсов по тем шинам матрицы, которые соединены с элементами, принадлежащими выбранной ячейке памяти.

При обращении к микросхеме на ее входы вначале подается адрес строки матрицы, сопровождаемый сигналом RAS (Row Address Strobe – строб адреса строки), затем, через некоторое время – адрес столбца, сопровождаемый сигналом CAS (Column Address Strobe – строб адреса столбца).

Занимают гораздо меньшую площадь, чем триггеры, и практически не потребляющих энергии при хранении.

Существенным свойством динамической ячейки памяти является наличие постепенного самопроизвольного разряда конденсатора через внешние схемы, что ведет к потере информации (заряд сохраняется в ячейке в течение нескольких миллисекунд). Во избежание потери хранимой информации конденсаторы динамической памяти необходимо периодически подзаряжать (регенерация). На подзаряд тратится и энергия и время, и это снижает производительность системы.

Ячейки динамической памяти по сравнению со статической имеют большее время срабатывания (десятки наносекунд), но большую удельную плотность (порядка десятков мегабит на корпус) и меньшее энергопотребление.

Динамическая память используется для построения ОЗУ основной памяти ПК.

Упрощенная структурная схема модуля основной памяти при матричной организации представлена на рис.

При матричной организации адрес ячейки, поступающий в регистр адреса, напр., по 20-разрядным кодовым шинам адреса, делится на две 10-разрядные части, поступающие соответственно в Рег. адр. X и Рег. адр. Y. Из этих регистров коды полуадресов поступают в дешифраторы Дешифратор X и Дешифратор Y, каждый из которых в соответствии с полученным адресом выбирает одну из 1024 шин. По выбранным шинам подаются сигналы записи/считывания в ячейку памяти, находящуюся на пересечении этих шин. Таким образом, образуются 1024² ячеек.

Считываемая или записываемая информация поступает в регистр данных, непосредственно связанных с кодовыми шинами данных. Управляющие сигналы, определяющие, какую операцию следует выполнить, поступают по кодовым шинам инструкций. Куб памяти содержит набор запоминающих элементов – собственно ячеек памяти.

12 Следующая ⇒