3.1 - Memória DRAM

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CEFET-RS
Curso de Eletrônica
3.1 - Memória DRAM
Organização de Computadores
Profs. Roberta Nobre & Sandro Silva
[email protected] e [email protected]
Estrutura básica da DRAM
LSB
CAS
Endereço
Real
Controlador
de
Memória
MSB
Decodificador
de
Linhas
RAS
CEFETRS - Eletrônica
Organização de Computadores
unidade 03.1.2
Decodificador de
Colunas
Matriz
de
Células
MSB - Most Significant Bits
LSB - Least Significant Bits
CAS - Column Address Select
RAS - Row Address Select
Prof. Roberta Nobre & Sandro Silva
Leitura da DRAM
Tempo de acesso típico: 60ns a 70ns
RAS
CAS
Address
end
linha
end
coluna
WE
Data
dado
1º O controlador de endereços gera os bits mais significativos do endereço;
2º O controlador de endereços gera o sinal RAS;
3º O controlador de endereços gera os bits menos significativos do endereço;
4º O controlador de endereços gera o sinal CAS;
5º A memória libera o dado.
CEFETRS - Eletrônica
Organização de Computadores
unidade 03.1.3
Prof. Roberta Nobre & Sandro Silva
Escrita da DRAM
Tempo de acesso típico: 60ns a 70ns
RAS
CAS
Address
end
linha
end
coluna
WE
Data
dado
1º O controlador de endereços gera os bits mais significativos do endereço;
2º O controlador de endereços gera o sinal RAS;
3º O controlador de endereços gera os bits menos significativos do endereço;
4º O controlador de endereços gera o sinal CAS;
5º O dado é enviado para a memória;
6ºCEFETRS
O controlador
de endereços gera o sinal WE.
- Eletrônica
Organização de Computadores
unidade 03.1.4
Prof. Roberta Nobre & Sandro Silva
Refresh da DRAM
RAS
CAS
Address
end
linha
end
coluna
WE
Data
dado
Sempre que ocorre um
endereçamento de memória,
ocorre refresh em toda linha
acessada.
CEFETRS - Eletrônica
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unidade 03.1.5
RAS
CAS
Address
end
linha
Prof. Roberta Nobre & Sandro Silva
FPM DRAM
CEFETRS - Eletrônica
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unidade 03.1.6
Prof. Roberta Nobre & Sandro Silva
FPM DRAM
RAS
CAS
Address
end
linha
Data
end
coluna
end
coluna
end
coluna
dado
dado
end
coluna
dado
dado
O endereço de linha e o sinal RAS é mantido e o endereço de
coluna e o sinal CAS é alterado a cada acesso à memória.
Ciclo: 7-3-3-3 (70ns) ou 6-3-3-3 (60ns)
CEFETRS - Eletrônica
Organização de Computadores
unidade 03.1.7
Prof. Roberta Nobre & Sandro Silva
VRAM
http://en.wikipedia.org/wiki/Video_RAM#Video_DRAM_.28VRAM.29
•Memória DRAM específica para utilização na placa de vídeo.
•Criada em 1980 (F. Dill and R. Matick )
•Variação da DRAM com porta de acesso DUAL
•pode ser acessada pela CPU e pelo processador de vídeo simultaneamente
•Porta de leitura e escrita para acesso da CPU
•Porta de leitura para acesso pelo processador de vídeo
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unidade 03.1.8
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EDO DRAM
RAS
CAS
Address
end
linha
Data
end
coluna
end
coluna
dado
end
coluna
dado
end
coluna
dado
dado
A saída de dados é bufferizada, assim o tempo que o dado
fica disponível é maior permitindo a redução do tempo entre
os acessos.
Ciclo: 7-2-2-2 (70ns) ou 6-2-2-2 (60ns)
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unidade 03.1.9
Prof. Roberta Nobre & Sandro Silva
FPM DRAM
SIMM – Single In line Memory Module
Barramento de 8 bits
30 pinos
72 pinos
Barramento de 32 bits
SIMM – Single In line Memory Module
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unidade 03.1.10
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FPM DRAM
SDRAM
DIMM
168 pinos
DDR SDRAM
DIMM
184 pinos
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unidade 03.1.11
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BEDO DRAM
Address
end
linha
Data
end
coluna
dado
dado
dado
dado
Possui um um contador interno que permite operação em
modo rajada de 4 ciclos.
Ciclo: 6-1-1-1 (60ns)
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unidade 03.1.12
Prof. Roberta Nobre & Sandro Silva
SDRAM
• Circuito interno reprojetado para obter os dados disponíveis a cada ciclo
de clock;
• Pipeline interno para realizar novo acesso antes do primeiro ser
processado pelo sistema externo;
• Sincronismo pelo clock do sistema;
• Contador interno para a geração de endereços consecutivos;
• Tempo de acesso: 7,5ns a 15ns;
• Ciclo de operação: 5-1-1-1;
Decodificador
de
Linhas
Decodificador
de comandos
Matriz
de
Células
Decodificador
de colunas
Contador
Dados
clock
endereço
Controlador
de memória
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Decodificador
de
Linhas
unidade 03.1.13
Matriz
de
Células
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DDR SDRAM
• É uma SDRAM que realiza um acesso na subida do clock
e outro acesso na descida do clock;
• Era utilizada somente em PCs não baseados em
processadores Intel;
• Barramento de 64bits
•Ex: PC-1600 Æ CLK: 100MHz Æ 1600MB/s
PC-2100 Æ CLK: 133MHz Æ 2100MB/s
• DDR2 Î 3200MB/s a 8500MB/s
• DDR3 Î 6,4GB/s a 12,8GB/s
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http://en.wikipedia.org/wiki/DDR_SDRAM
unidade 03.1.14
Prof. Roberta Nobre & Sandro Silva
DDR2
Standard
name
Memory
clock
Cycle
time
I/O Bus
clock
Data transfers per
second
Module
name
Peak transfer
rate
DDR-200
100 MHz
10 ns
100 MHz
200 Million
PC-1600
1600 MB/s
DDR-266
133 MHz
7.5 ns
133 MHz
266 Million
PC-2100
2100 MB/s
DDR-300
150 MHz
6.67 ns
150 MHz
300 Million
PC-2400
2400 MB/s
DDR-333
166 MHz
6 ns
166 MHz
333 Million
PC-2700
2700 MB/s
DDR-400
200 MHz
5 ns
200 MHz
400 Million
PC-3200
3200 MB/s
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Organização de Computadores
unidade 03.1.15
Prof. Roberta Nobre & Sandro Silva
DDR2
Standard
name
Memory
clock
Cycle
time
I/O Bus
clock
Data transfers per
second
Module
name
Peak transfer
rate
DDR2-400
100 MHz
10 ns
200 MHz
400 Million
PC2-3200
3200 MB/s
DDR2-533
133 MHz
7.5 ns
266 MHz
533 Million
DDR2-667
166 MHz
6 ns
333 MHz
667 Million
DDR2-800
200 MHz
5 ns
400 MHz
800 Million
DDR2-1066
266 MHz
3.75 ns
533 MHz
1066 Million
DDR2-1300
325 MHz
3.1 ns
650 MHz
1300 Million
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unidade 03.1.16
PC2-4200
PC2-4300
PC2-5300
PC2-5400
PC2-6400
PC2-8500
PC2-8600
PC2-10400
4266 MB/s
5333 MB/s
6400 MB/s
8533 MB/s
10400 MB/s
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DDR3
Standard
name
Memory
clock
Cycle
time
I/O Bus
clock
Data transfers per
second
Module
name
Peak transfer
rate
DDR3-800
100 MHz
10 ns
400 MHz
800 Million
PC3-6400
6400 MB/s
DDR3-1066
133 MHz
7.5 ns
533 MHz
1066 Million
PC3-8500
8533 MB/s
DDR3-1333
166 MHz
6 ns
667 MHz
1333 Million
PC3-10600
10667 MB/s
DDR3-1600
200 MHz
5 ns
800 MHz
1600 Million
PC3-12800
12800 MB/s
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unidade 03.1.17
Prof. Roberta Nobre & Sandro Silva
PC2-6400 com dissipador de calor
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unidade 03.1.18
Prof. Roberta Nobre & Sandro Silva
Rambus DRAM
• Era utilizada nos PCs com processadores Intel (1999 a 2002);
• N64 (Nintendo), PlayStation2 e PlayStation3 (Sony)
• Operam com canal estreito: 16 bits
• Clock: 400MHz (1x);
• Duas transferências por ciclo (acessos de até 1,6GB/s);
http://en.wikipedia.org/wiki/RDRAM
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unidade 03.1.19
Prof. Roberta Nobre & Sandro Silva
RAMBUS
Module Name
DataBus
Memory clock
transfer data rate
PC600
16-bit, single channel
300 MHz
1200 MB/s
PC700
16-bit, single channel
355 MHz
1420 MB/s
PC800
16-bit, single channel
400 MHz
1600 MB/s
PC1066 (RIMM 2100)
16-bit, single channel
533 MHz
2133 MB/s
PC1200 (RIMM 2400)
16-bit, single channel
600 MHz
2400 MB/s
RIMM 3200
32-bit, dual channel
400 MHz
3200 MB/s
RIMM 4200
32-bit, dual channel
533 MHz
4200 MB/s
RIMM 4800
32-bit, dual channel
600 MHz
4800 MB/s
RIMM 6400
32-bit, dual channel
800 MHz
6400 MB/s
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