SlideShare a Scribd company logo
1 of 67
Организация ЭВМ и систем
Тема: Новые технологии памяти
• Способы повышения быстродействия DRAM
• Сравнение быстродействия различных типов
памяти
• Основные особенности SDRAM
• DDR2, DDR3
"Память определяет быстродействие""Память определяет быстродействие"
Фон-НейманФон-Нейман
"Самый медленный верблюд определяет"Самый медленный верблюд определяет
скорость каравана"скорость каравана"
Арабское народноеАрабское народное
Новые технологии памятиНовые технологии памяти
Для повышения быстродействия DRAMДля повышения быстродействия DRAM
используютсяиспользуются 2 основных схемотехнических2 основных схемотехнических
решениярешения::
ВключениеВключение в микросхемы динамической памятив микросхемы динамической памяти
некоторого количества статической памятинекоторого количества статической памяти..
Синхронная работа памяти и ЦПСинхронная работа памяти и ЦП, т.е., т.е.
использование внутренней конвейернойиспользование внутренней конвейерной
архитектурыархитектуры ии чередование адресовчередование адресов..
Новые технологи памятиНовые технологи памяти
 CDRAM (Cache DRAM)CDRAM (Cache DRAM)
 EDRAM (Enhanced DRAM )EDRAM (Enhanced DRAM )
 SDRAM (Synchronous DRAM)SDRAM (Synchronous DRAM)
 RDRAM (Rambus DRAM)RDRAM (Rambus DRAM)
 EDO (Extended Data Out) DRAMEDO (Extended Data Out) DRAM
 BEDO DRAM (Burst EDO DRAM)BEDO DRAM (Burst EDO DRAM)
 DDR400SDRAMDDR400SDRAM
ДобавлениеДобавление
SRAM (8, 16 Кб)SRAM (8, 16 Кб)
3-х ступенчатый конвейер3-х ступенчатый конвейер
2 банка памяти с доступом2 банка памяти с доступом
типа «пинг-понг».типа «пинг-понг».
Добавлен наборДобавлен набор
регистров – «защелок»регистров – «защелок»
Функционирует по протоколуФункционирует по протоколу
расщепления транзакцийрасщепления транзакций
DDR – Double Data Rate – данные передаются поDDR – Double Data Rate – данные передаются по
переднему и заднему фронтам импульса.переднему и заднему фронтам импульса.
FPM DRAM (FPM DRAM (Fast-Page Mode DRAM - памятьFast-Page Mode DRAM - память
быстрого страничного режима, 1995 г.быстрого страничного режима, 1995 г. ))
Идет последовательное обращение к ячейкам однойИдет последовательное обращение к ячейкам одной
строки матрицы. При этом сигнал RAS# удерживается настроки матрицы. При этом сигнал RAS# удерживается на
низком уровне, а адрес строки выставляется на шиненизком уровне, а адрес строки выставляется на шине
адреса всего один раз.адреса всего один раз.
Преимущество: экономим время -Преимущество: экономим время - адрес строкиадрес строки
выставляем один раз вместо четырехвыставляем один раз вместо четырех. Способность. Способность
работать в таком режиме обеспечиваетработать в таком режиме обеспечивает контроллерконтроллер
памятипамяти. Преимуществами FPM позволяет. Преимуществами FPM позволяет
воспользоватьсявоспользоваться конвейерная организацияконвейерная организация
применяемая в процессорах Intel начиная с 80286.применяемая в процессорах Intel начиная с 80286.
Стандартная память со временем доступа 60 нс приСтандартная память со временем доступа 60 нс при
частоте системной шины 66 МГц может обеспечитьчастоте системной шины 66 МГц может обеспечить
лучший режим 5-3-3-3лучший режим 5-3-3-3. Время доступа внутри страницы –. Время доступа внутри страницы –
35 нс.35 нс.
EDO (Extended Data Output) DRAMEDO (Extended Data Output) DRAM
(1996 г.)(1996 г.)
Выходные данные сохраняются в специальномВыходные данные сохраняются в специальном
регистре - регистре-защелкерегистре - регистре-защелке. Считывание из него. Считывание из него
производится внешними схемами вплоть до спадапроизводится внешними схемами вплоть до спада
следующего импульса CAS#. Время доступа внутриследующего импульса CAS#. Время доступа внутри
страницы снижается до 25 нс, повышаястраницы снижается до 25 нс, повышая
производительность на 40%.производительность на 40%. Наилучший режим чтенияНаилучший режим чтения
–– 5-2-2-2.5-2-2-2.
Установка регистра-защелкиУстановка регистра-защелки практически непрактически не
увеличивает стоимость микросхемы, однако ееувеличивает стоимость микросхемы, однако ее
применениеприменение дает эффект соизмеримый с установкойдает эффект соизмеримый с установкой
внешнего асинхронного кэшавнешнего асинхронного кэша..
Уменьшение времени доступа в микросхемах EDOУменьшение времени доступа в микросхемах EDO
обусловлено исключением из процесса обращения кобусловлено исключением из процесса обращения к
памяти времени ожидания готовности данных на шине.памяти времени ожидания готовности данных на шине.
В соответствии с этимВ соответствии с этим начало нового цикланачало нового цикла
обращения к памяти начинается еще до окончанияобращения к памяти начинается еще до окончания
предыдущего (т.е. до того, как данные будут удалены спредыдущего (т.е. до того, как данные будут удалены с
шины).шины).
Информация, считанная по конкретному адресу,Информация, считанная по конкретному адресу,
"захватывается" специальными регистрами микросхемы"захватывается" специальными регистрами микросхемы
памяти - формирователями выходных данных (data outputпамяти - формирователями выходных данных (data output
drivers) - и удерживается на шине до окончания циклаdrivers) - и удерживается на шине до окончания цикла
обращения к памяти.обращения к памяти. Одновременно с выводомОдновременно с выводом
информацииинформации, для контроля за которым в микросхеме, для контроля за которым в микросхеме
памяти используется дополнительный управляющийпамяти используется дополнительный управляющий
сигнал,сигнал, осуществляется выборка данных по новомуосуществляется выборка данных по новому
адресу.адресу. ПричемПричем независимость процесса выборкинезависимость процесса выборки
новых данных от готовности результатовновых данных от готовности результатов
предшествующего запроса сохраняется даже в случаепредшествующего запроса сохраняется даже в случае
прерывания запроса.прерывания запроса.
BEDO DRAM (Burst EDO) - пакетнаяBEDO DRAM (Burst EDO) - пакетная
EDO RAMEDO RAM
Является развитием конвейерной архитектуры. КромеЯвляется развитием конвейерной архитектуры. Кроме
регистра-защелкирегистра-защелки появляется счетчик адреса столбцовпоявляется счетчик адреса столбцов
для пакетного цикладля пакетного цикла,, что позволяет выставлять адресчто позволяет выставлять адрес
столбца только в его начале, а в последующихстолбца только в его начале, а в последующих
передачах только запрашивать очередные данные.передачах только запрашивать очередные данные.
Добавив в микросхему генератор номера столбца,Добавив в микросхему генератор номера столбца,
конструкторы ликвидировали задержку CAS Delay,конструкторы ликвидировали задержку CAS Delay,
сократив время цикла до 15 нс. После обращения ксократив время цикла до 15 нс. После обращения к
произвольной ячейке микросхема BEDO автоматически,произвольной ячейке микросхема BEDO автоматически,
без указаний со стороны контроллера, увеличивает номербез указаний со стороны контроллера, увеличивает номер
столбца на единицу, не требуя его явной передачи.столбца на единицу, не требуя его явной передачи.
В результате удлинения конвейера выходные данныеВ результате удлинения конвейера выходные данные
как бы отстают на один сигнал CAS#, зато следующиекак бы отстают на один сигнал CAS#, зато следующие
появляются без тактов ожидания. При этом стартовыйпоявляются без тактов ожидания. При этом стартовый
адрес следующего пакета пересылается вместе садрес следующего пакета пересылается вместе с
последним CAS# сигналом предыдущего.последним CAS# сигналом предыдущего. НаилучшийНаилучший
циклцикл –– 5-1-1-15-1-1-1. Если чипсет способен генерировать. Если чипсет способен генерировать
обращения к памяти в режиме смежных циклов, тообращения к памяти в режиме смежных циклов, то
выигрыш в производительности.выигрыш в производительности.
SDRAM (Synchronous DRAM) -SDRAM (Synchronous DRAM) -
синхронная DRAMсинхронная DRAM
Появление микропроцессоров с шинами на 100 MHzПоявление микропроцессоров с шинами на 100 MHz
привело к радикальному пересмотру механизмапривело к радикальному пересмотру механизма
управления памятью, и подтолкнуло конструкторов куправления памятью, и подтолкнуло конструкторов к
созданию синхронной динамической памяти,созданию синхронной динамической памяти,
синхронизированной с системным таймером,синхронизированной с системным таймером,
управляющим центральным процессоромуправляющим центральным процессором..
Эта синхронизация позволяет контроллеру памятиЭта синхронизация позволяет контроллеру памяти
точно знать время готовности данных. Таким образом,точно знать время готовности данных. Таким образом,
скорость доступа увеличивается благодаря тому, чтоскорость доступа увеличивается благодаря тому, что
данные доступны во время каждого такта таймераданные доступны во время каждого такта таймера, в то, в то
время как у EDO RAM данные бывают доступны один развремя как у EDO RAM данные бывают доступны один раз
за два такта, а у FPM - один раз за три такта. Технологияза два такта, а у FPM - один раз за три такта. Технология
SDRAM позволяет использоватьSDRAM позволяет использовать множественные банкимножественные банки
памяти, функционирующие одновременнопамяти, функционирующие одновременно,,
дополнительно к адресации целыми блоками.дополнительно к адресации целыми блоками.
Микросхемы SDRAMМикросхемы SDRAM имеют программируемыеимеют программируемые
параметры и свои наборы командпараметры и свои наборы команд. Длина пакетного. Длина пакетного
цикла чтения-записи может программироваться (1, 2, 4,цикла чтения-записи может программироваться (1, 2, 4,
8, 256 элементов). Цикл может быть прерван8, 256 элементов). Цикл может быть прерван
специальной командой без утери данных.специальной командой без утери данных. КонвейернаяКонвейерная
организацияорганизация позволяет инициировать следующий циклпозволяет инициировать следующий цикл
чтения до окончания предыдущего.чтения до окончания предыдущего.
Самая быстрая микросхема SDRAM может бытьСамая быстрая микросхема SDRAM может быть
описана формулой "описана формулой "5-1-1-15-1-1-1", что эквивалентно", что эквивалентно
быстродействию памяти типа BEDO RAM. Однакобыстродействию памяти типа BEDO RAM. Однако
SDRAM позволяет легко реализовать работу шины сSDRAM позволяет легко реализовать работу шины с
частотой до 100 МГц.частотой до 100 МГц.
SDRAM предоставляет важное преимущество:SDRAM предоставляет важное преимущество:
возможность обеспечить соответствие пропускнойвозможность обеспечить соответствие пропускной
способности памяти быстродействию процессора.способности памяти быстродействию процессора.
Для самостоятельного изучения
Продолжение лекции
Основные особенности SDRAMОсновные особенности SDRAM
Все операции синхронизированы с тактовойВсе операции синхронизированы с тактовой
частотой процессорачастотой процессора..
Массив памяти SDRAM разделен на два (илиМассив памяти SDRAM разделен на два (или
более) банковболее) банков. Это позволяет иметь одновременно две. Это позволяет иметь одновременно две
открытые страницы - доступ к которым чередуется соткрытые страницы - доступ к которым чередуется с
целью исключения задержек, связанных с регенерациейцелью исключения задержек, связанных с регенерацией
памяти и доступа к первому байту потока - ипамяти и доступа к первому байту потока - и
обеспечивать непрерывный поток данных.обеспечивать непрерывный поток данных.
Использование конвейерной архитектурыИспользование конвейерной архитектуры
позволяет обращаться по новому адресу столбца ячейкипозволяет обращаться по новому адресу столбца ячейки
памяти на каждом тактовом цикле.памяти на каждом тактовом цикле.
Микросхема SDRAM имеет счетчик потока,,
который используется для наращивания адресовкоторый используется для наращивания адресов
столбцов ячеек памяти с целью обеспечения оченьстолбцов ячеек памяти с целью обеспечения очень
быстрого доступа к ним.быстрого доступа к ним.
Основные особенности SDRAMОсновные особенности SDRAM
На чипе памяти размещенНа чипе памяти размещен регистр режимоврегистр режимов,,
который применяетсякоторый применяется для настройки основныхдля настройки основных
параметров микросхемыпараметров микросхемы, в том числе длины и типа, в том числе длины и типа
потока (с последовательной выборкой или чередованием).потока (с последовательной выборкой или чередованием).
Схема SDRAM позволяет также установитьСхема SDRAM позволяет также установить
задержку вывода данныхзадержку вывода данных, которая определяется числом, которая определяется числом
тактовых циклов между моментом получения адресатактовых циклов между моментом получения адреса
столбца ячейки и выводом первого байта. Значение этогостолбца ячейки и выводом первого байта. Значение этого
параметра может быть равно 2 или 3.параметра может быть равно 2 или 3.
Сравнение быстродействияСравнение быстродействия
различных типов памятиразличных типов памяти
Тип памятиТип памяти Такты генератораТакты генератора
Кэш L2 (Static RAM)Кэш L2 (Static RAM) 2-1-1-12-1-1-1
SDRAMSDRAM 5-1-1-15-1-1-1
BEDO DRAMBEDO DRAM 5-1-1-15-1-1-1
EDO DRAMEDO DRAM 5-2-2-25-2-2-2
FPM DRAMFPM DRAM 5-3-3-35-3-3-3
RDRAMRDRAM
Этот тип памятиЭтот тип памяти основан на технологииоснован на технологии
высокоскоростного интерфейса памятивысокоскоростного интерфейса памяти,,
разработанного американской компанией Rambus. Многиеразработанного американской компанией Rambus. Многие
ведущие производители чипов оперативной памяти иведущие производители чипов оперативной памяти и
других интегральных схем, среди которых компании IBM,других интегральных схем, среди которых компании IBM,
NEC, Toshiba, Samsung Electronics, Hitachi, приобрели уNEC, Toshiba, Samsung Electronics, Hitachi, приобрели у
Rambus лицензии на использование технологии RDRAM.Rambus лицензии на использование технологии RDRAM.
Сообщается, что доходы этой компании, полученные отСообщается, что доходы этой компании, полученные от
продажи лицензий на ее технологию, за три первыхпродажи лицензий на ее технологию, за три первых
квартала 1996 года составили 200 млн. долл.квартала 1996 года составили 200 млн. долл.
RDRAM - многофункциональный протокол обменаRDRAM - многофункциональный протокол обмена
данными между микросхемамиданными между микросхемами, позволяющий передачу, позволяющий передачу
данных по упрощенной шине, работающей на высокойданных по упрощенной шине, работающей на высокой
частоте.частоте. RDRAM представляет собой интегрированнуюRDRAM представляет собой интегрированную
на системном уровне технологию.на системном уровне технологию.
Ключевыми элементами RDRAM являются:Ключевыми элементами RDRAM являются:
 модули DRAM, базирующиеся на Rambus;модули DRAM, базирующиеся на Rambus;
 ячейки Rambus ASIC (RACs);ячейки Rambus ASIC (RACs);
 схема соединения чипов, называемая Rambusсхема соединения чипов, называемая Rambus
Channel.Channel.
RamBus, впервые использованный в графическихRamBus, впервые использованный в графических
рабочих станциях в 1995 году, использует уникальнуюрабочих станциях в 1995 году, использует уникальную
технологию RSLтехнологию RSL (Rambus Signal Logic - сигнальная логика(Rambus Signal Logic - сигнальная логика
Rambus), позволяющуюRambus), позволяющую использование частот передачииспользование частот передачи
данных до 600 MHzданных до 600 MHz на обычных системах и материнскихна обычных системах и материнских
платах.платах.
RambusRambus использует низковольтовые сигналыиспользует низковольтовые сигналы ии
обеспечивает передачу данных по обоим уровнямобеспечивает передачу данных по обоим уровням
сигнала системного таймерасигнала системного таймера. RDRAM использует. RDRAM использует 8-8-
битовый интерфейсбитовый интерфейс, в то время как EDO RAM и SDRAM, в то время как EDO RAM и SDRAM
используют 4-, 8- и 16-битовый интерфейс.используют 4-, 8- и 16-битовый интерфейс. RAMBUSRAMBUS
запатентована 11 крупнейшими производителямизапатентована 11 крупнейшими производителями
DRAM, обеспечивающими 85% всего рынка памяти.DRAM, обеспечивающими 85% всего рынка памяти.
Direct RambusDirect Rambus
Существует три разновидности памяти RDRAM,Существует три разновидности памяти RDRAM,
представляющие собой некую эволюцию развитияпредставляющие собой некую эволюцию развития
технологии: Base (BRDRAM), Concurrent (CRDRAM) и Directтехнологии: Base (BRDRAM), Concurrent (CRDRAM) и Direct
(DRDRAM). Отличие первого и второго совсем небольшие,(DRDRAM). Отличие первого и второго совсем небольшие,
а вот изменения последнего просто революционны.а вот изменения последнего просто революционны.
Direct RDRAMDirect RDRAM имеют те же уровни сигналов (RSL:имеют те же уровни сигналов (RSL:
Rambus Signaling Level - уровень сигналов Rambus), ноRambus Signaling Level - уровень сигналов Rambus), но
более широкую шину (более широкую шину (16 бит16 бит), более высокие частоты), более высокие частоты
((выше 800 MHzвыше 800 MHz) и улучшенный протокол (эффективность) и улучшенный протокол (эффективность
выше на 90%). Однобанковый модуль RDRAM будетвыше на 90%). Однобанковый модуль RDRAM будет
обеспечивать скорость передачи 1.6 Гбайт/сек,обеспечивать скорость передачи 1.6 Гбайт/сек,
двухбанковый - 3.2 Гбайт/сек.двухбанковый - 3.2 Гбайт/сек. Direct Rambus используетDirect Rambus использует
два 8-битных канала для передачи 1.6 Гбайт и 3 каналадва 8-битных канала для передачи 1.6 Гбайт и 3 канала
для получения 2.4 Гбайт.для получения 2.4 Гбайт.
Вся подсистема состоитВся подсистема состоит из следующих компонентов:из следующих компонентов:
основной контроллеросновной контроллер (RMC — Rambus Memory(RMC — Rambus Memory
Controller), канал (RC — Rambus Channel);Controller), канал (RC — Rambus Channel);
разъем для модулейразъем для модулей (RRC - Rambus RIMM(RRC - Rambus RIMM
Connector);Connector);
модуль памятимодуль памяти (RIMM — Rambus In-line Memory(RIMM — Rambus In-line Memory
Module);Module);
генератор дифференциальных синхроимпульсовгенератор дифференциальных синхроимпульсов
(DRCG — Direct Rambus Clock Generator);(DRCG — Direct Rambus Clock Generator);
и самии сами микросхемы памятимикросхемы памяти (RDRAM — Rambus(RDRAM — Rambus
DRAM).DRAM).
Физические, электрические и логические принципы иФизические, электрические и логические принципы и
согласования, применяемые в системе, определенысогласования, применяемые в системе, определены
компанией Rambus и должны строго выполняться всемикомпанией Rambus и должны строго выполняться всеми
производителями для соблюдения абсолютнойпроизводителями для соблюдения абсолютной
совместимости ее частей, так она функционирует на оченьсовместимости ее частей, так она функционирует на очень
большой частоте 600/711/800 МГц, синхронизируясьбольшой частоте 600/711/800 МГц, синхронизируясь
сигналом 300/350/400 МГц соответственно.сигналом 300/350/400 МГц соответственно.
Direct Rambus – архитектура памятиDirect Rambus – архитектура памяти
Direct RambusDirect Rambus – это новая шина памяти, в которой– это новая шина памяти, в которой
управление адресацией отделено от работы с данными.управление адресацией отделено от работы с данными.
Контроллер
памяти
Строка
Столбец
Данные
Банк 0
Банк 1
3-разрядная 5-разрядная
Интерфейсная
ячейка
контроллера
Direct Rambus
Банк 0
Банк 1
Банк 0
Банк 1
16/18-
разрядная
Согласно оценкам аналитиков,Согласно оценкам аналитиков, плотность микросхемплотность микросхем
DRAM каждые три года увеличивается в четыре разаDRAM каждые три года увеличивается в четыре раза..
Поэтому для обеспечения необходимого объемаПоэтому для обеспечения необходимого объема
оперативной памяти требуется все меньшее числооперативной памяти требуется все меньшее число
микросхем.микросхем.
Таким образом,Таким образом, эффективность памятиэффективность памяти
характеризуется долей ее пропускной способности,характеризуется долей ее пропускной способности,
приходящейся на один контакт (pin).приходящейся на один контакт (pin).
RDRAM обеспечивает в восемь раз большуюRDRAM обеспечивает в восемь раз большую
пропускную способность в расчете на один контакт попропускную способность в расчете на один контакт по
сравнению с другими микросхемами памяти.сравнению с другими микросхемами памяти.
SDRAM II (DDR)SDRAM II (DDR)
Практически одновременно, в начале осени 1998 г.,Практически одновременно, в начале осени 1998 г.,
три крупнейшие японские компании - производителитри крупнейшие японские компании - производители
микросхем памяти: Fujitsu, Hitachi, Mitsubishi -микросхем памяти: Fujitsu, Hitachi, Mitsubishi -
анонсировали 64-мегабитные микросхемыанонсировали 64-мегабитные микросхемы DDR SDRAMDDR SDRAM..
Первое время подобные устройства часто называлиПервое время подобные устройства часто называли
SDRAM II, поскольку они являются следующимSDRAM II, поскольку они являются следующим
поколением существующих микросхем синхронной памятипоколением существующих микросхем синхронной памяти
SDRAM и основаны примерно на тех же принципах. ВSDRAM и основаны примерно на тех же принципах. В
свою очередь, для обычных элементов памяти SDRAMсвою очередь, для обычных элементов памяти SDRAM
привилось название SDR (Single Data Rate).привилось название SDR (Single Data Rate).
Память DDR SDRAMПамять DDR SDRAM сохранила архитектурусохранила архитектуру,,
количество банков, тонкие малогабаритные корпуса типаколичество банков, тонкие малогабаритные корпуса типа
TSOP (Thin Small-Outline Package)TSOP (Thin Small-Outline Package) и сами сам
технологический процесс производства SDRAM,технологический процесс производства SDRAM,
однакооднако включает некоторые схемотехническиевключает некоторые схемотехнические
усовершенствованияусовершенствования,, которые позволяюткоторые позволяют
существенно увеличить ее быстродействиесущественно увеличить ее быстродействие..
Основные отличия от стандартного SDRAM: во-первыхОсновные отличия от стандартного SDRAM: во-первых
используетсяиспользуется более "продвинутая" синхронизацияболее "продвинутая" синхронизация,,
отсутствующая в SDRAM; а во-вторых DDR использует DLLотсутствующая в SDRAM; а во-вторых DDR использует DLL
(delay-locked loop -(delay-locked loop - цикл с фиксированной задержкойцикл с фиксированной задержкой))
для выдачи сигнала DataStrobe, означающего доступностьдля выдачи сигнала DataStrobe, означающего доступность
данных на выходных контактах.данных на выходных контактах.
Используя один сигнал DataStrobe на каждые 16Используя один сигнал DataStrobe на каждые 16
выводов,выводов, контроллер может осуществлять доступ кконтроллер может осуществлять доступ к
данным более точно и синхронизировать входящиеданным более точно и синхронизировать входящие
данные, поступающие из разных модулей,данные, поступающие из разных модулей,
находящихся в одном банке.находящихся в одном банке. DDR фактическиDDR фактически
увеличивает скорость доступа вдвое, по сравнению сувеличивает скорость доступа вдвое, по сравнению с
SDRAM, используя при этом ту же частоту.SDRAM, используя при этом ту же частоту. В результате,В результате,
DDRDDR позволяет читать данные по восходящему ипозволяет читать данные по восходящему и
падающему уровню таймерападающему уровню таймера, выполняя, выполняя два доступадва доступа заза
время одного обращения стандартной SDRAM.время одного обращения стандартной SDRAM.
Для самостоятельного изучения
Продолжение лекции
В декабре 1998 гВ декабре 1998 г., когда Intel уже продолжительное., когда Intel уже продолжительное
время поддерживала RamBus DRAM,время поддерживала RamBus DRAM, была одобренабыла одобрена
открытая спецификация DDR SDRAMоткрытая спецификация DDR SDRAM, не требующая от, не требующая от
использующих ее производителей никаких лицензионныхиспользующих ее производителей никаких лицензионных
отчислений. Несколько месяцев спустя получилотчислений. Несколько месяцев спустя получил
одобрение стандарт на 184-контактные модули DIMM, аодобрение стандарт на 184-контактные модули DIMM, а
также была закончена работа над спецификациейтакже была закончена работа над спецификацией
графической памяти DDR SGRAM. Дело в том, чтографической памяти DDR SGRAM. Дело в том, что
первыми микросхемами DDR воспользовались фирмы -первыми микросхемами DDR воспользовались фирмы -
производители графических ускорителей.производители графических ускорителей.
Как и в случае с PC133 SDRAM,Как и в случае с PC133 SDRAM, основнымосновным
сторонником новой спецификации выступиласторонником новой спецификации выступила
корпорация VIA Technologies,корпорация VIA Technologies, к тому времени четкок тому времени четко
ориентировавшаяся на архитектуры, альтернативныеориентировавшаяся на архитектуры, альтернативные
Rambus DRAM.Rambus DRAM. Свой вклад в продвижение DDR SDRAMСвой вклад в продвижение DDR SDRAM
внесла и корпорация IBM, объявившая о намерениивнесла и корпорация IBM, объявившая о намерении
применить эту технологию ко всем своим серверамприменить эту технологию ко всем своим серверам..
В отличие от спецификации Rambus DRAM, где заВ отличие от спецификации Rambus DRAM, где за
основу берется результирующая частота (тактоваяоснову берется результирующая частота (тактовая
частота, помноженная на два пакета данных за такт),частота, помноженная на два пакета данных за такт),
например, PC600, PC700, PC800, компании,например, PC600, PC700, PC800, компании,
разрабатывавшиеразрабатывавшие DDR SDRAMDDR SDRAM,, выбраливыбрали длядля ееее
обозначенияобозначения пиковую пропускную способностьпиковую пропускную способность..
Например, модули памяти DDR SDRAM - PC1600 дляНапример, модули памяти DDR SDRAM - PC1600 для
тактовой частоты 100 МГц (8 байтx200 МГц = 1600 Мб/с) итактовой частоты 100 МГц (8 байтx200 МГц = 1600 Мб/с) и
PC2100 для 133 МГц (8 байт x 266 МГц = 2100 Мб/с). ВсеPC2100 для 133 МГц (8 байт x 266 МГц = 2100 Мб/с). Все
устройства DDR SDRAM соответствуют спецификацииустройства DDR SDRAM соответствуют спецификации
JEDEC (Joint Electron Devices Engineering Council).JEDEC (Joint Electron Devices Engineering Council).
DDR SDRAM - это прежде всего открытый стандарт,DDR SDRAM - это прежде всего открытый стандарт,
который предоставляет существенную свободу вкоторый предоставляет существенную свободу в
разработке решений под этот тип памятиразработке решений под этот тип памяти..
Стандарт модулей DIMM DDR SDRAM предполагаетСтандарт модулей DIMM DDR SDRAM предполагает
использование кристаллов, работающих на частотах доиспользование кристаллов, работающих на частотах до
200 МГц (эффективная частота 400 МГц), с пропускной200 МГц (эффективная частота 400 МГц), с пропускной
способностью до 3200 Мб/с.способностью до 3200 Мб/с.
Важнейшие характеристики основныхВажнейшие характеристики основных
типов памятитипов памяти
Максимально достижимая пропускная способностьМаксимально достижимая пропускная способность
основных типов памяти при наличии зависимости поосновных типов памяти при наличии зависимости по
данным и при отсутствии таковойданным и при отсутствии таковой
Для более производительных решений предназначенДля более производительных решений предназначен
новый стандарт памятиновый стандарт памяти, называемый, называемый DDR-IIDDR-II. В модулях. В модулях
с обновленным форм-фактором задействованы уже 230с обновленным форм-фактором задействованы уже 230
контактов. Тактовая частота микросхем DDR-II начинаетсяконтактов. Тактовая частота микросхем DDR-II начинается
со 100 МГц, но за счет того, чтосо 100 МГц, но за счет того, что за один такт передаетсяза один такт передается
четыре пакета данных,четыре пакета данных, их пропускная способность сразуих пропускная способность сразу
составляет 3200 Мб/с. Следовательно, можно ожидатьсоставляет 3200 Мб/с. Следовательно, можно ожидать
четырехкратного роста производительности кристалловчетырехкратного роста производительности кристаллов
DDR-II при увеличении тактовой частоты (32 байта заDDR-II при увеличении тактовой частоты (32 байта за
такт): 150 МГц обеспечат пропускную способность 4800такт): 150 МГц обеспечат пропускную способность 4800
Мб/с, а 200 МГц - 6400 Мб/с.Мб/с, а 200 МГц - 6400 Мб/с.
DDR 3DDR 3
DDR3 – это новейший этап развития памяти типаDDR3 – это новейший этап развития памяти типа
DDR SDRAM.DDR SDRAM. Первые модули памяти DDR3 былиПервые модули памяти DDR3 были
выпущены компанией Infineon в июле 2005. От модулейвыпущены компанией Infineon в июле 2005. От модулей
DDR2DDR2 новые модули отличаются более высокойновые модули отличаются более высокой
скоростью передачи данных и меньшимскоростью передачи данных и меньшим
энергопотреблениемэнергопотреблением.. Скорость передачи данныхСкорость передачи данных
устройств памяти DDR3устройств памяти DDR3 будет достигать 1600 Мбит вбудет достигать 1600 Мбит в
секундусекунду.. Напряжение питания снижено до 1.5 вольтНапряжение питания снижено до 1.5 вольт. У. У
устройств DDR2 этот показатель составляет 1.8 вольт.устройств DDR2 этот показатель составляет 1.8 вольт.
Повышенная скорость передачи данных позволяетПовышенная скорость передачи данных позволяет
оптимально сопрягать устройства памяти DDR3 с такимоптимально сопрягать устройства памяти DDR3 с таким
высокопроизводительным процессором, как Intel Core Duo.высокопроизводительным процессором, как Intel Core Duo.
Этот тандем уже реализован в ноутбуках Sony VAIO серииЭтот тандем уже реализован в ноутбуках Sony VAIO серии
FE (модель VGN-FE590GC, серия моделей VGN-FE590FE (модель VGN-FE590GC, серия моделей VGN-FE590
CTO).CTO). Как результат снижения напряжения питанияКак результат снижения напряжения питания
уменьшается энергопотребление и нагрев компьютерауменьшается энергопотребление и нагрев компьютера..
Это свойство устройств памяти DDR3 окажется особенноЭто свойство устройств памяти DDR3 окажется особенно
ценным при установке их на мобильных ПК.ценным при установке их на мобильных ПК.
Объемы памяти отдельных компонентовОбъемы памяти отдельных компонентов
составляют от 512 Мбит до 8 Гбитсоставляют от 512 Мбит до 8 Гбит. Первоначально. Первоначально
выпускались преимущественно компоненты объемом отвыпускались преимущественно компоненты объемом от
512 Мбит до 1Гбита, затем произошел переход на512 Мбит до 1Гбита, затем произошел переход на
компоненты объемом в 2Гбита, 4Гбита и более. Объемыкомпоненты объемом в 2Гбита, 4Гбита и более. Объемы
памяти модулей составляют от 256 Мб (на основепамяти модулей составляют от 256 Мб (на основе
компонентов объемом 512 Мбит) до 8 Гб (на основе 2-компонентов объемом 512 Мбит) до 8 Гб (на основе 2-
гигабитных компонентов). Модули объемом более 8 Гбгигабитных компонентов). Модули объемом более 8 Гб
специального назначения (например, для применения вспециального назначения (например, для применения в
серверах) появились несколько позднее.серверах) появились несколько позднее.
SDRSDR
SDRAMSDRAM
DDRDDR
SDRAMSDRAM
DDR2DDR2
SDRAMSDRAM
InfineonInfineon
DDR3DDR3
SDRAMSDRAM
СкоростьСкорость
передачипередачи
данныхданных
(Мбит на(Мбит на
вывод)вывод)
PC66,PC66,
PC100,PC100,
PC133PC133
DDR-200,DDR-200,
266,266,
333, 400333, 400
DDR2-400,DDR2-400,
533,533,
667, 800667, 800
DDR3-800,DDR3-800,
1066,1066,
1333, 16001333, 1600
НапряжениеНапряжение
питанияпитания
3.3 (+/-3.3 (+/-
0.3)0.3)
2.5 (+/-2.5 (+/-
0.2)0.2)
1.8 (+/- 0.1)1.8 (+/- 0.1) 1.5 (+/- 0.075)1.5 (+/- 0.075)
Технические характеристики DDR 3Технические характеристики DDR 3
Компания Samsung продемонстрировала образецКомпания Samsung продемонстрировала образец
памяти нового поколения DDR3-800 в виде одной планкипамяти нового поколения DDR3-800 в виде одной планки
объемом 512 Мб с поддержкой ECC.объемом 512 Мб с поддержкой ECC.
Технических характеристиках нового типа памятиТехнических характеристиках нового типа памяти::
Напряжение - 1.5 В;Напряжение - 1.5 В;
Техпроцесс - 0.07 мкм;Техпроцесс - 0.07 мкм;
Предположительно более высокие значениеПредположительно более высокие значение
параметра CAS Latency - от 7 до 5;параметра CAS Latency - от 7 до 5;
Память типа DDR3 будет использовать 8-битнуюПамять типа DDR3 будет использовать 8-битную
предвыборку, в то время как в DDR2 памяти используетсяпредвыборку, в то время как в DDR2 памяти используется
4-битная предвыборка. Это означает, что4-битная предвыборка. Это означает, что частотачастота
буферов в DDR3 вновь удвоится при том, что самибуферов в DDR3 вновь удвоится при том, что сами
ячейки памяти будут работать на той же частоте, что иячейки памяти будут работать на той же частоте, что и
в обычной SDR и DDR памятив обычной SDR и DDR памяти. Однако, по традиции, под. Однако, по традиции, под
частотой DDR3 чипов и модулей понимается именночастотой DDR3 чипов и модулей понимается именно
частота буферов. Именночастота буферов. Именно за счет увеличения скоростиза счет увеличения скорости
буферов и расширения шины между ними и ячейкамибуферов и расширения шины между ними и ячейками
памяти будет достигнут очередной рост быстродействияпамяти будет достигнут очередной рост быстродействия..
Появится возможность мониторинга температурыПоявится возможность мониторинга температуры
памятипамяти (скорее всего данная функция будет реализована(скорее всего данная функция будет реализована
в BIOS'е материнской платы в соответствующем разделе);в BIOS'е материнской платы в соответствующем разделе);
Частоты:Частоты:
•800 МГц;800 МГц;
•1066 МГц;1066 МГц;
•1333 МГц;1333 МГц;
•1666 МГц;1666 МГц;
Скорее всего, такой набор технических характеристикСкорее всего, такой набор технических характеристик
будет способствовать высокому частотному потенциалубудет способствовать высокому частотному потенциалу
модулеймодулей, энергопотребление нового типа памятиэнергопотребление нового типа памяти
уменьшится на 30% по сравнению с DDR2.уменьшится на 30% по сравнению с DDR2.
С целью более эффективного энергосбереженияС целью более эффективного энергосбережения
логика DDR3 SDRAM к тому же будет обладатьлогика DDR3 SDRAM к тому же будет обладать
дополнительными функциями управления питанием.дополнительными функциями управления питанием.
В 2010 году, по прогнозам специалистов Citigroup,
мировые капитальные расходы производителей
компьютерной памяти должны удвоиться (до $14,8
млрд) в связи с их заинтересованностью в
модернизации производства.
Взаимодействие памяти иВзаимодействие памяти и
процессорапроцессора
Ввиду
несоответствия
интерфейсов памяти и
процессора, для
совместного
взаимодействия им
необходим посредник -
контроллер памяти.
Контроллер памяти в
значительной мере
определяет скорость
обмена с памятью а,
значит, и
быстродействие всей
системы в целом.
Уже в 2012 году впервые на рынке появятся модули оперативной
памяти стандарта DDR4, что принесет не только рост рабочей
частоты DRAM-микросхем до 2133 МГц, но и снижение
потребляемой мощности. Последняя особенность объясняется
снижением рабочего напряжения до отметки в 1,2 Вольт, а ровно
через год этот параметр в очередной раз снизится – до 1,0 Вольт. Что
же касается частоты, то здесь ситуация ровно противоположная –
повышение скоростных показателей памяти сохранится, и к 2012 году
разработчики освоят выпуск устройств, функционирующих на
частоте 2667 МГц.
25.08.2008,
Александр Бакаткин
06 апреля 2011
Микросхемы и модули оперативной памяти DDR4 от
Hynix появятся в 2012 году
Компания Hynix объявила о разработке микросхем оперативной
памяти DDR4 с плотностью 2 Гбит на чип и основанных на них
модулей памяти ECC-SODIMM.
Данная память выпускается с использованием технологии 30-нм
класса. Новые модули оперативной памяти DDR4 предназначены,
главным образом, для использования в компактных серверах. Такие
модули, как сообщается, имеют пониженное энергопотребление и
повышенную скорость передачи данных, которая в два раза
выше скорости DDR3 и является рекордно высокой по сравнению
со скоростью оперативной памяти DDR3-1333 (разница составляет
порядка 80%).
Массовое производство микросхем и модулей оперативной
памяти DDR4 планируется наладить во второй половине 2012
года. Продукция сможет найти применение в качестве компонента не
только серверов, но и планшетов, а также настольных компьютеров.
Компания Samsung показала свои первые модули оперативной
памяти стандарта DDR4 объемом на 16 Гб, базирующиеся на 30-нм
кристаллах. В 2013 году в планах компании освоить выпуск 32-Гб
модулей с использованием 20-нм чипов и пропускной способностью
равной 3200 Мбит/с ( против 1600 Мбит/с у DDR3 и 800 Мбит/с у
DDR2). Модули DDR4 памяти потребляют всего 1,2 В, т.е. в сравнении
с DDR3 на 40 % меньше, что стало возможно в том числе и благодаря
использованию технологии Pseudo Open Drain (POD), позволившей
вдвое уменьшить потребляемый ток по сравнению с модулями типа
DDR3 в режимах чтения и записи.
Ко второй половине 2012 года вместе с производителями серверов
Samsung планирует завершить стандартизацию DDR4 организацией
JEDEC.
10/07/2012 02:28 Автор: turrix Источник: http://www.hwp.ru/tags/DDR4
Спецификация оперативной памяти DDR4
11.11.2012
Стандартизирующая организация JEDEC Solid State
Technology Association представила официальную
финальную версию спецификацию стандарта оперативной
памяти Synchronous DDR4 (Double Data Rate 4).
Его введения является обеспечение нового уровня
производительности оперативной памяти, её надёжности и
сокращения уровня энергопотребления.
Память DDR4 включает в себя целый ряд современных
достижений, которые позволят новому типу памяти
получить широкое распространение в компьютерных
устройствах — от бытовых приборов до серверов и еще
более мощных компьютерных систем.
Уровень быстродействия на один разъём в DDR4
установлен на 1,6 миллиардов пересылок в секунду, с
возможностью в будущем достичь максимального
уровня 3,2 млрд./с.
Уровень быстродействия на один разъём в DDR4
установлен на 1,6 миллиардов пересылок в секунду, с
возможностью в будущем достичь максимального
уровня 3,2 млрд./с.
Минимальная рабочая частота памяти DDR4
составляет 2133 МГц до 4266 МГц, что на 1000 МГц
больше, чем у своей предшественницы (1333 МГц и 1666
МГц в стандарте прошлого поколения).
Для памяти с частотой 2133 МГц (наименьшая частота
для памяти DDR4) максимальная пропускная способность
составит 2133 * 8 = 17 064 Мегабайт/c.
Для памяти с частотой 4266 МГц (наибольшая частота,
определенная в стандарте) максимальная пропускная
способность составит 4266 * 8 = 34 128 Мегабайт/c.
Рабочее напряжение понижено: 1,1 В - 1,2 В против
1,5 В в DDR3.
Предполагаемый техпроцесс — 32 и 36 нм.
Архитектура DDR4 позволяет осуществлять
предварительную выборку 8 бит данных за один такт
(8n prefetch) с двумя или четырьмя выбираемыми
группами блоков памяти. Это позволяет устройствам
проводить независимые друг от друга операции по
активации, чтению, записи и обновлению посредством
отдельных блоков памяти.
DDR4 модуль имеет 284 контактов, в то время как у
стандартных модулей DDR3 есть только 240 контактов.
В SO-DIMM версии будут представлены 256 контактов,
а DDR3 SO-DIMM имеют только 204 контакта.
В спецификациях DDR4 впервые появилось описание
работы с памятью в многокристальной упаковке.
Стандартом допускается столбик (стек) из восьми
кристаллов, которые «вешаются» на общие сигнальные
линии. Сделано это по тем причинам, что в целом
идеология работы памяти DDR4 — это соединение
модулей с контроллерами по схеме «точка-точка».
Каналов будет много, а не два-четыре, поэтому
каждому из них необходимо обеспечить максимально
возможную производительность, не перегружая при этом
механизмы обмена. В том же ключе надо рассматривать
возможность независимой одновременной работы двух
или четырёх банков памяти. Для каждой группы
банков архитектурно разрешены одновременно все
основные операции, такие как чтение, запись и
регенерация.
По прогнозу iSuppli, к 2014 году уровень проникновения
на рынок памяти DDR4 составит 12 %, к 2015 – 56 %.
Однако, производители могут и поторопиться с началом внедрения
нового стандарта, побуждаемые желанием поднять цены на свои
продукты, которые сейчас находятся на крайне низком уровне. Micron,
например, ещё в мае анонсировала разработку первого
полнофункционального модуля и планы по началу их массового
производства в конце нынешнего года. Samsung уже
продемонстрировал 284-контактную память PC4-17000(2133 Мгц).
Остаётся только дождаться их поддержки от Intel и AMD.
Спецификация оперативной памяти DDR4
Intel планирует начать поддержку DDR4 в начале 2014 года в
высокопроизводительных 4-сокетных серверных системах на
процессорах Haswell-EX, обычным же пользователям придётся,
вероятно, подождать 2015 года, так как ни в 22 нм процессорах
Haswell, ни в следующих за ними 14 нм Broadwell поддержка DDR4 не
предусмотрена.
Стандарт DDR4 является всего лишь одним из первых шагов на
пути к повсеместному внедрению памяти следующего поколения. В
числе областей применения памяти DDR4 названы серверы, ноутбуки,
настольные ПК и изделия потребительской электроники. Вначале
DDR4 появится в серверных системах и уже после этого стартует
массовое производство такой памяти для потребительских
компьютеров.
faqhard.ru
Источник:http://www.windxp.com.ru/articles114.htm
Crucial показала DDR4-модули с частотой 3 ГГц
14.01.2014
Производитель с мировым именем, пользующийся уважением
среди компьютерных энтузиастов, продемонстрировал модули типа
DDR4 серии Ballistix с впечатляющей эффективной частотой 3 ГГц.
Ожидается, что эта память появится в продаже ближе к концу
текущего года, когда будет представлена платформа Intel Haswell-E с
встроенной поддержкой DDR4. Конечно, в ассортименте Crucial будут
доступны и модули с более низкими частотами.
Компания ADATA также показала на CES 2014 8-и 16-Гбайт DDR4-
модули. По сравнению с экспонатом Crucial, характеристики памяти
ADATA выглядят весьма бледно, частота этих модулей составляет
всего 2133 МГц.
Источник: http://www.3dnews.ru/794676
Компания Crucial объявила о начале поставок серверных модулей памяти
DDR4. Модули предназначены для следующего поколения корпоративных
систем с повышенной производительностью, пропускной способностью и
энергетической эффективностью.
По словам Crucial, по производительности и пропускной способности
новая память вдвое превосходит память DDR3 на момент, когда началось
ее внедрение (2133 МТ/с и 17 ГБ/с против 1066 MT/с и 8,5 ГБ/с в случае
DDR3). По мере того, как новая технология войдет в период зрелости,
ожидается дополнительное увеличение скорости и пропускной
способности. В сочетании с другими технологиями, внедрение которых
связано с DDR4, модули памяти Crucial DDR4 могут обеспечить
повышение энергетической эффективности по сравнению с DDR3 на
величину до 40%. Серверные модули памяти Crucial DDR4
оптимизированы для будущих процессоров Intel Xeon E5-2600 v3, которые,
кстати, хоть еще и не представлены, но недавно уже были замечены в
Начались поставки серверных модулей памяти Crucial DDR4
04.06.2014г.
DDR или
DDR SDRAM
тип компьютерной памяти, используемой в вычислительной
технике в качестве оперативной и видеопамяти. Модуль имеет 184
контакта. Стандартное питающее напряжение 2,5 В, частота
работы до 400 мегагерц. За такт делает выборку 2 бит данных из
ячеек микросхемы (2n-prefetch).
DDR2 широко распространенный на данный момент тип памяти. DDR2 в
отличие от DDR позволяет делать выборку сразу 4 бита данных за
такт (4n-prefetch), DDR только 2 бита за такт , т.е. способна
передавать на каждом такте шины памяти 4 бита информации из
ячеек микросхемы памяти в буферы ввода-вывода. Модуль
выполнен в виде печатной платы с 240 контактами (по 120 с
каждой стороны) и имеет стандартное питающее напряжение 1,8 В.
DDR3 современный тип оперативной памяти, являющийся лидером по
производительности. Память типа DDR3 имеет более высокие
тактовые частоты (до 1800 мегагерц), пониженное примерно на 30-
40% (по сравнению с DDR2) энергопотребление и соответственно
меньшее тепловыделение.
DDR4 новый тип оперативной памяти, отличающийся от предыдущих
поколений более высокими частотными характеристиками и низким
напряжением. Будет поддерживать частоты от 2133 до 4266 МГц. В
массовое производство выйдет предположительно в 2012 году. 4
января 2011 на выставке CES компания Samsung официально
представила новые модули, работающие в режиме DDR4-2133 при
напряжении 1,2 В.
Для самостоятельного изучения
20 декабря 2013 в 14:03
Зачем переходить на DDR4?
http://habrahabr.ru/company/intel/blog/205608/
Несмотря на стремительный рост производительности
оперативной памяти, наблюдающиеся в последние годы,
разрыв "CPU vs Memory" растет с чудовищной быстротой.
Забавно, но та же самая картина наблюдалась и тридцать-
сорок лет назад, - в эпоху "больших" машин с
быстродействующими (по тем временам!) процессорами и
жутко медленной барабанной (а позже и ферритовой)
памятью. Как же конструкторы ЭВМ выходили из этой
ситуации? Откроем, например, "Структуры ЭВМ и их
математическое обеспечение" Л. Н. Королева: "Для того
чтобы достичь необходимого баланса между высокой
скоростью выполнения арифметических и логических
действий в центральном процессоре и ограниченным
быстродействием блоков оперативного ферритового
запоминающего устройства (время цикла работы
каждого блока - 2 мксек), были предприняты следующие
меры.
Оперативное запоминающее устройство
состоит из восьми блоков, допускающих
одновременную выборку информации (командных слов
и операндов), что резко повышает эффективное
быстродействие системы памяти. Подряд идущие
физические адреса памяти относятся к разным блокам,
и если оказалось, например, так, что последовательно
выбираемые операнды имеют последовательно
возрастающие (убывающие) адреса, то они могут
выбираться со средней скоростью, равной 2 мксек/8=0,25
мксек...
Второй структурной особенностью организации
обращений к оперативному запоминающему устройству
является метод буферизации, или метод накопления
очереди заказов к системе памяти. В машине БЭСМ-6
существуют группы регистров, на которых хранятся
запросы (адреса), называемые буферами адресов слов и
команд.
Разумеется, что эти буфера могут работать
эффективно только в том случае, если структура
машины позволяет просматривать команды
"вперед", т. е. загодя готовить запросы. Устройство
управления БЭСМ-6 позволяет это делать. Буфера
адресов позволяют в конечном итоге сгладить
неравномерность поступления запросов к памяти и тем
самым повысить эффективность ее использования.
Третьей структурной особенностью БЭСМ-6
является метод использования сверхоперативной, не
адресуемой из программы памяти небольшого
объема, цель которого - автоматическая экономия
обращений к основному оперативному запоминающему
устройству.
Эта сверхоперативная память управляется таким
образом, что часто используемые операнды и небольшие
внутренние командные циклы оказываются на быстрых
регистрах и готовы к немедленному использованию в
арифметическом устройстве или в системе управления
машиной. Быстрые регистры в ряде случаев позволяют
экономить до 60% всех обращений к памяти и
уменьшают тем самым временные затраты на
ожидание чисел и команд из основной памяти.
Следует еще раз подчеркнуть, что об использовании
быстрых регистров заботится аппаратура самой
машины и при составлении программ об экономии
обращений к памяти думать нет необходимости.
Эти структурные особенности БЭСМ-6 получили
название водопроводного принципа построения
структуры машины. В самом деле, если подсчитать
время от начала выполнения команды до его окончания,
то для каждой команды оно будет очень велико, однако
глубокий параллелизм выполнения, просмотр вперед,
наличие буфера адресов, быстрых регистров приводят к
тому, что "поток" команд и темп обработки
информации очень высок. Аналогия с водопроводом
состоит в том, что если проследить время, за которое
частица воды проходит по некоторому участку
водопровода, то оно будет большим, хотя скорость на
выходе потока может быть очень велика.
Четвертой структурной особенностью БЭСМ-6,
имеющей очень важное значение для построения
операционных систем и работы машины в
мультипрограммном режиме, является принятый
аппаратный способ преобразования
математических, или виртуальных адресов в
физические адреса машины. В машине БЭСМ-6 четко
выдержано деление на физическую и математическую
память, принята постраничная организация, однако
способ отображения, заложенный в аппаратуру,
значительно отличается от того, который был
применен в машине ".
Такое впечатление, что читаешь описание процессора
Pentium, - настолько эти решения похожи!
Использованы материалы статьи «Оперативная память - из
глубин времен до наших дней» Крис Касперски
Вопросы для самоконтроляВопросы для самоконтроля
1.1. Какие схемотехнические решения используются дляКакие схемотехнические решения используются для
повышения быстродействия DRAM?повышения быстродействия DRAM?
2.2. В каких микросхемах динамической памятиВ каких микросхемах динамической памяти
используется включение некоторого количестваиспользуется включение некоторого количества
статической памяти?статической памяти?
3.3. В каких микросхемах динамической памятиВ каких микросхемах динамической памяти
используется внутренняя конвейерная архитектура?используется внутренняя конвейерная архитектура?
4.4. В каких микросхемах динамической памятиВ каких микросхемах динамической памяти
используются множественные банки памяти,используются множественные банки памяти,
функционирующие одновременно?функционирующие одновременно?
5.5. В каких микросхемах динамической памяти передачаВ каких микросхемах динамической памяти передача
данных происходит по обоим уровням сигналаданных происходит по обоим уровням сигнала
системного таймера?системного таймера?

More Related Content

What's hot

Лекция 3: Векторизация кода (Code vectorization, SIMD, SSE, AVX)
Лекция 3: Векторизация кода (Code vectorization, SIMD, SSE, AVX)Лекция 3: Векторизация кода (Code vectorization, SIMD, SSE, AVX)
Лекция 3: Векторизация кода (Code vectorization, SIMD, SSE, AVX)
Mikhail Kurnosov
 
High performance computing принципы проектирования сети
High performance computing принципы проектирования сетиHigh performance computing принципы проектирования сети
High performance computing принципы проектирования сети
MUK Extreme
 
Лекция №2 Организация ЭВМ и систем
Лекция №2 Организация ЭВМ и системЛекция №2 Организация ЭВМ и систем
Лекция №2 Организация ЭВМ и систем
pianist2317
 
ногинов Aoe Stripped
ногинов Aoe Strippedногинов Aoe Stripped
ногинов Aoe Stripped
Liudmila Li
 
025
025025
025
JIuc
 
ОЗУ
ОЗУОЗУ
ОЗУ
IOF99
 
Лекция №9 Организация ЭВМ и систем
Лекция №9 Организация ЭВМ и системЛекция №9 Организация ЭВМ и систем
Лекция №9 Организация ЭВМ и систем
pianist2317
 
031
031031
031
JIuc
 
46
4646
46
JIuc
 

What's hot (16)

Лекция 3. Векторизация кода (Code vectorization: SSE, AVX)
Лекция 3. Векторизация кода (Code vectorization: SSE, AVX)Лекция 3. Векторизация кода (Code vectorization: SSE, AVX)
Лекция 3. Векторизация кода (Code vectorization: SSE, AVX)
 
Лекция 3: Векторизация кода (Code vectorization, SIMD, SSE, AVX)
Лекция 3: Векторизация кода (Code vectorization, SIMD, SSE, AVX)Лекция 3: Векторизация кода (Code vectorization, SIMD, SSE, AVX)
Лекция 3: Векторизация кода (Code vectorization, SIMD, SSE, AVX)
 
High performance computing принципы проектирования сети
High performance computing принципы проектирования сетиHigh performance computing принципы проектирования сети
High performance computing принципы проектирования сети
 
Лекция №2 Организация ЭВМ и систем
Лекция №2 Организация ЭВМ и системЛекция №2 Организация ЭВМ и систем
Лекция №2 Организация ЭВМ и систем
 
Лекция №2
Лекция №2Лекция №2
Лекция №2
 
ногинов Aoe Stripped
ногинов Aoe Strippedногинов Aoe Stripped
ногинов Aoe Stripped
 
Prez osob mikroproc
Prez osob mikroprocPrez osob mikroproc
Prez osob mikroproc
 
025
025025
025
 
ОЗУ
ОЗУОЗУ
ОЗУ
 
07. Работа с битами и невыровненными данными
07. Работа с битами и невыровненными данными07. Работа с битами и невыровненными данными
07. Работа с битами и невыровненными данными
 
Лекция 4. Векторизация кода (Code vectorization: SSE, AVX)
Лекция 4. Векторизация кода (Code vectorization: SSE, AVX)Лекция 4. Векторизация кода (Code vectorization: SSE, AVX)
Лекция 4. Векторизация кода (Code vectorization: SSE, AVX)
 
Лекция №9 Организация ЭВМ и систем
Лекция №9 Организация ЭВМ и системЛекция №9 Организация ЭВМ и систем
Лекция №9 Организация ЭВМ и систем
 
процессоры презентация
процессоры   презентацияпроцессоры   презентация
процессоры презентация
 
031
031031
031
 
46
4646
46
 
Лекция 5. Основы параллельного программирования (Speedup, Amdahl's law, Paral...
Лекция 5. Основы параллельного программирования (Speedup, Amdahl's law, Paral...Лекция 5. Основы параллельного программирования (Speedup, Amdahl's law, Paral...
Лекция 5. Основы параллельного программирования (Speedup, Amdahl's law, Paral...
 

Similar to Лекция №6 Организация ЭВМ и систем

лекция 5
лекция 5лекция 5
лекция 5
JIuc
 
процессоры
процессорыпроцессоры
процессоры
ttku
 
NVMf: 5 млн IOPS по сети своими руками / Андрей Николаенко (IBS)
NVMf: 5 млн IOPS по сети своими руками / Андрей Николаенко (IBS)NVMf: 5 млн IOPS по сети своими руками / Андрей Николаенко (IBS)
NVMf: 5 млн IOPS по сети своими руками / Андрей Николаенко (IBS)
Ontico
 
Андрей Николаенко, IBS. NVMf: 5 млн IOPS по сети своими руками
Андрей Николаенко, IBS. NVMf: 5 млн IOPS по сети своими рукамиАндрей Николаенко, IBS. NVMf: 5 млн IOPS по сети своими руками
Андрей Николаенко, IBS. NVMf: 5 млн IOPS по сети своими руками
IBS
 
Introduction to MongoDB
Introduction to MongoDBIntroduction to MongoDB
Introduction to MongoDB
Iurii Ogiienko
 
подходы к проектрованию, разработке и развертыванию больших систем
подходы к проектрованию, разработке и развертыванию больших системподходы к проектрованию, разработке и развертыванию больших систем
подходы к проектрованию, разработке и развертыванию больших систем
Denis Pavlov
 
Эффективное использование x86-совместимых CPU (Алексей Тутубалин)
Эффективное использование x86-совместимых CPU (Алексей Тутубалин)Эффективное использование x86-совместимых CPU (Алексей Тутубалин)
Эффективное использование x86-совместимых CPU (Алексей Тутубалин)
Ontico
 
Доклад на Highload-2012
Доклад на Highload-2012Доклад на Highload-2012
Доклад на Highload-2012
Alex Tutubalin
 
Константин Трушкин. Использование платформы Эльбрус в информационно-защищённы...
Константин Трушкин. Использование платформы Эльбрус в информационно-защищённы...Константин Трушкин. Использование платформы Эльбрус в информационно-защищённы...
Константин Трушкин. Использование платформы Эльбрус в информационно-защищённы...
Kaspersky
 

Similar to Лекция №6 Организация ЭВМ и систем (20)

лекция 5
лекция 5лекция 5
лекция 5
 
Лекция № 2 Организация ЭВМ и систем
Лекция № 2 Организация ЭВМ и системЛекция № 2 Организация ЭВМ и систем
Лекция № 2 Организация ЭВМ и систем
 
процессоры
процессорыпроцессоры
процессоры
 
NVMf: 5 млн IOPS по сети своими руками / Андрей Николаенко (IBS)
NVMf: 5 млн IOPS по сети своими руками / Андрей Николаенко (IBS)NVMf: 5 млн IOPS по сети своими руками / Андрей Николаенко (IBS)
NVMf: 5 млн IOPS по сети своими руками / Андрей Николаенко (IBS)
 
Андрей Николаенко, IBS. NVMf: 5 млн IOPS по сети своими руками
Андрей Николаенко, IBS. NVMf: 5 млн IOPS по сети своими рукамиАндрей Николаенко, IBS. NVMf: 5 млн IOPS по сети своими руками
Андрей Николаенко, IBS. NVMf: 5 млн IOPS по сети своими руками
 
Архитектура и уникальные особенности магистральной платформы Cisco NCS 6000
Архитектура и уникальные особенности магистральной платформы Cisco NCS 6000Архитектура и уникальные особенности магистральной платформы Cisco NCS 6000
Архитектура и уникальные особенности магистральной платформы Cisco NCS 6000
 
Introduction to MongoDB
Introduction to MongoDBIntroduction to MongoDB
Introduction to MongoDB
 
Как обслужить 60 миллионов абонентов, Артем Руфанов (ПЕТЕР-СЕРВИС)
Как обслужить 60 миллионов абонентов, Артем Руфанов (ПЕТЕР-СЕРВИС)Как обслужить 60 миллионов абонентов, Артем Руфанов (ПЕТЕР-СЕРВИС)
Как обслужить 60 миллионов абонентов, Артем Руфанов (ПЕТЕР-СЕРВИС)
 
Пути увеличения эффективности реализации алгоритмов машинного обучения
Пути увеличения эффективности реализации алгоритмов машинного обученияПути увеличения эффективности реализации алгоритмов машинного обучения
Пути увеличения эффективности реализации алгоритмов машинного обучения
 
Внутренняя память компьютера
Внутренняя память компьютераВнутренняя память компьютера
Внутренняя память компьютера
 
Презентация 5
Презентация 5Презентация 5
Презентация 5
 
подходы к проектрованию, разработке и развертыванию больших систем
подходы к проектрованию, разработке и развертыванию больших системподходы к проектрованию, разработке и развертыванию больших систем
подходы к проектрованию, разработке и развертыванию больших систем
 
Современные серверы DEPO Storm и системы хранения DEPO Storage
Современные серверы DEPO Storm и системы хранения DEPO StorageСовременные серверы DEPO Storm и системы хранения DEPO Storage
Современные серверы DEPO Storm и системы хранения DEPO Storage
 
9270
92709270
9270
 
3
33
3
 
prezlec_Історія.ppt
prezlec_Історія.pptprezlec_Історія.ppt
prezlec_Історія.ppt
 
Эффективное использование x86-совместимых CPU (Алексей Тутубалин)
Эффективное использование x86-совместимых CPU (Алексей Тутубалин)Эффективное использование x86-совместимых CPU (Алексей Тутубалин)
Эффективное использование x86-совместимых CPU (Алексей Тутубалин)
 
Доклад на Highload-2012
Доклад на Highload-2012Доклад на Highload-2012
Доклад на Highload-2012
 
Флеш в серверах: работа со скоростью вспышки
Флеш в серверах: работа со скоростью вспышкиФлеш в серверах: работа со скоростью вспышки
Флеш в серверах: работа со скоростью вспышки
 
Константин Трушкин. Использование платформы Эльбрус в информационно-защищённы...
Константин Трушкин. Использование платформы Эльбрус в информационно-защищённы...Константин Трушкин. Использование платформы Эльбрус в информационно-защищённы...
Константин Трушкин. Использование платформы Эльбрус в информационно-защищённы...
 

More from pianist2317

Лекция №14 Организация ЭВМ и систем
Лекция №14 Организация ЭВМ и системЛекция №14 Организация ЭВМ и систем
Лекция №14 Организация ЭВМ и систем
pianist2317
 
Лекция №13 Организация ЭВМ и систем
Лекция №13 Организация ЭВМ и системЛекция №13 Организация ЭВМ и систем
Лекция №13 Организация ЭВМ и систем
pianist2317
 
Лекция №12 Организация ЭВМ и систем
Лекция №12 Организация ЭВМ и системЛекция №12 Организация ЭВМ и систем
Лекция №12 Организация ЭВМ и систем
pianist2317
 
Лекция №11 Организация ЭВМ и систем
Лекция №11 Организация ЭВМ и системЛекция №11 Организация ЭВМ и систем
Лекция №11 Организация ЭВМ и систем
pianist2317
 
Лекция №10 Организация ЭВМ и систем
Лекция №10 Организация ЭВМ и системЛекция №10 Организация ЭВМ и систем
Лекция №10 Организация ЭВМ и систем
pianist2317
 
Лекция №8 Организация ЭВМ и систем
Лекция №8 Организация ЭВМ и системЛекция №8 Организация ЭВМ и систем
Лекция №8 Организация ЭВМ и систем
pianist2317
 
Лекция №7 Организация ЭВМ и систем
Лекция №7 Организация ЭВМ и системЛекция №7 Организация ЭВМ и систем
Лекция №7 Организация ЭВМ и систем
pianist2317
 
Лекция №5 Организация ЭВМ и систем
Лекция №5 Организация ЭВМ и системЛекция №5 Организация ЭВМ и систем
Лекция №5 Организация ЭВМ и систем
pianist2317
 
Лекция №4(часть 2) Организация ЭВМ и систем
Лекция №4(часть 2) Организация ЭВМ и системЛекция №4(часть 2) Организация ЭВМ и систем
Лекция №4(часть 2) Организация ЭВМ и систем
pianist2317
 
Лекция №4(часть 1) Организация ЭВМ и систем
Лекция №4(часть 1) Организация ЭВМ и системЛекция №4(часть 1) Организация ЭВМ и систем
Лекция №4(часть 1) Организация ЭВМ и систем
pianist2317
 
Лекция №15 Организация ЭВМ и систем
Лекция №15 Организация ЭВМ и системЛекция №15 Организация ЭВМ и систем
Лекция №15 Организация ЭВМ и систем
pianist2317
 

More from pianist2317 (12)

Лекция №14 Организация ЭВМ и систем
Лекция №14 Организация ЭВМ и системЛекция №14 Организация ЭВМ и систем
Лекция №14 Организация ЭВМ и систем
 
Лекция №13 Организация ЭВМ и систем
Лекция №13 Организация ЭВМ и системЛекция №13 Организация ЭВМ и систем
Лекция №13 Организация ЭВМ и систем
 
Лекция №12 Организация ЭВМ и систем
Лекция №12 Организация ЭВМ и системЛекция №12 Организация ЭВМ и систем
Лекция №12 Организация ЭВМ и систем
 
Лекция №11 Организация ЭВМ и систем
Лекция №11 Организация ЭВМ и системЛекция №11 Организация ЭВМ и систем
Лекция №11 Организация ЭВМ и систем
 
Лекция №10 Организация ЭВМ и систем
Лекция №10 Организация ЭВМ и системЛекция №10 Организация ЭВМ и систем
Лекция №10 Организация ЭВМ и систем
 
Лекция №8 Организация ЭВМ и систем
Лекция №8 Организация ЭВМ и системЛекция №8 Организация ЭВМ и систем
Лекция №8 Организация ЭВМ и систем
 
Лекция №7 Организация ЭВМ и систем
Лекция №7 Организация ЭВМ и системЛекция №7 Организация ЭВМ и систем
Лекция №7 Организация ЭВМ и систем
 
Лекция №5 Организация ЭВМ и систем
Лекция №5 Организация ЭВМ и системЛекция №5 Организация ЭВМ и систем
Лекция №5 Организация ЭВМ и систем
 
Лекция №4(часть 2) Организация ЭВМ и систем
Лекция №4(часть 2) Организация ЭВМ и системЛекция №4(часть 2) Организация ЭВМ и систем
Лекция №4(часть 2) Организация ЭВМ и систем
 
Лекция №4(часть 1) Организация ЭВМ и систем
Лекция №4(часть 1) Организация ЭВМ и системЛекция №4(часть 1) Организация ЭВМ и систем
Лекция №4(часть 1) Организация ЭВМ и систем
 
Лекция №15 Организация ЭВМ и систем
Лекция №15 Организация ЭВМ и системЛекция №15 Организация ЭВМ и систем
Лекция №15 Организация ЭВМ и систем
 
Лекция №1 Организация ЭВМ и систем
Лекция №1 Организация ЭВМ и системЛекция №1 Организация ЭВМ и систем
Лекция №1 Организация ЭВМ и систем
 

Лекция №6 Организация ЭВМ и систем

  • 1. Организация ЭВМ и систем Тема: Новые технологии памяти • Способы повышения быстродействия DRAM • Сравнение быстродействия различных типов памяти • Основные особенности SDRAM • DDR2, DDR3
  • 2. "Память определяет быстродействие""Память определяет быстродействие" Фон-НейманФон-Нейман "Самый медленный верблюд определяет"Самый медленный верблюд определяет скорость каравана"скорость каравана" Арабское народноеАрабское народное
  • 3. Новые технологии памятиНовые технологии памяти Для повышения быстродействия DRAMДля повышения быстродействия DRAM используютсяиспользуются 2 основных схемотехнических2 основных схемотехнических решениярешения:: ВключениеВключение в микросхемы динамической памятив микросхемы динамической памяти некоторого количества статической памятинекоторого количества статической памяти.. Синхронная работа памяти и ЦПСинхронная работа памяти и ЦП, т.е., т.е. использование внутренней конвейернойиспользование внутренней конвейерной архитектурыархитектуры ии чередование адресовчередование адресов..
  • 4. Новые технологи памятиНовые технологи памяти  CDRAM (Cache DRAM)CDRAM (Cache DRAM)  EDRAM (Enhanced DRAM )EDRAM (Enhanced DRAM )  SDRAM (Synchronous DRAM)SDRAM (Synchronous DRAM)  RDRAM (Rambus DRAM)RDRAM (Rambus DRAM)  EDO (Extended Data Out) DRAMEDO (Extended Data Out) DRAM  BEDO DRAM (Burst EDO DRAM)BEDO DRAM (Burst EDO DRAM)  DDR400SDRAMDDR400SDRAM ДобавлениеДобавление SRAM (8, 16 Кб)SRAM (8, 16 Кб) 3-х ступенчатый конвейер3-х ступенчатый конвейер 2 банка памяти с доступом2 банка памяти с доступом типа «пинг-понг».типа «пинг-понг». Добавлен наборДобавлен набор регистров – «защелок»регистров – «защелок» Функционирует по протоколуФункционирует по протоколу расщепления транзакцийрасщепления транзакций DDR – Double Data Rate – данные передаются поDDR – Double Data Rate – данные передаются по переднему и заднему фронтам импульса.переднему и заднему фронтам импульса.
  • 5. FPM DRAM (FPM DRAM (Fast-Page Mode DRAM - памятьFast-Page Mode DRAM - память быстрого страничного режима, 1995 г.быстрого страничного режима, 1995 г. )) Идет последовательное обращение к ячейкам однойИдет последовательное обращение к ячейкам одной строки матрицы. При этом сигнал RAS# удерживается настроки матрицы. При этом сигнал RAS# удерживается на низком уровне, а адрес строки выставляется на шиненизком уровне, а адрес строки выставляется на шине адреса всего один раз.адреса всего один раз. Преимущество: экономим время -Преимущество: экономим время - адрес строкиадрес строки выставляем один раз вместо четырехвыставляем один раз вместо четырех. Способность. Способность работать в таком режиме обеспечиваетработать в таком режиме обеспечивает контроллерконтроллер памятипамяти. Преимуществами FPM позволяет. Преимуществами FPM позволяет воспользоватьсявоспользоваться конвейерная организацияконвейерная организация применяемая в процессорах Intel начиная с 80286.применяемая в процессорах Intel начиная с 80286. Стандартная память со временем доступа 60 нс приСтандартная память со временем доступа 60 нс при частоте системной шины 66 МГц может обеспечитьчастоте системной шины 66 МГц может обеспечить лучший режим 5-3-3-3лучший режим 5-3-3-3. Время доступа внутри страницы –. Время доступа внутри страницы – 35 нс.35 нс.
  • 6. EDO (Extended Data Output) DRAMEDO (Extended Data Output) DRAM (1996 г.)(1996 г.) Выходные данные сохраняются в специальномВыходные данные сохраняются в специальном регистре - регистре-защелкерегистре - регистре-защелке. Считывание из него. Считывание из него производится внешними схемами вплоть до спадапроизводится внешними схемами вплоть до спада следующего импульса CAS#. Время доступа внутриследующего импульса CAS#. Время доступа внутри страницы снижается до 25 нс, повышаястраницы снижается до 25 нс, повышая производительность на 40%.производительность на 40%. Наилучший режим чтенияНаилучший режим чтения –– 5-2-2-2.5-2-2-2. Установка регистра-защелкиУстановка регистра-защелки практически непрактически не увеличивает стоимость микросхемы, однако ееувеличивает стоимость микросхемы, однако ее применениеприменение дает эффект соизмеримый с установкойдает эффект соизмеримый с установкой внешнего асинхронного кэшавнешнего асинхронного кэша..
  • 7. Уменьшение времени доступа в микросхемах EDOУменьшение времени доступа в микросхемах EDO обусловлено исключением из процесса обращения кобусловлено исключением из процесса обращения к памяти времени ожидания готовности данных на шине.памяти времени ожидания готовности данных на шине. В соответствии с этимВ соответствии с этим начало нового цикланачало нового цикла обращения к памяти начинается еще до окончанияобращения к памяти начинается еще до окончания предыдущего (т.е. до того, как данные будут удалены спредыдущего (т.е. до того, как данные будут удалены с шины).шины). Информация, считанная по конкретному адресу,Информация, считанная по конкретному адресу, "захватывается" специальными регистрами микросхемы"захватывается" специальными регистрами микросхемы памяти - формирователями выходных данных (data outputпамяти - формирователями выходных данных (data output drivers) - и удерживается на шине до окончания циклаdrivers) - и удерживается на шине до окончания цикла обращения к памяти.обращения к памяти. Одновременно с выводомОдновременно с выводом информацииинформации, для контроля за которым в микросхеме, для контроля за которым в микросхеме памяти используется дополнительный управляющийпамяти используется дополнительный управляющий сигнал,сигнал, осуществляется выборка данных по новомуосуществляется выборка данных по новому адресу.адресу. ПричемПричем независимость процесса выборкинезависимость процесса выборки новых данных от готовности результатовновых данных от готовности результатов предшествующего запроса сохраняется даже в случаепредшествующего запроса сохраняется даже в случае прерывания запроса.прерывания запроса.
  • 8.
  • 9. BEDO DRAM (Burst EDO) - пакетнаяBEDO DRAM (Burst EDO) - пакетная EDO RAMEDO RAM Является развитием конвейерной архитектуры. КромеЯвляется развитием конвейерной архитектуры. Кроме регистра-защелкирегистра-защелки появляется счетчик адреса столбцовпоявляется счетчик адреса столбцов для пакетного цикладля пакетного цикла,, что позволяет выставлять адресчто позволяет выставлять адрес столбца только в его начале, а в последующихстолбца только в его начале, а в последующих передачах только запрашивать очередные данные.передачах только запрашивать очередные данные. Добавив в микросхему генератор номера столбца,Добавив в микросхему генератор номера столбца, конструкторы ликвидировали задержку CAS Delay,конструкторы ликвидировали задержку CAS Delay, сократив время цикла до 15 нс. После обращения ксократив время цикла до 15 нс. После обращения к произвольной ячейке микросхема BEDO автоматически,произвольной ячейке микросхема BEDO автоматически, без указаний со стороны контроллера, увеличивает номербез указаний со стороны контроллера, увеличивает номер столбца на единицу, не требуя его явной передачи.столбца на единицу, не требуя его явной передачи. В результате удлинения конвейера выходные данныеВ результате удлинения конвейера выходные данные как бы отстают на один сигнал CAS#, зато следующиекак бы отстают на один сигнал CAS#, зато следующие появляются без тактов ожидания. При этом стартовыйпоявляются без тактов ожидания. При этом стартовый адрес следующего пакета пересылается вместе садрес следующего пакета пересылается вместе с последним CAS# сигналом предыдущего.последним CAS# сигналом предыдущего. НаилучшийНаилучший циклцикл –– 5-1-1-15-1-1-1. Если чипсет способен генерировать. Если чипсет способен генерировать обращения к памяти в режиме смежных циклов, тообращения к памяти в режиме смежных циклов, то выигрыш в производительности.выигрыш в производительности.
  • 10. SDRAM (Synchronous DRAM) -SDRAM (Synchronous DRAM) - синхронная DRAMсинхронная DRAM Появление микропроцессоров с шинами на 100 MHzПоявление микропроцессоров с шинами на 100 MHz привело к радикальному пересмотру механизмапривело к радикальному пересмотру механизма управления памятью, и подтолкнуло конструкторов куправления памятью, и подтолкнуло конструкторов к созданию синхронной динамической памяти,созданию синхронной динамической памяти, синхронизированной с системным таймером,синхронизированной с системным таймером, управляющим центральным процессоромуправляющим центральным процессором.. Эта синхронизация позволяет контроллеру памятиЭта синхронизация позволяет контроллеру памяти точно знать время готовности данных. Таким образом,точно знать время готовности данных. Таким образом, скорость доступа увеличивается благодаря тому, чтоскорость доступа увеличивается благодаря тому, что данные доступны во время каждого такта таймераданные доступны во время каждого такта таймера, в то, в то время как у EDO RAM данные бывают доступны один развремя как у EDO RAM данные бывают доступны один раз за два такта, а у FPM - один раз за три такта. Технологияза два такта, а у FPM - один раз за три такта. Технология SDRAM позволяет использоватьSDRAM позволяет использовать множественные банкимножественные банки памяти, функционирующие одновременнопамяти, функционирующие одновременно,, дополнительно к адресации целыми блоками.дополнительно к адресации целыми блоками.
  • 11. Микросхемы SDRAMМикросхемы SDRAM имеют программируемыеимеют программируемые параметры и свои наборы командпараметры и свои наборы команд. Длина пакетного. Длина пакетного цикла чтения-записи может программироваться (1, 2, 4,цикла чтения-записи может программироваться (1, 2, 4, 8, 256 элементов). Цикл может быть прерван8, 256 элементов). Цикл может быть прерван специальной командой без утери данных.специальной командой без утери данных. КонвейернаяКонвейерная организацияорганизация позволяет инициировать следующий циклпозволяет инициировать следующий цикл чтения до окончания предыдущего.чтения до окончания предыдущего. Самая быстрая микросхема SDRAM может бытьСамая быстрая микросхема SDRAM может быть описана формулой "описана формулой "5-1-1-15-1-1-1", что эквивалентно", что эквивалентно быстродействию памяти типа BEDO RAM. Однакобыстродействию памяти типа BEDO RAM. Однако SDRAM позволяет легко реализовать работу шины сSDRAM позволяет легко реализовать работу шины с частотой до 100 МГц.частотой до 100 МГц. SDRAM предоставляет важное преимущество:SDRAM предоставляет важное преимущество: возможность обеспечить соответствие пропускнойвозможность обеспечить соответствие пропускной способности памяти быстродействию процессора.способности памяти быстродействию процессора.
  • 13.
  • 14.
  • 15.
  • 17. Основные особенности SDRAMОсновные особенности SDRAM Все операции синхронизированы с тактовойВсе операции синхронизированы с тактовой частотой процессорачастотой процессора.. Массив памяти SDRAM разделен на два (илиМассив памяти SDRAM разделен на два (или более) банковболее) банков. Это позволяет иметь одновременно две. Это позволяет иметь одновременно две открытые страницы - доступ к которым чередуется соткрытые страницы - доступ к которым чередуется с целью исключения задержек, связанных с регенерациейцелью исключения задержек, связанных с регенерацией памяти и доступа к первому байту потока - ипамяти и доступа к первому байту потока - и обеспечивать непрерывный поток данных.обеспечивать непрерывный поток данных. Использование конвейерной архитектурыИспользование конвейерной архитектуры позволяет обращаться по новому адресу столбца ячейкипозволяет обращаться по новому адресу столбца ячейки памяти на каждом тактовом цикле.памяти на каждом тактовом цикле. Микросхема SDRAM имеет счетчик потока,, который используется для наращивания адресовкоторый используется для наращивания адресов столбцов ячеек памяти с целью обеспечения оченьстолбцов ячеек памяти с целью обеспечения очень быстрого доступа к ним.быстрого доступа к ним.
  • 18. Основные особенности SDRAMОсновные особенности SDRAM На чипе памяти размещенНа чипе памяти размещен регистр режимоврегистр режимов,, который применяетсякоторый применяется для настройки основныхдля настройки основных параметров микросхемыпараметров микросхемы, в том числе длины и типа, в том числе длины и типа потока (с последовательной выборкой или чередованием).потока (с последовательной выборкой или чередованием). Схема SDRAM позволяет также установитьСхема SDRAM позволяет также установить задержку вывода данныхзадержку вывода данных, которая определяется числом, которая определяется числом тактовых циклов между моментом получения адресатактовых циклов между моментом получения адреса столбца ячейки и выводом первого байта. Значение этогостолбца ячейки и выводом первого байта. Значение этого параметра может быть равно 2 или 3.параметра может быть равно 2 или 3.
  • 19.
  • 20. Сравнение быстродействияСравнение быстродействия различных типов памятиразличных типов памяти Тип памятиТип памяти Такты генератораТакты генератора Кэш L2 (Static RAM)Кэш L2 (Static RAM) 2-1-1-12-1-1-1 SDRAMSDRAM 5-1-1-15-1-1-1 BEDO DRAMBEDO DRAM 5-1-1-15-1-1-1 EDO DRAMEDO DRAM 5-2-2-25-2-2-2 FPM DRAMFPM DRAM 5-3-3-35-3-3-3
  • 21. RDRAMRDRAM Этот тип памятиЭтот тип памяти основан на технологииоснован на технологии высокоскоростного интерфейса памятивысокоскоростного интерфейса памяти,, разработанного американской компанией Rambus. Многиеразработанного американской компанией Rambus. Многие ведущие производители чипов оперативной памяти иведущие производители чипов оперативной памяти и других интегральных схем, среди которых компании IBM,других интегральных схем, среди которых компании IBM, NEC, Toshiba, Samsung Electronics, Hitachi, приобрели уNEC, Toshiba, Samsung Electronics, Hitachi, приобрели у Rambus лицензии на использование технологии RDRAM.Rambus лицензии на использование технологии RDRAM. Сообщается, что доходы этой компании, полученные отСообщается, что доходы этой компании, полученные от продажи лицензий на ее технологию, за три первыхпродажи лицензий на ее технологию, за три первых квартала 1996 года составили 200 млн. долл.квартала 1996 года составили 200 млн. долл. RDRAM - многофункциональный протокол обменаRDRAM - многофункциональный протокол обмена данными между микросхемамиданными между микросхемами, позволяющий передачу, позволяющий передачу данных по упрощенной шине, работающей на высокойданных по упрощенной шине, работающей на высокой частоте.частоте. RDRAM представляет собой интегрированнуюRDRAM представляет собой интегрированную на системном уровне технологию.на системном уровне технологию.
  • 22. Ключевыми элементами RDRAM являются:Ключевыми элементами RDRAM являются:  модули DRAM, базирующиеся на Rambus;модули DRAM, базирующиеся на Rambus;  ячейки Rambus ASIC (RACs);ячейки Rambus ASIC (RACs);  схема соединения чипов, называемая Rambusсхема соединения чипов, называемая Rambus Channel.Channel. RamBus, впервые использованный в графическихRamBus, впервые использованный в графических рабочих станциях в 1995 году, использует уникальнуюрабочих станциях в 1995 году, использует уникальную технологию RSLтехнологию RSL (Rambus Signal Logic - сигнальная логика(Rambus Signal Logic - сигнальная логика Rambus), позволяющуюRambus), позволяющую использование частот передачииспользование частот передачи данных до 600 MHzданных до 600 MHz на обычных системах и материнскихна обычных системах и материнских платах.платах. RambusRambus использует низковольтовые сигналыиспользует низковольтовые сигналы ии обеспечивает передачу данных по обоим уровнямобеспечивает передачу данных по обоим уровням сигнала системного таймерасигнала системного таймера. RDRAM использует. RDRAM использует 8-8- битовый интерфейсбитовый интерфейс, в то время как EDO RAM и SDRAM, в то время как EDO RAM и SDRAM используют 4-, 8- и 16-битовый интерфейс.используют 4-, 8- и 16-битовый интерфейс. RAMBUSRAMBUS запатентована 11 крупнейшими производителямизапатентована 11 крупнейшими производителями DRAM, обеспечивающими 85% всего рынка памяти.DRAM, обеспечивающими 85% всего рынка памяти.
  • 23. Direct RambusDirect Rambus Существует три разновидности памяти RDRAM,Существует три разновидности памяти RDRAM, представляющие собой некую эволюцию развитияпредставляющие собой некую эволюцию развития технологии: Base (BRDRAM), Concurrent (CRDRAM) и Directтехнологии: Base (BRDRAM), Concurrent (CRDRAM) и Direct (DRDRAM). Отличие первого и второго совсем небольшие,(DRDRAM). Отличие первого и второго совсем небольшие, а вот изменения последнего просто революционны.а вот изменения последнего просто революционны. Direct RDRAMDirect RDRAM имеют те же уровни сигналов (RSL:имеют те же уровни сигналов (RSL: Rambus Signaling Level - уровень сигналов Rambus), ноRambus Signaling Level - уровень сигналов Rambus), но более широкую шину (более широкую шину (16 бит16 бит), более высокие частоты), более высокие частоты ((выше 800 MHzвыше 800 MHz) и улучшенный протокол (эффективность) и улучшенный протокол (эффективность выше на 90%). Однобанковый модуль RDRAM будетвыше на 90%). Однобанковый модуль RDRAM будет обеспечивать скорость передачи 1.6 Гбайт/сек,обеспечивать скорость передачи 1.6 Гбайт/сек, двухбанковый - 3.2 Гбайт/сек.двухбанковый - 3.2 Гбайт/сек. Direct Rambus используетDirect Rambus использует два 8-битных канала для передачи 1.6 Гбайт и 3 каналадва 8-битных канала для передачи 1.6 Гбайт и 3 канала для получения 2.4 Гбайт.для получения 2.4 Гбайт.
  • 24. Вся подсистема состоитВся подсистема состоит из следующих компонентов:из следующих компонентов: основной контроллеросновной контроллер (RMC — Rambus Memory(RMC — Rambus Memory Controller), канал (RC — Rambus Channel);Controller), канал (RC — Rambus Channel); разъем для модулейразъем для модулей (RRC - Rambus RIMM(RRC - Rambus RIMM Connector);Connector); модуль памятимодуль памяти (RIMM — Rambus In-line Memory(RIMM — Rambus In-line Memory Module);Module); генератор дифференциальных синхроимпульсовгенератор дифференциальных синхроимпульсов (DRCG — Direct Rambus Clock Generator);(DRCG — Direct Rambus Clock Generator); и самии сами микросхемы памятимикросхемы памяти (RDRAM — Rambus(RDRAM — Rambus DRAM).DRAM). Физические, электрические и логические принципы иФизические, электрические и логические принципы и согласования, применяемые в системе, определенысогласования, применяемые в системе, определены компанией Rambus и должны строго выполняться всемикомпанией Rambus и должны строго выполняться всеми производителями для соблюдения абсолютнойпроизводителями для соблюдения абсолютной совместимости ее частей, так она функционирует на оченьсовместимости ее частей, так она функционирует на очень большой частоте 600/711/800 МГц, синхронизируясьбольшой частоте 600/711/800 МГц, синхронизируясь сигналом 300/350/400 МГц соответственно.сигналом 300/350/400 МГц соответственно.
  • 25.
  • 26. Direct Rambus – архитектура памятиDirect Rambus – архитектура памяти Direct RambusDirect Rambus – это новая шина памяти, в которой– это новая шина памяти, в которой управление адресацией отделено от работы с данными.управление адресацией отделено от работы с данными. Контроллер памяти Строка Столбец Данные Банк 0 Банк 1 3-разрядная 5-разрядная Интерфейсная ячейка контроллера Direct Rambus Банк 0 Банк 1 Банк 0 Банк 1 16/18- разрядная
  • 27. Согласно оценкам аналитиков,Согласно оценкам аналитиков, плотность микросхемплотность микросхем DRAM каждые три года увеличивается в четыре разаDRAM каждые три года увеличивается в четыре раза.. Поэтому для обеспечения необходимого объемаПоэтому для обеспечения необходимого объема оперативной памяти требуется все меньшее числооперативной памяти требуется все меньшее число микросхем.микросхем. Таким образом,Таким образом, эффективность памятиэффективность памяти характеризуется долей ее пропускной способности,характеризуется долей ее пропускной способности, приходящейся на один контакт (pin).приходящейся на один контакт (pin). RDRAM обеспечивает в восемь раз большуюRDRAM обеспечивает в восемь раз большую пропускную способность в расчете на один контакт попропускную способность в расчете на один контакт по сравнению с другими микросхемами памяти.сравнению с другими микросхемами памяти.
  • 28. SDRAM II (DDR)SDRAM II (DDR) Практически одновременно, в начале осени 1998 г.,Практически одновременно, в начале осени 1998 г., три крупнейшие японские компании - производителитри крупнейшие японские компании - производители микросхем памяти: Fujitsu, Hitachi, Mitsubishi -микросхем памяти: Fujitsu, Hitachi, Mitsubishi - анонсировали 64-мегабитные микросхемыанонсировали 64-мегабитные микросхемы DDR SDRAMDDR SDRAM.. Первое время подобные устройства часто называлиПервое время подобные устройства часто называли SDRAM II, поскольку они являются следующимSDRAM II, поскольку они являются следующим поколением существующих микросхем синхронной памятипоколением существующих микросхем синхронной памяти SDRAM и основаны примерно на тех же принципах. ВSDRAM и основаны примерно на тех же принципах. В свою очередь, для обычных элементов памяти SDRAMсвою очередь, для обычных элементов памяти SDRAM привилось название SDR (Single Data Rate).привилось название SDR (Single Data Rate). Память DDR SDRAMПамять DDR SDRAM сохранила архитектурусохранила архитектуру,, количество банков, тонкие малогабаритные корпуса типаколичество банков, тонкие малогабаритные корпуса типа TSOP (Thin Small-Outline Package)TSOP (Thin Small-Outline Package) и сами сам технологический процесс производства SDRAM,технологический процесс производства SDRAM, однакооднако включает некоторые схемотехническиевключает некоторые схемотехнические усовершенствованияусовершенствования,, которые позволяюткоторые позволяют существенно увеличить ее быстродействиесущественно увеличить ее быстродействие..
  • 29. Основные отличия от стандартного SDRAM: во-первыхОсновные отличия от стандартного SDRAM: во-первых используетсяиспользуется более "продвинутая" синхронизацияболее "продвинутая" синхронизация,, отсутствующая в SDRAM; а во-вторых DDR использует DLLотсутствующая в SDRAM; а во-вторых DDR использует DLL (delay-locked loop -(delay-locked loop - цикл с фиксированной задержкойцикл с фиксированной задержкой)) для выдачи сигнала DataStrobe, означающего доступностьдля выдачи сигнала DataStrobe, означающего доступность данных на выходных контактах.данных на выходных контактах. Используя один сигнал DataStrobe на каждые 16Используя один сигнал DataStrobe на каждые 16 выводов,выводов, контроллер может осуществлять доступ кконтроллер может осуществлять доступ к данным более точно и синхронизировать входящиеданным более точно и синхронизировать входящие данные, поступающие из разных модулей,данные, поступающие из разных модулей, находящихся в одном банке.находящихся в одном банке. DDR фактическиDDR фактически увеличивает скорость доступа вдвое, по сравнению сувеличивает скорость доступа вдвое, по сравнению с SDRAM, используя при этом ту же частоту.SDRAM, используя при этом ту же частоту. В результате,В результате, DDRDDR позволяет читать данные по восходящему ипозволяет читать данные по восходящему и падающему уровню таймерападающему уровню таймера, выполняя, выполняя два доступадва доступа заза время одного обращения стандартной SDRAM.время одного обращения стандартной SDRAM.
  • 31.
  • 32.
  • 34. В декабре 1998 гВ декабре 1998 г., когда Intel уже продолжительное., когда Intel уже продолжительное время поддерживала RamBus DRAM,время поддерживала RamBus DRAM, была одобренабыла одобрена открытая спецификация DDR SDRAMоткрытая спецификация DDR SDRAM, не требующая от, не требующая от использующих ее производителей никаких лицензионныхиспользующих ее производителей никаких лицензионных отчислений. Несколько месяцев спустя получилотчислений. Несколько месяцев спустя получил одобрение стандарт на 184-контактные модули DIMM, аодобрение стандарт на 184-контактные модули DIMM, а также была закончена работа над спецификациейтакже была закончена работа над спецификацией графической памяти DDR SGRAM. Дело в том, чтографической памяти DDR SGRAM. Дело в том, что первыми микросхемами DDR воспользовались фирмы -первыми микросхемами DDR воспользовались фирмы - производители графических ускорителей.производители графических ускорителей. Как и в случае с PC133 SDRAM,Как и в случае с PC133 SDRAM, основнымосновным сторонником новой спецификации выступиласторонником новой спецификации выступила корпорация VIA Technologies,корпорация VIA Technologies, к тому времени четкок тому времени четко ориентировавшаяся на архитектуры, альтернативныеориентировавшаяся на архитектуры, альтернативные Rambus DRAM.Rambus DRAM. Свой вклад в продвижение DDR SDRAMСвой вклад в продвижение DDR SDRAM внесла и корпорация IBM, объявившая о намерениивнесла и корпорация IBM, объявившая о намерении применить эту технологию ко всем своим серверамприменить эту технологию ко всем своим серверам..
  • 35. В отличие от спецификации Rambus DRAM, где заВ отличие от спецификации Rambus DRAM, где за основу берется результирующая частота (тактоваяоснову берется результирующая частота (тактовая частота, помноженная на два пакета данных за такт),частота, помноженная на два пакета данных за такт), например, PC600, PC700, PC800, компании,например, PC600, PC700, PC800, компании, разрабатывавшиеразрабатывавшие DDR SDRAMDDR SDRAM,, выбраливыбрали длядля ееее обозначенияобозначения пиковую пропускную способностьпиковую пропускную способность.. Например, модули памяти DDR SDRAM - PC1600 дляНапример, модули памяти DDR SDRAM - PC1600 для тактовой частоты 100 МГц (8 байтx200 МГц = 1600 Мб/с) итактовой частоты 100 МГц (8 байтx200 МГц = 1600 Мб/с) и PC2100 для 133 МГц (8 байт x 266 МГц = 2100 Мб/с). ВсеPC2100 для 133 МГц (8 байт x 266 МГц = 2100 Мб/с). Все устройства DDR SDRAM соответствуют спецификацииустройства DDR SDRAM соответствуют спецификации JEDEC (Joint Electron Devices Engineering Council).JEDEC (Joint Electron Devices Engineering Council). DDR SDRAM - это прежде всего открытый стандарт,DDR SDRAM - это прежде всего открытый стандарт, который предоставляет существенную свободу вкоторый предоставляет существенную свободу в разработке решений под этот тип памятиразработке решений под этот тип памяти.. Стандарт модулей DIMM DDR SDRAM предполагаетСтандарт модулей DIMM DDR SDRAM предполагает использование кристаллов, работающих на частотах доиспользование кристаллов, работающих на частотах до 200 МГц (эффективная частота 400 МГц), с пропускной200 МГц (эффективная частота 400 МГц), с пропускной способностью до 3200 Мб/с.способностью до 3200 Мб/с.
  • 36. Важнейшие характеристики основныхВажнейшие характеристики основных типов памятитипов памяти
  • 37. Максимально достижимая пропускная способностьМаксимально достижимая пропускная способность основных типов памяти при наличии зависимости поосновных типов памяти при наличии зависимости по данным и при отсутствии таковойданным и при отсутствии таковой
  • 38. Для более производительных решений предназначенДля более производительных решений предназначен новый стандарт памятиновый стандарт памяти, называемый, называемый DDR-IIDDR-II. В модулях. В модулях с обновленным форм-фактором задействованы уже 230с обновленным форм-фактором задействованы уже 230 контактов. Тактовая частота микросхем DDR-II начинаетсяконтактов. Тактовая частота микросхем DDR-II начинается со 100 МГц, но за счет того, чтосо 100 МГц, но за счет того, что за один такт передаетсяза один такт передается четыре пакета данных,четыре пакета данных, их пропускная способность сразуих пропускная способность сразу составляет 3200 Мб/с. Следовательно, можно ожидатьсоставляет 3200 Мб/с. Следовательно, можно ожидать четырехкратного роста производительности кристалловчетырехкратного роста производительности кристаллов DDR-II при увеличении тактовой частоты (32 байта заDDR-II при увеличении тактовой частоты (32 байта за такт): 150 МГц обеспечат пропускную способность 4800такт): 150 МГц обеспечат пропускную способность 4800 Мб/с, а 200 МГц - 6400 Мб/с.Мб/с, а 200 МГц - 6400 Мб/с.
  • 39. DDR 3DDR 3 DDR3 – это новейший этап развития памяти типаDDR3 – это новейший этап развития памяти типа DDR SDRAM.DDR SDRAM. Первые модули памяти DDR3 былиПервые модули памяти DDR3 были выпущены компанией Infineon в июле 2005. От модулейвыпущены компанией Infineon в июле 2005. От модулей DDR2DDR2 новые модули отличаются более высокойновые модули отличаются более высокой скоростью передачи данных и меньшимскоростью передачи данных и меньшим энергопотреблениемэнергопотреблением.. Скорость передачи данныхСкорость передачи данных устройств памяти DDR3устройств памяти DDR3 будет достигать 1600 Мбит вбудет достигать 1600 Мбит в секундусекунду.. Напряжение питания снижено до 1.5 вольтНапряжение питания снижено до 1.5 вольт. У. У устройств DDR2 этот показатель составляет 1.8 вольт.устройств DDR2 этот показатель составляет 1.8 вольт.
  • 40. Повышенная скорость передачи данных позволяетПовышенная скорость передачи данных позволяет оптимально сопрягать устройства памяти DDR3 с такимоптимально сопрягать устройства памяти DDR3 с таким высокопроизводительным процессором, как Intel Core Duo.высокопроизводительным процессором, как Intel Core Duo. Этот тандем уже реализован в ноутбуках Sony VAIO серииЭтот тандем уже реализован в ноутбуках Sony VAIO серии FE (модель VGN-FE590GC, серия моделей VGN-FE590FE (модель VGN-FE590GC, серия моделей VGN-FE590 CTO).CTO). Как результат снижения напряжения питанияКак результат снижения напряжения питания уменьшается энергопотребление и нагрев компьютерауменьшается энергопотребление и нагрев компьютера.. Это свойство устройств памяти DDR3 окажется особенноЭто свойство устройств памяти DDR3 окажется особенно ценным при установке их на мобильных ПК.ценным при установке их на мобильных ПК. Объемы памяти отдельных компонентовОбъемы памяти отдельных компонентов составляют от 512 Мбит до 8 Гбитсоставляют от 512 Мбит до 8 Гбит. Первоначально. Первоначально выпускались преимущественно компоненты объемом отвыпускались преимущественно компоненты объемом от 512 Мбит до 1Гбита, затем произошел переход на512 Мбит до 1Гбита, затем произошел переход на компоненты объемом в 2Гбита, 4Гбита и более. Объемыкомпоненты объемом в 2Гбита, 4Гбита и более. Объемы памяти модулей составляют от 256 Мб (на основепамяти модулей составляют от 256 Мб (на основе компонентов объемом 512 Мбит) до 8 Гб (на основе 2-компонентов объемом 512 Мбит) до 8 Гб (на основе 2- гигабитных компонентов). Модули объемом более 8 Гбгигабитных компонентов). Модули объемом более 8 Гб специального назначения (например, для применения вспециального назначения (например, для применения в серверах) появились несколько позднее.серверах) появились несколько позднее.
  • 41. SDRSDR SDRAMSDRAM DDRDDR SDRAMSDRAM DDR2DDR2 SDRAMSDRAM InfineonInfineon DDR3DDR3 SDRAMSDRAM СкоростьСкорость передачипередачи данныхданных (Мбит на(Мбит на вывод)вывод) PC66,PC66, PC100,PC100, PC133PC133 DDR-200,DDR-200, 266,266, 333, 400333, 400 DDR2-400,DDR2-400, 533,533, 667, 800667, 800 DDR3-800,DDR3-800, 1066,1066, 1333, 16001333, 1600 НапряжениеНапряжение питанияпитания 3.3 (+/-3.3 (+/- 0.3)0.3) 2.5 (+/-2.5 (+/- 0.2)0.2) 1.8 (+/- 0.1)1.8 (+/- 0.1) 1.5 (+/- 0.075)1.5 (+/- 0.075)
  • 42. Технические характеристики DDR 3Технические характеристики DDR 3 Компания Samsung продемонстрировала образецКомпания Samsung продемонстрировала образец памяти нового поколения DDR3-800 в виде одной планкипамяти нового поколения DDR3-800 в виде одной планки объемом 512 Мб с поддержкой ECC.объемом 512 Мб с поддержкой ECC.
  • 43. Технических характеристиках нового типа памятиТехнических характеристиках нового типа памяти:: Напряжение - 1.5 В;Напряжение - 1.5 В; Техпроцесс - 0.07 мкм;Техпроцесс - 0.07 мкм; Предположительно более высокие значениеПредположительно более высокие значение параметра CAS Latency - от 7 до 5;параметра CAS Latency - от 7 до 5; Память типа DDR3 будет использовать 8-битнуюПамять типа DDR3 будет использовать 8-битную предвыборку, в то время как в DDR2 памяти используетсяпредвыборку, в то время как в DDR2 памяти используется 4-битная предвыборка. Это означает, что4-битная предвыборка. Это означает, что частотачастота буферов в DDR3 вновь удвоится при том, что самибуферов в DDR3 вновь удвоится при том, что сами ячейки памяти будут работать на той же частоте, что иячейки памяти будут работать на той же частоте, что и в обычной SDR и DDR памятив обычной SDR и DDR памяти. Однако, по традиции, под. Однако, по традиции, под частотой DDR3 чипов и модулей понимается именночастотой DDR3 чипов и модулей понимается именно частота буферов. Именночастота буферов. Именно за счет увеличения скоростиза счет увеличения скорости буферов и расширения шины между ними и ячейкамибуферов и расширения шины между ними и ячейками памяти будет достигнут очередной рост быстродействияпамяти будет достигнут очередной рост быстродействия.. Появится возможность мониторинга температурыПоявится возможность мониторинга температуры памятипамяти (скорее всего данная функция будет реализована(скорее всего данная функция будет реализована в BIOS'е материнской платы в соответствующем разделе);в BIOS'е материнской платы в соответствующем разделе);
  • 44. Частоты:Частоты: •800 МГц;800 МГц; •1066 МГц;1066 МГц; •1333 МГц;1333 МГц; •1666 МГц;1666 МГц; Скорее всего, такой набор технических характеристикСкорее всего, такой набор технических характеристик будет способствовать высокому частотному потенциалубудет способствовать высокому частотному потенциалу модулеймодулей, энергопотребление нового типа памятиэнергопотребление нового типа памяти уменьшится на 30% по сравнению с DDR2.уменьшится на 30% по сравнению с DDR2. С целью более эффективного энергосбереженияС целью более эффективного энергосбережения логика DDR3 SDRAM к тому же будет обладатьлогика DDR3 SDRAM к тому же будет обладать дополнительными функциями управления питанием.дополнительными функциями управления питанием.
  • 45. В 2010 году, по прогнозам специалистов Citigroup, мировые капитальные расходы производителей компьютерной памяти должны удвоиться (до $14,8 млрд) в связи с их заинтересованностью в модернизации производства.
  • 46. Взаимодействие памяти иВзаимодействие памяти и процессорапроцессора Ввиду несоответствия интерфейсов памяти и процессора, для совместного взаимодействия им необходим посредник - контроллер памяти. Контроллер памяти в значительной мере определяет скорость обмена с памятью а, значит, и быстродействие всей системы в целом.
  • 47.
  • 48. Уже в 2012 году впервые на рынке появятся модули оперативной памяти стандарта DDR4, что принесет не только рост рабочей частоты DRAM-микросхем до 2133 МГц, но и снижение потребляемой мощности. Последняя особенность объясняется снижением рабочего напряжения до отметки в 1,2 Вольт, а ровно через год этот параметр в очередной раз снизится – до 1,0 Вольт. Что же касается частоты, то здесь ситуация ровно противоположная – повышение скоростных показателей памяти сохранится, и к 2012 году разработчики освоят выпуск устройств, функционирующих на частоте 2667 МГц. 25.08.2008, Александр Бакаткин
  • 49. 06 апреля 2011 Микросхемы и модули оперативной памяти DDR4 от Hynix появятся в 2012 году Компания Hynix объявила о разработке микросхем оперативной памяти DDR4 с плотностью 2 Гбит на чип и основанных на них модулей памяти ECC-SODIMM. Данная память выпускается с использованием технологии 30-нм класса. Новые модули оперативной памяти DDR4 предназначены, главным образом, для использования в компактных серверах. Такие модули, как сообщается, имеют пониженное энергопотребление и повышенную скорость передачи данных, которая в два раза выше скорости DDR3 и является рекордно высокой по сравнению со скоростью оперативной памяти DDR3-1333 (разница составляет порядка 80%). Массовое производство микросхем и модулей оперативной памяти DDR4 планируется наладить во второй половине 2012 года. Продукция сможет найти применение в качестве компонента не только серверов, но и планшетов, а также настольных компьютеров.
  • 50. Компания Samsung показала свои первые модули оперативной памяти стандарта DDR4 объемом на 16 Гб, базирующиеся на 30-нм кристаллах. В 2013 году в планах компании освоить выпуск 32-Гб модулей с использованием 20-нм чипов и пропускной способностью равной 3200 Мбит/с ( против 1600 Мбит/с у DDR3 и 800 Мбит/с у DDR2). Модули DDR4 памяти потребляют всего 1,2 В, т.е. в сравнении с DDR3 на 40 % меньше, что стало возможно в том числе и благодаря использованию технологии Pseudo Open Drain (POD), позволившей вдвое уменьшить потребляемый ток по сравнению с модулями типа DDR3 в режимах чтения и записи. Ко второй половине 2012 года вместе с производителями серверов Samsung планирует завершить стандартизацию DDR4 организацией JEDEC. 10/07/2012 02:28 Автор: turrix Источник: http://www.hwp.ru/tags/DDR4
  • 51. Спецификация оперативной памяти DDR4 11.11.2012 Стандартизирующая организация JEDEC Solid State Technology Association представила официальную финальную версию спецификацию стандарта оперативной памяти Synchronous DDR4 (Double Data Rate 4). Его введения является обеспечение нового уровня производительности оперативной памяти, её надёжности и сокращения уровня энергопотребления. Память DDR4 включает в себя целый ряд современных достижений, которые позволят новому типу памяти получить широкое распространение в компьютерных устройствах — от бытовых приборов до серверов и еще более мощных компьютерных систем. Уровень быстродействия на один разъём в DDR4 установлен на 1,6 миллиардов пересылок в секунду, с возможностью в будущем достичь максимального уровня 3,2 млрд./с.
  • 52. Уровень быстродействия на один разъём в DDR4 установлен на 1,6 миллиардов пересылок в секунду, с возможностью в будущем достичь максимального уровня 3,2 млрд./с. Минимальная рабочая частота памяти DDR4 составляет 2133 МГц до 4266 МГц, что на 1000 МГц больше, чем у своей предшественницы (1333 МГц и 1666 МГц в стандарте прошлого поколения). Для памяти с частотой 2133 МГц (наименьшая частота для памяти DDR4) максимальная пропускная способность составит 2133 * 8 = 17 064 Мегабайт/c. Для памяти с частотой 4266 МГц (наибольшая частота, определенная в стандарте) максимальная пропускная способность составит 4266 * 8 = 34 128 Мегабайт/c. Рабочее напряжение понижено: 1,1 В - 1,2 В против 1,5 В в DDR3. Предполагаемый техпроцесс — 32 и 36 нм.
  • 53. Архитектура DDR4 позволяет осуществлять предварительную выборку 8 бит данных за один такт (8n prefetch) с двумя или четырьмя выбираемыми группами блоков памяти. Это позволяет устройствам проводить независимые друг от друга операции по активации, чтению, записи и обновлению посредством отдельных блоков памяти. DDR4 модуль имеет 284 контактов, в то время как у стандартных модулей DDR3 есть только 240 контактов. В SO-DIMM версии будут представлены 256 контактов, а DDR3 SO-DIMM имеют только 204 контакта. В спецификациях DDR4 впервые появилось описание работы с памятью в многокристальной упаковке. Стандартом допускается столбик (стек) из восьми кристаллов, которые «вешаются» на общие сигнальные линии. Сделано это по тем причинам, что в целом идеология работы памяти DDR4 — это соединение модулей с контроллерами по схеме «точка-точка».
  • 54. Каналов будет много, а не два-четыре, поэтому каждому из них необходимо обеспечить максимально возможную производительность, не перегружая при этом механизмы обмена. В том же ключе надо рассматривать возможность независимой одновременной работы двух или четырёх банков памяти. Для каждой группы банков архитектурно разрешены одновременно все основные операции, такие как чтение, запись и регенерация. По прогнозу iSuppli, к 2014 году уровень проникновения на рынок памяти DDR4 составит 12 %, к 2015 – 56 %. Однако, производители могут и поторопиться с началом внедрения нового стандарта, побуждаемые желанием поднять цены на свои продукты, которые сейчас находятся на крайне низком уровне. Micron, например, ещё в мае анонсировала разработку первого полнофункционального модуля и планы по началу их массового производства в конце нынешнего года. Samsung уже продемонстрировал 284-контактную память PC4-17000(2133 Мгц). Остаётся только дождаться их поддержки от Intel и AMD.
  • 55. Спецификация оперативной памяти DDR4 Intel планирует начать поддержку DDR4 в начале 2014 года в высокопроизводительных 4-сокетных серверных системах на процессорах Haswell-EX, обычным же пользователям придётся, вероятно, подождать 2015 года, так как ни в 22 нм процессорах Haswell, ни в следующих за ними 14 нм Broadwell поддержка DDR4 не предусмотрена. Стандарт DDR4 является всего лишь одним из первых шагов на пути к повсеместному внедрению памяти следующего поколения. В числе областей применения памяти DDR4 названы серверы, ноутбуки, настольные ПК и изделия потребительской электроники. Вначале DDR4 появится в серверных системах и уже после этого стартует массовое производство такой памяти для потребительских компьютеров. faqhard.ru Источник:http://www.windxp.com.ru/articles114.htm
  • 56. Crucial показала DDR4-модули с частотой 3 ГГц 14.01.2014 Производитель с мировым именем, пользующийся уважением среди компьютерных энтузиастов, продемонстрировал модули типа DDR4 серии Ballistix с впечатляющей эффективной частотой 3 ГГц. Ожидается, что эта память появится в продаже ближе к концу текущего года, когда будет представлена платформа Intel Haswell-E с встроенной поддержкой DDR4. Конечно, в ассортименте Crucial будут доступны и модули с более низкими частотами. Компания ADATA также показала на CES 2014 8-и 16-Гбайт DDR4- модули. По сравнению с экспонатом Crucial, характеристики памяти ADATA выглядят весьма бледно, частота этих модулей составляет всего 2133 МГц. Источник: http://www.3dnews.ru/794676
  • 57. Компания Crucial объявила о начале поставок серверных модулей памяти DDR4. Модули предназначены для следующего поколения корпоративных систем с повышенной производительностью, пропускной способностью и энергетической эффективностью. По словам Crucial, по производительности и пропускной способности новая память вдвое превосходит память DDR3 на момент, когда началось ее внедрение (2133 МТ/с и 17 ГБ/с против 1066 MT/с и 8,5 ГБ/с в случае DDR3). По мере того, как новая технология войдет в период зрелости, ожидается дополнительное увеличение скорости и пропускной способности. В сочетании с другими технологиями, внедрение которых связано с DDR4, модули памяти Crucial DDR4 могут обеспечить повышение энергетической эффективности по сравнению с DDR3 на величину до 40%. Серверные модули памяти Crucial DDR4 оптимизированы для будущих процессоров Intel Xeon E5-2600 v3, которые, кстати, хоть еще и не представлены, но недавно уже были замечены в Начались поставки серверных модулей памяти Crucial DDR4 04.06.2014г.
  • 58. DDR или DDR SDRAM тип компьютерной памяти, используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видеопамяти. Модуль имеет 184 контакта. Стандартное питающее напряжение 2,5 В, частота работы до 400 мегагерц. За такт делает выборку 2 бит данных из ячеек микросхемы (2n-prefetch). DDR2 широко распространенный на данный момент тип памяти. DDR2 в отличие от DDR позволяет делать выборку сразу 4 бита данных за такт (4n-prefetch), DDR только 2 бита за такт , т.е. способна передавать на каждом такте шины памяти 4 бита информации из ячеек микросхемы памяти в буферы ввода-вывода. Модуль выполнен в виде печатной платы с 240 контактами (по 120 с каждой стороны) и имеет стандартное питающее напряжение 1,8 В. DDR3 современный тип оперативной памяти, являющийся лидером по производительности. Память типа DDR3 имеет более высокие тактовые частоты (до 1800 мегагерц), пониженное примерно на 30- 40% (по сравнению с DDR2) энергопотребление и соответственно меньшее тепловыделение. DDR4 новый тип оперативной памяти, отличающийся от предыдущих поколений более высокими частотными характеристиками и низким напряжением. Будет поддерживать частоты от 2133 до 4266 МГц. В массовое производство выйдет предположительно в 2012 году. 4 января 2011 на выставке CES компания Samsung официально представила новые модули, работающие в режиме DDR4-2133 при напряжении 1,2 В.
  • 60. 20 декабря 2013 в 14:03 Зачем переходить на DDR4? http://habrahabr.ru/company/intel/blog/205608/
  • 61. Несмотря на стремительный рост производительности оперативной памяти, наблюдающиеся в последние годы, разрыв "CPU vs Memory" растет с чудовищной быстротой. Забавно, но та же самая картина наблюдалась и тридцать- сорок лет назад, - в эпоху "больших" машин с быстродействующими (по тем временам!) процессорами и жутко медленной барабанной (а позже и ферритовой) памятью. Как же конструкторы ЭВМ выходили из этой ситуации? Откроем, например, "Структуры ЭВМ и их математическое обеспечение" Л. Н. Королева: "Для того чтобы достичь необходимого баланса между высокой скоростью выполнения арифметических и логических действий в центральном процессоре и ограниченным быстродействием блоков оперативного ферритового запоминающего устройства (время цикла работы каждого блока - 2 мксек), были предприняты следующие меры.
  • 62. Оперативное запоминающее устройство состоит из восьми блоков, допускающих одновременную выборку информации (командных слов и операндов), что резко повышает эффективное быстродействие системы памяти. Подряд идущие физические адреса памяти относятся к разным блокам, и если оказалось, например, так, что последовательно выбираемые операнды имеют последовательно возрастающие (убывающие) адреса, то они могут выбираться со средней скоростью, равной 2 мксек/8=0,25 мксек... Второй структурной особенностью организации обращений к оперативному запоминающему устройству является метод буферизации, или метод накопления очереди заказов к системе памяти. В машине БЭСМ-6 существуют группы регистров, на которых хранятся запросы (адреса), называемые буферами адресов слов и команд.
  • 63. Разумеется, что эти буфера могут работать эффективно только в том случае, если структура машины позволяет просматривать команды "вперед", т. е. загодя готовить запросы. Устройство управления БЭСМ-6 позволяет это делать. Буфера адресов позволяют в конечном итоге сгладить неравномерность поступления запросов к памяти и тем самым повысить эффективность ее использования. Третьей структурной особенностью БЭСМ-6 является метод использования сверхоперативной, не адресуемой из программы памяти небольшого объема, цель которого - автоматическая экономия обращений к основному оперативному запоминающему устройству.
  • 64. Эта сверхоперативная память управляется таким образом, что часто используемые операнды и небольшие внутренние командные циклы оказываются на быстрых регистрах и готовы к немедленному использованию в арифметическом устройстве или в системе управления машиной. Быстрые регистры в ряде случаев позволяют экономить до 60% всех обращений к памяти и уменьшают тем самым временные затраты на ожидание чисел и команд из основной памяти. Следует еще раз подчеркнуть, что об использовании быстрых регистров заботится аппаратура самой машины и при составлении программ об экономии обращений к памяти думать нет необходимости.
  • 65. Эти структурные особенности БЭСМ-6 получили название водопроводного принципа построения структуры машины. В самом деле, если подсчитать время от начала выполнения команды до его окончания, то для каждой команды оно будет очень велико, однако глубокий параллелизм выполнения, просмотр вперед, наличие буфера адресов, быстрых регистров приводят к тому, что "поток" команд и темп обработки информации очень высок. Аналогия с водопроводом состоит в том, что если проследить время, за которое частица воды проходит по некоторому участку водопровода, то оно будет большим, хотя скорость на выходе потока может быть очень велика.
  • 66. Четвертой структурной особенностью БЭСМ-6, имеющей очень важное значение для построения операционных систем и работы машины в мультипрограммном режиме, является принятый аппаратный способ преобразования математических, или виртуальных адресов в физические адреса машины. В машине БЭСМ-6 четко выдержано деление на физическую и математическую память, принята постраничная организация, однако способ отображения, заложенный в аппаратуру, значительно отличается от того, который был применен в машине ". Такое впечатление, что читаешь описание процессора Pentium, - настолько эти решения похожи! Использованы материалы статьи «Оперативная память - из глубин времен до наших дней» Крис Касперски
  • 67. Вопросы для самоконтроляВопросы для самоконтроля 1.1. Какие схемотехнические решения используются дляКакие схемотехнические решения используются для повышения быстродействия DRAM?повышения быстродействия DRAM? 2.2. В каких микросхемах динамической памятиВ каких микросхемах динамической памяти используется включение некоторого количестваиспользуется включение некоторого количества статической памяти?статической памяти? 3.3. В каких микросхемах динамической памятиВ каких микросхемах динамической памяти используется внутренняя конвейерная архитектура?используется внутренняя конвейерная архитектура? 4.4. В каких микросхемах динамической памятиВ каких микросхемах динамической памяти используются множественные банки памяти,используются множественные банки памяти, функционирующие одновременно?функционирующие одновременно? 5.5. В каких микросхемах динамической памяти передачаВ каких микросхемах динамической памяти передача данных происходит по обоим уровням сигналаданных происходит по обоим уровням сигнала системного таймера?системного таймера?