رایانه ها از حافظه دسترسی تصادفی (RAM) برای ذخیره و بازیابی اطلاعات استفاده می کنند تا به راحتی و فوری در دسترس باشند. کامپیوترها از دو نوع حافظه با دسترسی تصادفی استفاده می کنند: حافظه با دسترسی تصادفی پویا (DRAM) و حافظه دسترسی تصادفی استاتیک (RAM). هر کدام از آنها مزایا و معایب خاص خود را دارند. SRAM مزیت سرعت دارد و DRAM بسیار ارزان تر است. اکثر رایانه ها از هر دو نوع استفاده می کنند، اما DRAM بسیار رایج تر است و بیشتر کار را انجام می دهد.
یک تراشه حافظه با دسترسی تصادفی پویا حاوی میلیون ها سلول حافظه است که هر کدام از یک ترانزیستور و یک خازن تشکیل شده است. هر یک از این سلول ها می تواند حاوی 1 بیت اطلاعات باشد که توسط کامپیوتر به صورت 1 یا 0 خوانده می شود. برای تعیین میزان خواندن بیت، ترانزیستور وجود بار در خازن را بررسی می کند. اگر شارژ وجود دارد، 1 را بخوانید. اگر نه، قرائت 0 است. سلول ها در یک پیکربندی مربع، با ردیف ها و ستون ها به هزاران عدد مرتب شده اند.
مشکل رم دینامیک این است که خازن خیلی سریع انرژی خود را از دست می دهد و فقط می تواند شارژ را برای کسری از ثانیه نگه دارد. یک مدار به روز رسانی برای حفظ شارژ در خازن و ذخیره اطلاعات مورد نیاز است. این فرآیند به‌روزرسانی صدها بار در ثانیه اتفاق می‌افتد و مستلزم آن است که همه سلول‌ها حتی در صورت عدم نیاز به اطلاعات در دسترس باشند. با خواندن هر ردیف از سلول ها، واحد پردازش مرکزی کامپیوتر (CPU) هر بیت اطلاعات را بازنویسی می کند و خازن ها را در صورت نیاز شارژ می کند.
از سوی دیگر، چیپ های حافظه رم استاتیک از فناوری متفاوتی استفاده می کنند. سلول های حافظه بدون استفاده از خازن چرخش شدیدی بین 0 و 1 انجام می دهند، به این معنی که هیچ فرآیند تازه سازی مورد نیاز نیست و دسترسی تنها زمانی رخ می دهد که اطلاعات مورد نیاز باشد. بدون نیاز به دسترسی مداوم به تمام اطلاعات، SRAM بسیار سریعتر از DRAM است. به طور کلی، این تراشه ها بسیار کارآمدتر هستند، اما این تنها به دلیل نیاز محدود آنها به دسترسی به حافظه است و با استفاده بیشتر، سطح مصرف افزایش می یابد.
بزرگترین نقطه ضعف SRAM فضا است. هر ترانزیستور در یک تراشه رم پویا می تواند یک بیت اطلاعات را ذخیره کند و چهار تا شش ترانزیستور برای ذخیره یک بیت با استفاده از SRAM مورد نیاز است. این بدان معناست که یک تراشه رم پویا حداقل چهار برابر بیشتر از یک تراشه رم استاتیک با همان اندازه حاوی حافظه خواهد بود و SRAM را بسیار گران تر می کند. DRAM بیشتر برای حافظه رایانه شخصی استفاده می‌شود، در حالی که تراشه‌های SRAM زمانی ترجیح داده می‌شوند که بازده انرژی مشکل باشد، مانند خودروها، لوازم خانگی و دستگاه‌های الکترونیکی دستی.
□ tdost - زمان جستجوی اطلاعات در رسانه.
□ Vcount ~~ سرعت خواندن بایت های مجاور اطلاعات در یک ردیف (انتقال). اجازه دهید اختصارات پذیرفته شده عمومی را به یاد بیاوریم: s - second، ms - millisecond، μs - microsecond، ns - nanosecond. 1 ثانیه = 106 میلی ثانیه = 106 میکرو ثانیه = 109 ثانیه.
رم استاتیک و پویا
رم می تواند بر روی تراشه های نوع پویا (حافظه دسترسی تصادفی دینامیک - DRAM) یا استاتیک (حافظه دسترسی تصادفی استاتیک - SRAM) ساخته شود.
استاتیکاین نوع حافظه عملکرد قابل توجهی بالاتری دارد، اما بسیار گرانتر از حافظه پویا است. در حافظه استاتیک، عناصر (سلول ها) بر روی انواع مختلف فلیپ فلاپ - مدارهایی با دو حالت پایدار ساخته می شوند. پس از نوشتن کمی در چنین سلولی، می تواند تا زمانی که بخواهید در این حالت باقی بماند - تنها چیزی که لازم است وجود قدرت است. هنگام دسترسی به یک تراشه حافظه ثابت، یک آدرس کامل به آن ارائه می شود که با استفاده از یک رمزگشای داخلی، به سیگنال های نمونه برای سلول های خاص تبدیل می شود. سلول های حافظه ایستا زمان پاسخ کوتاهی دارند (چند نانوثانیه)، اما ریزمدارهای مبتنی بر آنها ظرفیت ویژه پایین (چند مگابیت در هر کیس) و مصرف انرژی بالایی دارند. بنابراین، حافظه استاتیک عمدتاً به عنوان حافظه ریزپردازنده و حافظه بافر (حافظه کش) استفاده می شود.
که در پویاسلول های حافظه بر اساس مناطق نیمه هادی با تجمع بارها (نوعی خازن) ساخته می شوند، که منطقه بسیار کمتری نسبت به فلیپ فلاپ ها اشغال می کنند و عملاً هیچ انرژی در طول ذخیره سازی مصرف نمی کنند. خازن ها در تقاطع باس های عمودی و افقی ماتریس قرار دارند. ضبط و خواندن اطلاعات با اعمال تکانه های الکتریکی در امتداد اتوبوس های ماتریسی که به عناصر متعلق به سلول حافظه انتخاب شده متصل هستند، انجام می شود. هنگام دسترسی به ریزمدار، ابتدا آدرس ردیف ماتریس به ورودی های آن همراه با سیگنال RAS (Row Address Strobe)، سپس بعد از مدتی آدرس ستون همراه با سیگنال C AS (Column Address Strobe) عرضه می شود. از آنجایی که خازن ها به تدریج تخلیه می شوند (شارژ برای چندین میلی ثانیه در سلول ذخیره می شود)، برای جلوگیری از از دست دادن اطلاعات ذخیره شده، شارژ در آنها باید دائماً بازسازی شود، از این رو نام حافظه - پویا است. شارژ مجدد هم انرژی و هم زمان را هدر می دهد و این باعث کاهش عملکرد سیستم می شود.
سلول‌های حافظه پویا، در مقایسه با سلول‌های استاتیک، زمان پاسخ‌دهی طولانی‌تری دارند (ده‌ها نانوثانیه)، اما چگالی ویژه بالاتر (در حد ده‌ها مگابیت در هر مورد) و مصرف انرژی کمتری دارند. حافظه پویا برای ساخت دستگاه های حافظه با دسترسی تصادفی در حافظه اصلی رایانه شخصی استفاده می شود.
https://pandia.ru/text/78/135/images/image002_232.gif" width="491" height="2 src="> حافظه اصلی
هنگام در نظر گرفتن ساختار حافظه اصلی، می توان هم در مورد ساختار فیزیکی، یعنی اجزای ساختاری اصلی آن و هم در مورد ساختار منطقی، یعنی مناطق مختلف آن که به طور مشروط برای سازماندهی حالت های راحت تر استفاده و نگهداری آنها اختصاص داده شده است صحبت کرد.
ساختار فیزیکی حافظه اصلی
یک بلوک دیاگرام ساده شده از ماژول حافظه اصلی با سازماندهی ماتریسی آن در شکل نشان داده شده است. 6.1.
با یک سازمان ماتریسی، آدرس سلول وارد ثبت آدرس می شود Reg. adr.,مثلا روی 20 بیت اتوبوس های کد آدرس،به ترتیب وارد دو قسمت 10 بیتی می شود Reg. adr.ایکسو Reg. adr.Y. از این رجیسترها، کدهای نیم نشانی برای رمزگشاها ارسال می شود رمزگشاایکسو رمزگشا Y که هر کدام مطابق آدرس دریافتی یکی از 1024 اتوبوس را انتخاب می کند. اتوبوس های انتخاب شده سیگنال های نوشتن/خواندن را به سلول حافظه واقع در تقاطع این گذرگاه ها ارسال می کنند. بنابراین، 106 (به طور دقیق تر، 10242) سلول آدرس داده شده است.
اطلاعات خوانده شده یا نوشته شده به ثبت داده ها(Data Reg.)، مستقیماً به گذرگاه های داده کد متصل می شود. سیگنال های کنترلی که تعیین می کنند چه عملیاتی باید انجام شود در امتداد خطوط کد دستورالعمل ارسال می شوند. مکعب حافظهشامل مجموعه ای از عناصر ذخیره سازی - سلول های حافظه واقعی است.
حافظه اصلی(OP) شامل عملیاتی است (رم- حافظه دسترسی تصادفی) و دائمی (رام- دستگاه های ذخیره سازی فقط خواندنی.
حافظه دسترسی تصادفی(رم)طراحی شده برای ذخیره اطلاعات (برنامه ها و داده ها) که مستقیماً در فرآیند محاسبات در بازه زمانی فعلی دخیل هستند. RAM یک حافظه فرار است: هنگامی که منبع تغذیه خاموش می شود، اطلاعات ذخیره شده در آن از بین می رود. اساس رم تراشه های حافظه پویا DRAM هستند. این مدارهای مجتمع بزرگ حاوی ماتریس های حافظه نیمه هادی هستند.
عناصر - خازن های نیمه هادی. وجود بار در خازن معمولاً به معنای "1" است، عدم وجود بار به معنای "O" است. از نظر ساختاری، عناصر RAM به شکل ماژول های حافظه جداگانه ساخته می شوند - تخته های کوچک با یک یا، اغلب، چندین ریز مدار که روی آنها لحیم شده است. این ماژول ها در کانکتورها - شکاف های روی برد سیستم قرار می گیرند. مادربرد ممکن است چندین گروه کانکتور (بانک) برای نصب ماژول های حافظه داشته باشد. فقط بلوک هایی با همان ظرفیت را می توان در یک بانک قرار داد. بلوک هایی با ظرفیت های مختلف را می توان در بانک های مختلف نصب کرد.
https://pandia.ru/text/78/135/images/image003_187.gif" width="490">واحدهای حافظه بسیار بالا هستند - میانگین زمان بین خرابی ها صدها هزار ساعت است، اما با این وجود اقدامات اضافی در حال انجام است. مسائل مربوط به اطمینان از قابلیت اطمینان و قابلیت اطمینان به دلیل اهمیت آنها به طور ویژه در قسمت 6 کتاب درسی مورد بحث قرار گرفته است.در اینجا فقط به این نکته اشاره می کنیم که یکی از زمینه هایی که قابلیت اطمینان عملکرد زیرسیستم حافظه را افزایش می دهد، استفاده از مدارهای کنترلی ویژه و کدگذاری اضافی اطلاعات.
ماژول های حافظه دارای برابری و عدم برابری بیت های داده ذخیره شده هستند. بررسی برابری فقط به شما امکان می دهد خطا را شناسایی کرده و اجرای برنامه در حال اجرا را قطع کنید. همچنین ماژول‌های حافظه گران‌تری با تصحیح خطای خودکار وجود دارند - حافظه ECC که از کدهای تصحیح خطای ویژه استفاده می‌کنند (به بخش "اطمینان از قابلیت اطمینان اطلاعات" در فصل 20 مراجعه کنید).
توجه داشته باشید
برخی از شرکت‌های بی‌وجدان (مثلاً چینی)، به منظور افزایش رقابت‌پذیری محصولات خود در چشم خریداران بی‌تجربه، ماژول‌هایی را قرار می‌دهند. یک شبیه ساز برابری ویژه - یک تراشه جمع کننده که تولید می کندسلول همیشه بیت برابری صحیح را دارد. در این حالت هیچ کنترلی وجود ندارد،اما فقط اجرای آن شبیه سازی شده است. باید گفت که این تقلید گاهی اوقات مفید است، زیرا مادربردهایی وجود دارند که نیاز دارند هیچ بیت برابری وجود ندارد.
https://pandia.ru/text/78/135/images/image006_129.gif" width="491">تراشه های حافظه نوع DIP. SIMM ها در دو نوع مختلف هستند: کوتاه با 30 مخاطب (طول 75 میلی متر) و بلند با 72 تماس (طول 100 میلی متر) ماژول های SIMM دارای ظرفیت های 256 کیلوبایت، 1.4، 8، 16، 32 و 64 مگابایت هستند. زمان چرخش 60 و 70 ns دارند که اکنون نامطلوب در نظر گرفته می شود، به همین دلیل است که SIMM ها فقط در رایانه های شخصی قدیمی یافت می شوند.
DIMM(ماژول حافظه دوگانه در خط) - ماژول های مدرن تر با کانکتورهای 168 پین (طول ماژول 130 میلی متر). فقط روی آن دسته از مادربردهایی که دارای کانکتورهای مناسب هستند قابل نصب است. ظهور DIMM ها با استفاده از پردازنده های Pentium با یک گذرگاه داده 64 بیتی تحریک شد. به تعداد ماژول های حافظه مورد نیاز برای پر کردن گذرگاه، بانک حافظه می گویند. برای یک گذرگاه 64 بیتی، این به دو SIMM 72 پین 32 بیتی یا یک DIMM 168 پین 64 بیتی نیاز دارد. DIMM می تواند 64 بیتی (بدون برابری)، 72 بیتی (پاریتی) یا 80 بیتی (حافظه ECC) باشد. ظرفیت DIMM: 16، 32، 64،128، 256 و 512 مگابایت. مشخصه زمان گردش ماژول‌های DIMM مدرن که در فرکانس‌های 100 و 133 مگاهرتز کار می‌کنند (ماژول‌های PC100، PC133) در محدوده 6 تا 10 ns قرار دارد.
RIMM(Rambus In line Memory Module) - جدیدترین نوع رم. ظهور حافظه DRAM Direct Rambus مستلزم طراحی جدیدی برای ماژول های حافظه بود. تراشه های RDRAM مستقیم در ماژول های RIMM مونتاژ می شوند که از نظر ظاهری شبیه به DIMM های استاندارد هستند که اتفاقاً در نام ماژول های طراحی جدید منعکس شده است. برد ماژول RIMM می تواند تا 16 تراشه حافظه Direct RDRAM داشته باشد که هشت عدد در هر طرف برد نصب شده است. ماژول های RIMM را می توان در مادربردهایی با فرم فاکتور ATX استفاده کرد که بایوس و چیپ ست آن ها برای استفاده از این نوع حافظه طراحی شده اند. از تراشه های اینتل می توان به چیپست های i820، i840، i850 و تغییرات آنها اشاره کرد. برد سیستم می تواند تا چهار کانکتور برای این ماژول ها داشته باشد. لازم به ذکر است که RIMM ها نیاز به خنک کننده شدید دارند. این به دلیل مصرف انرژی قابل توجه و بر این اساس، تولید گرما است که به دلیل عملکرد بالای این ماژول های حافظه (زمان دسترسی 5 یا کمتر) است. اگرچه RIMM ها از نظر خارجی شبیه DIMM هستند، اما پین های کمتری دارند و از هر دو طرف با سپرهای فلزی خاصی پوشیده شده اند که با محافظت از مدارهای الکترونیکی حساس خود در برابر تداخل الکترومغناطیسی خارجی، از RIMM هایی که در فرکانس های بالا کار می کنند محافظت می کند. در حال حاضر، مشخصات سه نوع ماژول را تعریف می کند که از نظر فرکانس کاری و پهنای باند متفاوت است. آنها به عنوان RIMM PC800، RIMM PC700، RIMM PC600 تعیین می شوند. سریع ترین ماژول های RIMM PC800 هستند که با چیپست i850 کار می کنند، با فرکانس ساعت خارجی 400 مگاهرتز و پهنای باند 1.6 گیگابایت بر ثانیه. ماژول ها
RIMM PC600 و RIMM PC700 برای کار در فرکانس‌های گذرگاه حافظه بالاتر، برای مثال در 133 مگاهرتز طراحی شده‌اند که توسط چیپ‌ست‌های مدرن پشتیبانی می‌شود.
انواع رم
انواع رم های زیر متمایز می شوند:
□ DRDRAM و. d.t.
FPM DRAM
FPM DRAM(Fast Page Mode DRAM) - حافظه پویا با دسترسی سریع به صفحه، به طور فعال با ریزپردازنده های 80386 و 80486 استفاده می شود. حافظه با دسترسی به صفحه با حافظه دینامیک معمولی متفاوت است زیرا پس از انتخاب یک ردیف ماتریس و نگه داشتن RAS، امکان تنظیمات متعدد آدرس ستون را فراهم می کند. دروازه ای توسط CAS هنگامی که تمام یا بخشی از یک بلوک داده در یک ردیف از یک ماتریس به نام صفحه در این سیستم قرار می گیرد، این امکان انتقال سریعتر بلوک را فراهم می کند. دو نوع FPM DRAM وجود دارد که از نظر زمان دسترسی متفاوت هستند: 60 و 70 ns. به دلیل کندی، روی سیستم هایی با پردازنده های سطح پنتیوم II کارایی ندارند. ماژول های FPM DRAM عمدتاً در طراحی SIMM تولید می شدند.
رم EDO
رم EDO(EDO - Extended Data Out, Extended Data Retain Time در خروجی)، در واقع یک تراشه FPM معمولی است که مجموعه ای از رجیسترهای چفت شده به آن اضافه شده است، تا بتوان داده های خروجی را در طول درخواست بعدی به تراشه نگه داشت. در طول تبادل صفحه، چنین ریز مدارهایی در حالت خط لوله ساده کار می کنند: آنها محتویات آخرین سلول انتخاب شده را در خروجی نگه می دارند، در حالی که آدرس سلول انتخابی بعدی قبلاً به ورودی های آنها ارائه شده است. این امکان سرعت بخشیدن به روند خواندن آرایه های متوالی داده را تا حدود 15 درصد در مقایسه با FPM فراهم می کند. با آدرس دهی تصادفی، چنین حافظه ای هیچ سود عملکردی را ارائه نمی دهد. حافظه از نوع RAM EDO دارای حداقل زمان دسترسی 45 ns و حداکثر سرعت انتقال داده از طریق کانال حافظه پردازنده 264 مگابایت بر ثانیه است. ماژول های RAM EDO در طرح های SIMM و DIMM تولید شدند.
BEDO DRAM
BEDO DRAM(خروجی داده های گسترده، EDO با دسترسی بلوک). پردازنده های مدرن به لطف حافظه کش داخلی و خارجی فرمان
و داده ها با حافظه اصلی عمدتاً در بلوک هایی از کلمات با حداکثر طول رد و بدل می شوند. این نوع حافظه اجازه می دهد تا داده ها به صورت دسته ای (بلوک) خوانده شوند، به طوری که داده ها در بلوک ها در یک چرخه ساعت خوانده می شوند. در مورد حافظه BEDO، نیازی به ارائه آدرس های متوالی به ورودی های ریز مدارها در حین رعایت تأخیرهای زمانی لازم نیست - کافی است انتقال به کلمه بعدی بلوک را دریچه کنید. این روش به BEDO DRAM اجازه می دهد تا خیلی سریع کار کند. حافظه BEDO DRAM توسط برخی از چیپست های VIA Apollo (580VP، 590VP، 680VP) و اینتل (i480TX و غیره) با فرکانس باس بالاتر از 66 مگاهرتز پشتیبانی می شود. این نوع حافظه به طور فعال با حافظه SDRAM رقابت می کند که به تدریج جایگزین آن می شود. BEDO DRAM با هر دو ماژول SIMM و DIMM نشان داده می شود.
SDRAM DRAM سنکرون (حافظه دینامیک سنکرون)، حافظه دسترسی همزمان، با همگام سازی سرعت رم با سرعت گذرگاه پردازنده، عملکرد سیستم را افزایش می دهد. SDRAM همچنین پردازش اطلاعات خط لوله را انجام می دهد؛ آرایه حافظه داخلی به دو بانک مستقل تقسیم می شود که به شما امکان می دهد نمونه برداری از یک بانک را با تنظیم یک آدرس در بانک دیگر ترکیب کنید. SDRAM همچنین از تعویض بلوک ها پشتیبانی می کند. مزیت اصلی استفاده از SDRAM پشتیبانی از دسترسی متوالی در حالت همزمان است، جایی که می توان چرخه های انتظار اضافی را حذف کرد. حافظه SDRAM می تواند در فرکانس های بالا به طور پایدار کار کند: ماژول هایی در دسترس هستند که برای کار در فرکانس های 100 مگاهرتز (مشخصات PC100) و 133 مگاهرتز (PC133) طراحی شده اند. در آغاز سال 2000، سامسونگ از عرضه تراشه های SDRAM جدید با فرکانس کاری 266 مگاهرتز خبر داد. زمان دسترسی به داده ها در این حافظه به فرکانس ساعت داخلی MP بستگی دارد و به 5-10 ns می رسد؛ حداکثر سرعت انتقال اطلاعات پردازنده-حافظه در فرکانس باس 100 مگاهرتز 800 مگابایت بر ثانیه است (در واقع برابر با داده است. نرخ انتقال از طریق کانال حافظه پنهان پردازنده). حافظه SDRAM به طور کلی عملکرد رایانه شخصی را تقریباً 25 افزایش می دهد %. درست است، این رقم به عملکرد یک رایانه شخصی بدون حافظه کش اشاره دارد - اگر یک حافظه پنهان قدرتمند وجود داشته باشد، افزایش عملکرد می تواند تنها چند درصد باشد. SDRAM معمولاً در ماژول‌های DIMM 168 پین ارائه می‌شود. این نه تنها به عنوان RAM، بلکه به عنوان حافظه برای آداپتورهای ویدئویی نیز استفاده می شود، جایی که هنگام تماشای ویدیوی زنده و هنگام کار با گرافیک سه بعدی مفید است.
DDR SDRAM
DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM - SDRAM 2). نوعی از حافظه SDRAM که اطلاعات را در هر دو لبه سیگنال ساعت منتقل می کند. این اجازه می دهد تا دو برابر پهنای باند SDRAM سنتی (تا 1.6 گیگابایت بر ثانیه در سرعت گذرگاه 100 مگاهرتز) افزایش یابد. علاوه بر این، DDR SDRAM می تواند در فرکانس های بالاتر کار کند - ماژول های DDR SDRAM 143، 166 و 183 مگاهرتز 64 مگابیت در اوایل سال 2000 منتشر شدند. ماژول های DDR DRAM از نظر ساختاری با DIMM های 168 پین سنتی سازگار هستند. استفاده کنید
این نه تنها به عنوان عناصر RAM، بلکه در آداپتورهای ویدئویی با کارایی بالا نیز استفاده می شود. اکنون آنها عمدتاً روی بازار آداپتورهای ویدیویی متمرکز شده اند.
DRDRAM(Direct Rambus DRAM - حافظه پویا با گذرگاه مستقیم برای RAM). DRDRAM نوع امیدوار کننده ای از RAM است که افزایش قابل توجهی در عملکرد کامپیوتر فراهم می کند. عملکرد بالای حافظه مستقیم RDRAM با تعدادی ویژگی که در انواع دیگر یافت نمی شود به دست می آید. به طور خاص، استفاده از گذرگاه رم دو بایتی خود با فرکانس 800 مگاهرتز، حداکثر توان عملیاتی تا 1.6 گیگابایت بر ثانیه را فراهم می کند. کنترلر حافظه Direct RDRAM گذرگاه Rambus را مدیریت می کند و پروتکل 800 مگاهرتز آن را به یک رابط استاندارد 64 بیتی با فرکانس باس تا 200 مگاهرتز تبدیل می کند. اینتل چیپست های i820، i840، i850 را با پشتیبانی عرضه کرده است. DRDRAM Direct RDRAM - ماژول های RIMM از نظر ظاهری مشابه ماژول های DIMM هستند. تولید انبوه حافظه DRDRAM و استفاده فشرده از آن در رایانه ها در آینده نزدیک انتظار می رود.
دستگاه های ذخیره سازی فقط خواندنی
حافظه ی فقط خواندنی (رامیا رام - خواندن فقط حافظه, حافظه فقط خواندنی) همچنین بر اساس ماژول ها (کاست) نصب شده بر روی مادربرد ساخته شده است و برای ذخیره اطلاعات تغییرناپذیر استفاده می شود: برنامه های بوت سیستم عامل، برنامه های تست دستگاه کامپیوتر و برخی درایورهای اولیه سیستم ورودی/خروجی (BIOS) و غیره. .
ROM معمولاً به عنوان حافظه های دائمی و نیمه دائمی غیر فرار طبقه بندی می شود که اطلاعات را فقط می توان به سرعت از آنها خواند؛ اطلاعات در خارج از رایانه شخصی در شرایط آزمایشگاهی یا در حضور برنامه نویس خاص و در رایانه روی ROM نوشته می شود. بر اساس فناوری ضبط اطلاعات، انواع زیر را می توان تشخیص داد:
□ میکرو مدارهایی که فقط در زمان ساخت قابل برنامه ریزی هستند - رام یا رام کلاسیک یا ماسک شده.
□ میکرو مدارها یک بار در شرایط آزمایشگاهی برنامه ریزی شده اند - حدود
رام قابل برنامه ریزی (PROM) یا رام قابل برنامه ریزی (PROM)؛
□ میکرو مدارهایی که می توانند چندین بار برنامه ریزی شوند - رام قابل برنامه ریزی مجدد
یا PROM قابل پاک کردن (EPROM). از جمله آنها باید به برق اشاره کرد
تراشه های قابل برنامه ریزی مجدد EEPROM (Electrical Erasable PROM) از جمله
عدد فلش مموری(فلش مموری).
ماژول ها و کارتریج های ROM نصب شده روی مادربرد رایانه شخصی معمولاً ظرفیتی بیش از 128 کیلوبایت ندارند. عملکرد حافظه دائمی کمتر از حافظه با دسترسی تصادفی است، بنابراین برای افزایش کارایی، محتویات رام در رم کپی می شود و فقط این کپی که به آن می گویند. حافظه سایهرام (رام سایه).
در حال حاضر، رایانه های شخصی از دستگاه های ذخیره سازی نیمه دائمی و قابل برنامه ریزی مجدد استفاده می کنند - حافظه FLASH. ماژول ها یا کارت های حافظه FLASH را می توان مستقیماً در کانکتورهای مادربرد نصب کرد و دارای پارامترهای زیر است: ظرفیت از 32 کیلوبایت تا 15 مگابایت (تا 128 کیلوبایت در رام استفاده می شود)، زمان دسترسی خواندن 0.035-0.2 میکرو ثانیه، زمان نوشتن در هر بایت 2 -10 میکرو ثانیه؛ حافظه FLASH یک دستگاه ذخیره سازی غیر فرار است. نمونه ای از این حافظه ها NVRAM - Non Volatile RAM با سرعت نوشتن 500 کیلوبایت بر ثانیه است. به طور معمول، برای بازنویسی اطلاعات، لازم است یک ولتاژ برنامه ریزی (12 ولت) به یک ورودی حافظه FLASH ویژه اعمال شود که امکان پاک کردن تصادفی اطلاعات را از بین می برد. برنامه ریزی مجدد حافظه FLASH را می توان مستقیماً از یک فلاپی دیسک یا از صفحه کلید رایانه شخصی در صورت وجود یک کنترلر خاص یا از یک برنامه نویس خارجی متصل به رایانه شخصی انجام داد. حافظه FLASH می تواند هم برای ایجاد بسیار سریع، فشرده و جایگزین دستگاه های ذخیره سازی NMD - "درایوهای حالت جامد" و هم برای جایگزینی رامی که برنامه های بایوس را ذخیره می کند بسیار مفید باشد و به شما امکان می دهد این برنامه ها را با نسخه های جدیدتر به روز کنید و جایگزین کنید. مستقیماً از فلاپی دیسک" هنگام ارتقاء رایانه شخصی خود.
ساختار منطقی حافظه اصلی
از نظر ساختاری، حافظه اصلی از میلیون ها سلول حافظه مجزا تشکیل شده است که هر کدام یک بایت ظرفیت دارند. ظرفیت کلی حافظه اصلی رایانه های شخصی مدرن معمولاً بین 16 تا 512 مگابایت است. ظرفیت RAM یک یا دو مرتبه بزرگتر از ظرفیت ROM است: رام 128 کیلوبایت را اشغال می کند، بقیه RAM است. هر سلول حافظه آدرس منحصر به فرد خود را دارد (متفاوت از بقیه). حافظه اصلی دارای یک فضای آدرس واحد برای RAM و ROM است.
فضای آدرسحداکثر تعداد سلول های حافظه اصلی قابل آدرس دهی مستقیم را تعیین می کند. فضای آدرس به عرض گذرگاه های آدرس بستگی دارد، زیرا حداکثر تعداد آدرس های مختلف با تنوع اعداد باینری تعیین می شود که می توانند در آنها نمایش داده شوند. پبیت، یعنی فضای آدرس 2 اینچ است که در آن پ- اندازه بیت آدرس رایانه شخصی مبتنی بر یک کد آدرس 16 بیتی است که طول آن برابر با اندازه یک کلمه ماشین است. با یک کد آدرس 16 بیتی، مجموعاً 4K (K = 1024) مکان های حافظه را می توان مستقیما آدرس دهی کرد. این یک میدان حافظه 64 کیلوبایتی است که به اصطلاح بخش،همچنین در ساختار منطقی OP اساسی است. لازم به ذکر است که در حالت محافظت شدهاندازه بخش ممکن است متفاوت باشد و به طور قابل توجهی بیش از 64 کیلوبایت باشد.
رایانه های شخصی مدرن (به جز ساده ترین رایانه های خانگی) دارای حافظه اصلی با ظرفیت قابل توجهی بیش از 1 مگابایت هستند: حافظه با ظرفیت 1 مگابایت یکی دیگر از اجزای ساختاری مهم OP است - اجازه دهید آن را حافظه آدرس پذیر مستقیم بنامیم (این فقط درست است برای واقعی دوبارهپرس نیمکت).برای آدرس دهی 1 مگابایت = 220 = 1 سلول حافظه قابل آدرس دهی مستقیم، یک کد 20 بیتی مورد نیاز است که با استفاده از تکنیک های خاص برای ساختار آدرس سلول های OP در رایانه شخصی به دست می آید.
مطلق(کامل، فیزیکی) نشانی(Aabs) از مجموع چندین مؤلفه تشکیل می شود که پرکاربردترین آنها عبارتند از: آدرس سگمنت و آدرس افست.
آدرس بخش(ACCgm) آدرس شروع فیلد 64 کیلوبایتی است که سلول آدرس دهی شده در آن قرار دارد.
آدرس افست(Aasm) آدرس نسبی 16 بیتی یک سلول در یک سگمنت است.
Acegm باید 20 بیتی باشد، اما اگر شرطی را بپذیریم که AceGm باید مضربی از پاراگراف باشد (باید دارای صفر در چهار بیت آخر باشد)، آنگاه این آدرس را می توان به طور منحصر به فرد توسط یک کد 16 بیتی تعیین کرد که با افزایش 16 برابر، که معادل سمت راست آن است، چهار صفر را تکمیل می کند و در نتیجه آن را به یک کد 20 بیتی تبدیل می کند. یعنی به صورت مشروط می توانیم بنویسیم:
Aabs = 16 X Acegm + Aasm.
برنامه نویسان گاهی اوقات از دو جزء دیگر از آدرس افست استفاده می کنند: آدرس پایه و آدرس فهرست. لازم به ذکر است که پردازنده PC فقط با استفاده از یک آدرس مطلق می تواند به حافظه اصلی دسترسی داشته باشد، در حالی که برنامه نویس می تواند از تمام اجزای آدرس مورد بحث در بالا استفاده کند.
در رایانه های شخصی مدرن یک حالت وجود دارد آدرس دهی مجازی(مجازی - ظاهری، خیالی). آدرس دهی مجازی برای افزایش فضای آدرس رایانه شخصی در حضور یک OP با ظرفیت زیاد استفاده می شود. (سادهآدرس دهی مجازی) یا هنگام سازماندهی حافظه مجازی،که به همراه OP بخشی از حافظه خارجی (معمولا دیسک) را نیز شامل می شود. با آدرس دهی مجازی، به جای آدرس اولیه بخش Acgm، یک کد آدرس چند بیتی که از جداول ویژه خوانده می شود، در تشکیل آدرس مطلق Aabe شرکت می کند. اصل آدرس دهی مجازی ساده را می توان به صورت زیر توضیح داد. ثبات سگمنت (معمولا رجیستر DS) حاوی Acegm نیست، بلکه یک انتخابگر با ساختار:
https://pandia.ru/text/78/135/images/image011_103.gif" width="490 height=2" height="2">در اینجا SL اطلاعات خدمات کمکی است؛ F یک شناسه است که نوع جدول توصیف کننده برای تشکیل AseGm (جدول های توصیفگر به طور خودکار در OP در طول آدرس دهی مجازی ایجاد می شوند):
□ اگر F = 0 باشد، از جدول توصیفگر سراسری (GDT) استفاده می شود که یک معمول است
برای تمام کارهایی که در یک رایانه شخصی در حالت چند برنامه ای حل می شوند.
□ اگر F = 1 باشد، از جدول توصیفگر محلی (LDT) برای ایجاد استفاده می شود
به طور جداگانه برای هر کار؛
□ INDEX - آدرس یک ردیف در جدول توصیفگر.
مطابق با نمایه و شناسه، یک رشته 64 بیتی از GLT یا LDT خوانده می شود که به طور خاص حاوی آدرس بخش است. عرض این آدرس به اندازه فضای آدرس ریزپردازنده بستگی دارد و به طور دقیق تر، برابر است با عرض گذرگاه آدرس آن. چنین آدرس دهی مجازی در حالت حفاظت شده عملکرد ریزپردازنده استفاده می شود. برای تراکم بیشتر
قرار دادن اطلاعات در RAM (کاهش مشخصه تقسیم بندی حالت چندبرنامه ریزی) اغلب استفاده می شود بخش-کشوررو در روآدرس دهی، که در آن فیلدهای حافظه به برنامه ها در بخش هایی در صفحاتی با اندازه های 2 تا 4 کیلوبایت اختصاص می یابد. تشکیل ساختار آدرس صفحه بخش به صورت خودکار توسط سیستم عامل انجام می شود.
حافظه مجازی زمانی ایجاد می شود که مقدار RAM کافی نباشد، که اجازه نمی دهد تمام اطلاعات لازم برای کار در حال انجام یکباره در آن قرار گیرد. هنگام بارگذاری کار بعدی در RAM، باید آن را اجرا کنید توزیعمنابع ماشین، به ویژه RAM، بین اجزای وظایف حل شده به طور همزمان (در اصل، RAM ممکن است برای حل یک مشکل پیچیده کافی نباشد). هنگام آماده سازی برنامه ها، از آدرس های شرطی استفاده می شود که سپس باید به مکان خاصی در حافظه گره بخورند. تخصیص حافظه می تواند در هر دو صورت انجام شود ایستاحالت قبل از بارگیری برنامه در OP یا در پویاحالت به طور خودکار زمانی که برنامه بارگذاری می شود. تخصیص حافظه استاتیک بسیار کار فشرده است، بنابراین به ندرت استفاده می شود. اگر بدیهی است که حافظه واقعی کمتر از فضای آدرس مورد نیاز برنامه است، برنامه نویس می تواند به صورت دستی برنامه را به قسمت هایی که در OP نامیده می شود در صورت نیاز تقسیم کند - ایجاد کنید. پوششساختار برنامه به طور معمول، از حالت تخصیص حافظه پویا استفاده می شود.
هنگام تخصیص پویا حافظه در صورت عدم ظرفیت OP کافی، استفاده از آن مفید است حافظه مجازی.در حالت حافظه مجازی، کاربر نه با رم فیزیکی موجود در رایانه شخصی، بلکه با آن سروکار دارد مجازیبدون حافظه تک سطحی (ظاهری)،که ظرفیت آن برابر با کل فضای آدرس ریزپردازنده است. در تمام مراحل آماده سازی برنامه، از جمله بارگذاری آن در RAM، برنامه از آدرس های مجازی استفاده می کند و تنها زمانی که دستور ماشین مستقیماً اجرا می شود، آدرس های مجازی به آدرس های فیزیکی واقعی OP تبدیل می شوند. در واقع، برنامه می تواند تا حدی در RAM و بخشی در حافظه خارجی قرار گیرد. فناوری سازماندهی حافظه مجازی به شرح زیر است. حافظه رم فیزیکی و دیسک (درگیر در کار) و حافظه مجازی به صفحاتی با اندازه یکسان، هر کدام 4 کیلوبایت تقسیم می شوند. به صفحات حافظه مجازی و فیزیکی اعدادی اختصاص داده می شود که برای کل دوره حل مشکل یکسان می مانند. سیستم عامل دو جدول تولید می کند:
□ صفحات حافظه مجازی؛
□ قرار دادن فیزیکی صفحات،
و ارتباطات منطقی بین آنها برقرار می کند (شکل 6.2).
شکل نشان می دهد که صفحات فیزیکی را می توان در لحظه فعلی هم در حافظه رم و هم در حافظه خارجی قرار داد. از حافظه خارجی، صفحات مجازی تنها زمانی که به آنها دسترسی داشته باشید به طور خودکار به حافظه عملیاتی منتقل می شوند. در همان زمان، آنها جایگزین صفحات استفاده شده از قبل می شوند. جداول صفحه برای هر برنامه توسط سیستم عامل در طول تخصیص حافظه تولید می شود و هر بار که صفحات فیزیکی از VRAM به RAM منتقل می شوند، اصلاح می شوند. حافظه مجازی می تواند باشد
و سازماندهی صفحه بخش. در این حالت، حافظه مجازی ابتدا به بخش ها و درون آنها به صفحات تقسیم می شود. اصل سازماندهی چنین حافظه ای شبیه به آنچه در بالا بحث شد است.
جدول صفحه حافظه فیزیکی |
||
در حافظه قرار دارد | شماره صفحه فیزیکی |
|
برنج. 6.2.جدول صفحه
دستگاه های حافظه با دسترسی تصادفی استاتیک اجازه می دهند تا اطلاعات ضبط شده را تا زمانی که برق به تراشه تامین می شود، ذخیره کنند. با این حال، سلول ذخیره سازی SRAM مساحت نسبتاً زیادی را اشغال می کند، بنابراین برای RAM با ظرفیت بالا، یک خازن به عنوان سلول ذخیره سازی استفاده می شود. شارژ این ظرفیت به طور طبیعی با گذشت زمان کاهش می یابد، بنابراین باید با یک دوره تقریباً 10 میلی ثانیه شارژ شود. این دوره را دوره بازسازی می نامند. ظرفیت زمانی که یک سلول حافظه خوانده می شود شارژ می شود، بنابراین برای تولید مجدد اطلاعات کافی است به سادگی سلول حافظه بازسازی شده را بخوانید.
نمودار عنصر ذخیره سازی رم پویا و طراحی آن در شکل 1 نشان داده شده است.
شکل 1. نمودار یک عنصر ذخیره سازی رم پویا و طراحی آن
هنگام خواندن شارژ ظرفیت، باید در نظر داشت که ظرفیت خط خواندن بسیار بیشتر از ظرفیت سلول ذخیره است. نمودارهای تغییرات ولتاژ در خط خواندن هنگام خواندن اطلاعات از یک سلول حافظه بدون استفاده از بازسازی در شکل 2 نشان داده شده است.
شکل 2. نمودار تغییرات ولتاژ در خط خواندن هنگام خواندن اطلاعات از یک سلول حافظه
در ابتدا، نیمی از توان ریزمدار در خط نوشتن/خواندن وجود دارد. هنگامی که به خط نوشتن/خواندن یک سلول حافظه متصل می شود، شارژ ذخیره شده در سلول حافظه، ولتاژ روی خط را با مقدار کمی DU تغییر می دهد. اکنون این ولتاژ باید به سطح منطقی اولیه خود بازگردد. اگر افزایش ولتاژ DU مثبت بود، ولتاژ باید به ولتاژ تغذیه ریز مدار برسد. اگر افزایش DU منفی بود، ولتاژ باید به سطح سیم مشترک برسد.
برای بازسازی ولتاژ اصلی ذخیره شده در سلول حافظه، مدار از یک ولتاژ متصل بین دو خط نوشتن/خواندن استفاده می کند. نمودار چنین اتصالی در شکل 3 نشان داده شده است. این مدار به دلیل بازخورد مثبت، مقدار ولتاژ اولیه را در عنصر حافظه متصل به خط خواندن انتخاب شده بازیابی می کند. یعنی وقتی یک سلول خوانده می شود، شارژ ذخیره شده در آن دوباره تولید می شود.
شکل 3. نمودار مرحله بازسازی رم پویا
برای کاهش زمان بازسازی، ریز مدار به گونه ای طراحی شده است که وقتی یک سلول حافظه در یک ردیف از ماتریس حافظه خوانده می شود، کل ردیف دوباره تولید می شود.
یکی از ویژگی های رم پویا، مالتی پلکس شدن گذرگاه آدرس است. آدرس سطر و آدرس ستون به طور متناوب منتقل می شوند. آدرس سطر توسط سیگنال بارق RAS# (نقطه بارق آدرس ردیف) و آدرس ستون با CAS# (Strobe آدرس ستون) همگام‌سازی می‌شود. مالتی پلکس آدرس به شما این امکان را می دهد که تعداد پین های تراشه رم را کاهش دهید. تصویری از یک تراشه رم پویا در شکل 4 و نمودارهای زمان بندی دسترسی به رم پویا در شکل 5 نشان داده شده است.
شکل 4. تصویر رم پویا در نمودار مدار
شکل 5. نمودار زمان دسترسی به رم پویا
این دقیقاً همان روشی است که کار با رم پویا برای مدت طولانی انجام می شود. سپس مشاهده شد که معمولاً دسترسی به داده‌های موجود در سلول‌های حافظه مجاور انجام می‌شود، بنابراین لازم نیست آدرس ردیف را هر بار هنگام خواندن یا نوشتن ارسال کنید. داده ها شروع به نوشتن یا خواندن در بلوک کردند و آدرس خط فقط در ابتدای بلوک منتقل می شد. در این صورت می توانید کل زمان دسترسی به رم داینامیک را کاهش دهید و در نتیجه سرعت کامپیوتر را افزایش دهید.
این حالت دسترسی به رم پویا، حالت دسترسی سریع به صفحه FPM (حالت صفحه سریع) نامیده می شود. طول بلوک داده خوانده شده چهار کلمه است. به منظور تخمین زمان چنین حالت دسترسی به حافظه، زمان در چرخه های اتوبوس سیستم پردازنده اندازه گیری می شود. در حالت دسترسی به حافظه معمولی، زمان دسترسی برای همه کلمات یکسان است. بنابراین، چرخه دسترسی به حافظه پویا را می توان به صورت 5-5-5-5 نوشت. در حالت دسترسی سریع به صفحه، چرخه دسترسی پویا به حافظه را می توان به صورت 5-3-3-3 نوشت، یعنی زمان دسترسی به سلول اول نسبت به حالت قبلی تغییر نمی کند و خواندن سلول های بعدی به سه کاهش می یابد. چرخه های ساعت در عین حال، میانگین زمان دسترسی به حافظه تقریباً یک و نیم برابر کاهش می یابد. نمودار زمان بندی حالت FPM در شکل 6 نشان داده شده است.
شکل 6. نمودار زمان دسترسی به رم پویا در حالت FPM
راه دیگر برای افزایش سرعت RAM استفاده از تراشه های EDO (Extended Data Out) است. در RAM EDO، تقویت کننده های احیا کننده در انتهای بارق CAS# تنظیم مجدد نمی شوند، بنابراین زمان بیشتری برای خواندن داده ها در این حالت وجود دارد. حال برای اینکه زمان خواندن را در همان حد نگه دارید، می توانید فرکانس ساعت گذرگاه سیستم را افزایش دهید و در نتیجه سرعت کامپیوتر را افزایش دهید. برای RAM EDO، چرخه دسترسی پویا به حافظه را می توان به صورت 5-2-2-2 نوشت.
گام بعدی در توسعه مدارهای رم پویا، استفاده از شمارنده ستونی به عنوان بخشی از رم بود. یعنی وقتی آدرس سلول به ستون بعدی ماتریس ذخیره سازی منتقل می شود، آدرس ستون به طور خودکار افزایش (افزایش) می شود. این رم BEDO (RAM دسترسی دسته ای) نام دارد. در این نوع رم امکان دستیابی به حالت دسترسی پویا به حافظه 5-1-1-1 وجود داشت.
در RAM پویا سنکرون (SDRAM)، افزایش بیشتر عملکرد از طریق استفاده از پردازش سیگنال خط لوله به دست می آید. همانطور که می دانید، هنگام استفاده از خط لوله، می توانید یک عملیات خواندن یا نوشتن را به عملیات های فرعی جداگانه مانند واکشی ردیف ها، واکشی ستون ها، خواندن سلول های حافظه تقسیم کنید و این عملیات را به طور همزمان انجام دهید. در این حالت، در حالی که اطلاعات خوانده شده قبلی به خروجی منتقل می شود، ستون مربوط به سلول حافظه فعلی رمزگشایی می شود و ردیف مربوط به سلول حافظه بعدی رمزگشایی می شود. این فرآیند در شکل 7 نشان داده شده است
شکل 7. بلوک دیاگرام خط لوله پردازش داده
از شکل بالا می توان دریافت که علیرغم اینکه هنگام خواندن یک سلول حافظه، زمان دسترسی به RAM افزایش می یابد، هنگام خواندن چندین سلول حافظه مجاور، عملکرد کلی تراشه های رم پویا همزمان افزایش می یابد. http://www.epos.kiev.ua/pubs/pm/pc133.htm
ادبیات:
همراه با مقاله "حافظه دسترسی تصادفی پویا" بخوانید:
3.9. دستگاه های ذخیره سازی دسترسی تصادفی
دستگاه های ذخیره سازیبا توجه به عملکردهای انجام شده، آنها به دو دسته تقسیم می شوند عملیاتیو دائمی. عملیاتیدستگاه های ذخیره سازی ( رم) اطلاعات را ضبط، ذخیره و بخوانید و فقط زمانی کار کنید که برق روشن است، یعنی RAM روشن است فرار. دائمیدستگاه های ذخیره سازی ( رام) هنگامی که برق خاموش است، یعنی رام ها خاموش است، اطلاعات را ذخیره می کند غیر فرار.
بر اساس نوع ذخیره سازی اطلاعات، رم به دو دسته تقسیم می شود ایستاو پویا. در رم استاتیک، عنصر حافظه است ماشه، در پویا - خازن. در انگلیسی به آن RAM می گویند رم (حافظه دسترسی تصادفی- حافظه دسترسی تصادفی). رم استاتیک بر این اساس SRAM، پویا DRAM.
رم استاتیک
بر شکل 1ساختار یک دستگاه ذخیره سازی ساکن را نشان می دهد.
عکس. 1. ساختار رم استاتیک
EPعنصر حافظه است به آن عنصر ذخیره سازی نیز می گویند ( ZE). تمام عناصر حافظه در ماتریس ذخیره سازی موجود است. تعداد عناصر است 2 n. هر امضای الکترونیکی خاص یک بیت از اطلاعات را ذخیره می کند و مختص به خود را مشخص می کند n-کد باینری بیت
آدرس به دو بخش (معمولاً یکسان) تقسیم می شود - یک آدرس ردیف و یک آدرس ستون. این منجر به یک ماتریس مستطیلی می شود که شامل 2 کخطوط و 2 مترستون ها. کل عناصر حافظه خواهد بود 2 k+m .
از آنجایی که تعداد ردیف ها و تعداد ستون ها به طور قابل توجهی بیشتر از ظرفیت بیت یک عدد باینری است، رمزگشاها بین ورودی های آدرس و ماتریس عناصر حافظه قرار می گیرند که در شکل به عنوان رمزگشای ردیف و رمزگشای ستون تعیین شده است.
بیایید یکی از انواع عنصر حافظه رم استاتیک را در نظر بگیریم. این نمودار است:
برنج. 2. عنصر حافظه RAM استاتیک
عنصر واقعی حافظه است ماشه D، واقع در تقاطع من-رشته ها و jستون هفتم برای کاهش تعداد پین های تراشه رمورودی و خروجی آنها را با هم ترکیب کنند. بنابراین، یک کلید الکترونیکی نیز در نمودار گنجانده شده است S.W..
در سطوح ورود به سیستم 1روی خطوط منو jو هنگامی که سیگنال مجوز ضبط داده می شود WR=1(از جانب نوشتن- رکورد)، ماشه اطلاعاتی را که به آن می رسد ثبت می کند ورودی D. در این مورد، لاستیک خروجی را وارد کنیدمعلوم می شود که متصل است Dورودی ماشه از طریق کلید الکترونیکی S.W.و هنگامی که سیگنال حذف می شود عملکردهای ورودی را انجام می دهد WRکلید به اتوبوس وصل می شود خروجی را وارد کنیدخروجی ماشه، و این گذرگاه به عنوان خروجی عمل می کند.
اگر رم تک بیتی است، پس اتوبوس خروجی را وارد کنیدبرای تمام عناصر حافظه مشترک خواهد بود. اما بیشتر اوقات RAM چند بیتی است و در این مورد، روی هر جفت خط، یک ردیف-ستون قرار دارد. nمحرک ها و nکلیدهای کجا n-تعداد ارقام و عنصر "و"در همان زمان تنها یک باقی مانده است. و هر کدام از کلیدها به باس مخصوص به خود متصل است خروجی را وارد کنید.
علاوه بر حالت نوشتن و خواندن که با پتانسیل ورودی تعیین می شود WR، وجود دارد حالت ذخیره سازی داده ها، که در آن نوشتن و خواندن ممنوع است. حالت معنایی دوگانه دارد.
در مرحله اول، اگر دستگاه دارای تراشه های RAM زیادی است، که معمولی است، سپس نوشتن یا خواندن روی یک تراشه انجام می شود، بقیه در این مورد باید غیرفعال شوند.
در مرحله دوم، در حالت ذخیره سازی داده ها، مصرف انرژی بسیار کمتر از حالت نوشتن و خواندن است ( حالت کار). یک سیگنال برای قرار دادن رم در حالت ذخیره سازی استفاده می شود C.S.به انگلیسی انتخاب کریستال- انتخاب کریستال معمولاً برای تغییر حالت ذخیره سازی در ورودی C.S.سطح عرضه می شود ورود به سیستم 1، برای تغییر حالت عملکرد - ورود به سیستم 0.
رم دینامیک
همانطور که قبلا ذکر شد، در رم پویا، عملکرد یک عنصر حافظه توسط خازن. اطلاعات با یک بار الکتریکی نشان داده می شود، به عنوان مثال، اگر یک خازن شارژ داشته باشد، در عنصر حافظه نوشته می شود. ورود به سیستم 1، بدون هزینه - ورود به سیستم 0.
از آنجایی که زمان نگهداری شارژ در خازن محدود است (به دلیل نشتی)، لازم است به طور دوره ای اطلاعات ثبت شده بازیابی شود. این فرآیند نامیده می شود بازسازی. علاوه بر این، رم پویا برای اطمینان از توالی فعال شدن واحدهای عملکردی نیاز به همگام سازی دارد.
برای پیاده سازی یک عنصر حافظه رم پویا، مدار نشان داده شده در شکل 3.
برنج. 3 - عنصر حافظه رم دینامیک
انتخاب یک عنصر حافظه توسط یک سیگنال انجام می شود ورود به سیستم 1در اتوبوس خط ترانزیستور VT2باز می شود و متصل می شود خازن C1با اتوبوس ستون. РШ - اتوبوس بیت. قبلا از طریق ترانزیستور VT1، که با یک سیگنال باز می شود "بیت (C)"، شارژ کردن ظرفیتبا wبه تنش U 0 . ظرفیت C wباید به طور قابل توجهی بیشتر شود ظرفیت C1.
عنصر حافظه رم پویا ساده تر از رم استاتیک است، بنابراین میزان حافظه در رم پویا بیشتر از رم استاتیک است. اگر آدرس بزرگ باشد به دو قسمت تقسیم می شود. اولی نام دارد RAS، که در انگلیسی به معنای سیگنال دسترسی به ردیف- سیگنال نمونه برداری خط، دوم - CAS، به معنی انگلیسی سیگنال دسترسی به ستون- سیگنال نمونه برداری از ستون
سیگنال ها RASو CASنسبت به یکدیگر در زمان جابجا شدند و سیگنال مجوز را ضبط کردند WRباید زمانی ظاهر شود که هر دو قسمت آدرس وارد شده باشد. همزمان با WRیک سیگنال اطلاعاتی معرفی می شود. در حالت خواندن، سیگنال اطلاعات با کمی تاخیر نسبت به سیگنال در خروجی ظاهر می شود CAS.
تعیین سیگنال های تراشه حافظه (برای اطلاعات)
|
1. آدرس: A |
2. سیگنال ساعت: C |
|
3. بارق آدرس ستون: CAS |
4. strobe آدرس ردیف: RAS |
|
5. انتخاب تراشه: CS |
6. تایید: CE |
|
7. رکورد: WR |
8. خواندن: RD |
|
9. نوشتن-خواندن: W/R |
رزولوشن 10.Recording: WE |
|
11. وضوح خروجی: OE |
12.داده (اطلاعات): د |
|
13. داده های ورودی: DI |
14. Imprint: DO |
|
15. آدرس، داده; ورودی، خروجی: ADIO |
16. ورودی داده، خروجی: DIO |
|
17. بازسازی: REF |
18.برنامه نویسی: روابط عمومی |
|
19.Erase: ER |
|
|
22. نتیجه گیری کلی: OV |
حافظه پویا در کامپیوتر بسیار بیشتر از حافظه استاتیک است، زیرا DRAM به عنوان حافظه اصلی ماشین مجازی استفاده می شود. مانند SRAM، حافظه پویا از یک هسته (آرایه ای از دستگاه های الکترونیکی) و منطق رابط (رجیسترهای بافر، تقویت کننده های خواندن داده، مدارهای بازسازی و غیره) تشکیل شده است.
برخلاف SRAM، آدرس سلول DRAM در دو مرحله به تراشه منتقل می شود - ابتدا آدرس ستون، و سپس ردیف، که باعث می شود تعداد پین های گذرگاه آدرس را تقریباً به نصف کاهش دهید، اندازه کیس را کاهش می دهد. و تعداد بیشتری تراشه را روی مادربرد قرار دهید. این البته منجر به کاهش عملکرد می شود، زیرا انتقال آدرس دو برابر طول می کشد. برای نشان دادن اینکه کدام قسمت از آدرس در یک لحظه خاص منتقل می شود، از دو سیگنال کمکی RAS و CAS استفاده می شود. هنگام دسترسی به سلول حافظه، گذرگاه آدرس روی آدرس ردیف تنظیم می شود. پس از تثبیت فرآیندهای روی گذرگاه، سیگنال RAS اعمال می شود و آدرس در رجیستر داخلی تراشه حافظه نوشته می شود. سپس گذرگاه آدرس روی آدرس ستون تنظیم می شود و سیگنال CAS صادر می شود. بسته به وضعیت خط WE، داده ها از سلول خوانده می شوند یا در سلول نوشته می شوند (داده ها باید قبل از نوشتن روی گذرگاه داده قرار گیرند). فاصله بین تنظیم آدرس و صدور سیگنال RAS (یا CAS) توسط مشخصات فنی ریزمدار تعیین می شود، اما معمولاً آدرس در یک چرخه از گذرگاه سیستم و سیگنال کنترل در چرخه بعدی تنظیم می شود. بنابراین، برای خواندن یا نوشتن یک سلول RAM پویا، پنج سیکل ساعت مورد نیاز است که در آن موارد زیر رخ می دهد: صدور یک آدرس ردیف، صدور سیگنال RAS، صدور یک آدرس ستون، صدور سیگنال CAS، انجام عملیات خواندن/نوشتن. (در حافظه استاتیک، این روش تنها دو تا سه اندازه را انجام می دهد).
برنج. 5.10. طبقه بندی رم پویا: الف - تراشه های حافظه اصلی. ب- تراشه برای آداپتورهای ویدئویی
همچنین باید نیاز به تولید مجدد داده ها را به خاطر بسپارید. اما همراه با تخلیه طبیعی خازن، دستگاه الکترونیکی نیز به مرور زمان منجر به از دست دادن شارژ در هنگام خواندن داده ها از DRAM می شود، بنابراین پس از هر عملیات خواندن، داده ها باید بازیابی شوند. این با نوشتن مجدد همان داده ها بلافاصله پس از خواندن آن به دست می آید. هنگام خواندن اطلاعات از یک سلول، داده های کل ردیف انتخاب شده در واقع یکباره خروجی می شود، اما فقط آنهایی که در ستون مورد نظر هستند استفاده می شوند و بقیه نادیده گرفته می شوند. بنابراین، یک عملیات خواندن از یک سلول، کل داده های ردیف را از بین می برد و باید بازیابی شود. بازسازی داده ها پس از خواندن به طور خودکار توسط منطق رابط تراشه انجام می شود و این بلافاصله پس از خواندن خط اتفاق می افتد. حال بیایید انواع مختلف تراشه های حافظه پویا را بررسی کنیم، که از DRAM سیستم شروع می شود، یعنی تراشه هایی که برای استفاده به عنوان حافظه اصلی طراحی شده اند. در مرحله اولیه، اینها تراشه های حافظه ناهمزمان بودند که عملکرد آنها به شدت به پالس های ساعت گذرگاه سیستم وابسته نیست.
رم پویا ناهمزمانتراشه‌های رم پویا ناهمزمان توسط سیگنال‌های RAS و CAS کنترل می‌شوند و عملکرد آنها، در اصل، مستقیماً به پالس‌های ساعت اتوبوس مربوط نمی‌شود. حافظه ناهمزمان با زمان اضافی صرف شده برای تعامل بین تراشه های حافظه و کنترلر مشخص می شود. بنابراین، در یک مدار ناهمزمان، سیگنال RAS تنها پس از رسیدن یک پالس ساعت به کنترل کننده تولید می شود و پس از مدتی توسط تراشه حافظه درک می شود. پس از این، حافظه داده‌ها را تولید می‌کند، اما کنترل‌کننده تنها با رسیدن پالس ساعت بعدی می‌تواند آن را بخواند، زیرا باید به طور همزمان با بقیه دستگاه‌های VM کار کند. بنابراین، تاخیرهای جزئی در طول چرخه خواندن/نوشتن به دلیل انتظار کنترل کننده حافظه و کنترل کننده حافظه وجود دارد.
تراشه های DRAMاولین تراشه‌های حافظه پویا از ساده‌ترین روش مبادله داده استفاده می‌کردند که اغلب معمولی نامیده می‌شود. خواندن و نوشتن یک خط حافظه فقط در هر پنجمین سیکل ساعت مجاز بود (شکل 5.11، آ).مراحل انجام چنین روشی قبلا توضیح داده شده است. DRAM سنتی با فرمول 5-5-5-5 مطابقت دارد. ریزمدارهای این نوع می توانستند در فرکانس های تا 40 مگاهرتز کار کنند و به دلیل کندی (زمان دسترسی حدود 120 ثانیه) دوام زیادی نداشتند.
تراشه های FPMDRAMتراشه های رم پویا که حالت FPM را پیاده سازی می کنند نیز از انواع اولیه DRAM هستند. ماهیت رژیم قبلاً نشان داده شد. مدار خواندن برای FPM DRAM (شکل 5.11، 6) با فرمول 5-3-3-3 (در مجموع 14 میله) توصیف شده است. استفاده از طرح دسترسی سریع به صفحه زمان دسترسی را به 60 ثانیه کاهش داد، که با در نظر گرفتن توانایی کار در فرکانس های باس بالاتر، منجر به افزایش عملکرد حافظه نسبت به DRAM سنتی تقریباً 70٪ شد. این نوع تراشه تا حدود سال 1994 در رایانه های شخصی استفاده می شد.
تراشه های EDO DRAM.مرحله بعدی در توسعه رم پویا آی سی های با حالت دسترسی ابرصفحه(HRM، حالت Hyper Page)، که بیشتر به عنوان EDO (خروجی داده های طولانی - زمان نگهداری داده های طولانی در خروجی) شناخته می شود. ویژگی اصلی این فناوری افزایش زمان در دسترس بودن داده ها در خروجی ریز مدار در مقایسه با FPM DRAM است. در تراشه‌های FPM DRAM، داده‌های خروجی تنها زمانی معتبر می‌مانند که سیگنال CAS فعال باشد، به همین دلیل است که دسترسی‌های ردیف دوم و بعدی به سه چرخه ساعت نیاز دارند: یک سوئیچ CAS به حالت فعال، یک ساعت خواندن داده، و یک CAS به ساعت حالت غیر فعال در EDO DRAM، در لبه فعال (در حال سقوط) سیگنال CAS، داده ها در یک ثبات داخلی ذخیره می شوند، جایی که برای مدتی پس از رسیدن لبه فعال بعدی سیگنال ذخیره می شوند. این به شما امکان می دهد از داده های ذخیره شده زمانی که CAS در حال حاضر در حالت غیر فعال است استفاده کنید (شکل 5.11، b). به عبارت دیگر، پارامترهای زمان بندی با حذف چرخه های انتظار برای لحظه تثبیت داده ها در خروجی ریزمدار بهبود می یابند.
الگوی خواندن EDO DRAM در حال حاضر 5-2-2-2 است که 20٪ سریعتر از FPM است. زمان دسترسی حدود 30-40 ثانیه است. لازم به ذکر است که حداکثر فرکانس باس سیستم برای تراشه های EDO DRAM نباید بیش از 66 مگاهرتز باشد.
تراشه های BEDO DRAM.فناوری EDO توسط VIA Technologies بهبود یافته است. اصلاح جدید EDO با نام BEDO (Burst EDO) شناخته می شود. تازگی روش این است که در اولین دسترسی، کل خط ریز مدار خوانده می شود که شامل کلمات متوالی بسته می شود. انتقال متوالی کلمات (ستون های سوئیچینگ) به طور خودکار توسط شمارنده داخلی تراشه کنترل می شود. این نیاز به صدور آدرس برای تمام سلول های یک بسته را حذف می کند، اما نیاز به پشتیبانی منطق خارجی دارد. این روش به شما امکان می دهد زمان خواندن کلمات دوم و بعدی را با یک چرخه ساعت دیگر کاهش دهید (شکل 5.11، ز)به همین دلیل فرمول به شکل 5-1-1-1 می باشد.
تراشه های EDRAMیک نسخه سریعتر از DRAM توسط شرکت تابعه Ramtron، Enhanced Memory Systems توسعه داده شد. این فناوری در انواع FPM، EDO و BEDO پیاده سازی شده است. این تراشه دارای هسته سریعتر و حافظه کش داخلی است. وجود دومی ویژگی اصلی این فناوری است. حافظه نهان، حافظه ثابت (SRAM) با ظرفیت 2048 بیت است. هسته EDRAM دارای 2048 ستون است که هر کدام به یک کش داخلی متصل هستند. هنگام دسترسی به هر سلول، کل ردیف (2048 بیت) به طور همزمان خوانده می شود. خط خواندن وارد SRAM می شود و انتقال اطلاعات به حافظه کش عملاً هیچ تأثیری بر عملکرد ندارد، زیرا در یک چرخه ساعت رخ می دهد. هنگامی که دسترسی های بیشتری به سلول های متعلق به همان ردیف انجام می شود، داده ها از حافظه کش سریعتر گرفته می شود. دسترسی بعدی به هسته زمانی رخ می دهد که به سلولی دسترسی پیدا کنید که در یک خط ذخیره شده در حافظه کش چیپ قرار ندارد.
این فناوری هنگام خواندن متوالی موثرتر است، یعنی زمانی که میانگین زمان دسترسی برای یک تراشه به مقادیر مشخصه حافظه استاتیک (حدود 10 ns) نزدیک می شود. مشکل اصلی ناسازگاری با کنترل کننده های مورد استفاده در هنگام کار با انواع دیگر DRAM است.
رم پویا سنکروندر DRAM سنکرون، تبادل اطلاعات توسط سیگنال‌های ساعت خارجی همگام‌سازی می‌شود و در نقاط کاملاً مشخصی از زمان رخ می‌دهد، که به شما امکان می‌دهد همه چیز را از پهنای باند گذرگاه حافظه پردازنده بردارید و از چرخه‌های انتظار اجتناب کنید. اطلاعات آدرس و کنترل در آی سی حافظه ثبت می شود. پس از آن پاسخ ریزمدار از طریق تعداد مشخصی از پالس های ساعت رخ می دهد و پردازنده می تواند از این زمان برای سایر اقدامات غیر مرتبط با دسترسی به حافظه استفاده کند. در مورد حافظه دینامیک همزمان، به جای مدت زمان چرخه دسترسی، از حداقل دوره مجاز فرکانس ساعت صحبت می کنند و ما قبلاً در مورد زمان مرتبه 8-10 ns صحبت می کنیم.
تراشه های SDRAMمخفف SDRAM (Synchronous DRAM) برای اشاره به تراشه های RAM پویا همزمان "معمولی" استفاده می شود. تفاوت های اساسی بین SDRAM و رم پویا ناهمزمان که در بالا مورد بحث قرار گرفت را می توان به چهار نقطه کاهش داد:
روش همزمان انتقال داده به گذرگاه.
مکانیزم نوار نقاله برای ارسال بسته.
استفاده از چندین (دو یا چهار) بانک حافظه داخلی.
انتقال بخشی از عملکردهای کنترل کننده حافظه به منطق خود ریزمدار.
همزمانی حافظه به کنترل‌کننده حافظه اجازه می‌دهد تا «بدان» چه زمانی داده‌ها آماده هستند، در نتیجه هزینه‌های چرخه‌های انتظار و جستجو برای داده‌ها را کاهش می‌دهد. از آنجایی که داده ها در خروجی آی سی به طور همزمان با پالس های ساعت ظاهر می شوند، تعامل حافظه با سایر دستگاه های VM ساده شده است.
برخلاف BEDO، خط لوله اجازه می دهد تا داده های بسته را ساعت به ساعت منتقل کنند و به RAM اجازه می دهد تا در فرکانس های بالاتر نسبت به RAM ناهمزمان به راحتی کار کند. مزایای خط لوله به ویژه در هنگام انتقال بسته های طولانی، اما از طول خط تراشه، بسیار مهم است.
اثر قابل توجهی با تقسیم کل مجموعه سلول ها به آرایه های داخلی مستقل (بانک ها) به دست می آید. این به شما امکان می دهد دسترسی به یک سلول در یک بانک را با آمادگی برای عملیات بعدی در بانک های باقی مانده (مدارهای کنترل شارژ مجدد و بازیابی اطلاعات) ترکیب کنید. توانایی باز نگه داشتن چندین خط حافظه به طور همزمان (از بانک های مختلف) نیز به بهبود عملکرد حافظه کمک می کند. هنگام دسترسی متناوب به بانک ها، فرکانس دسترسی به هر یک از آنها به صورت جداگانه متناسب با تعداد بانک ها کاهش می یابد و SDRAM می تواند در فرکانس های بالاتر کار کند. به لطف شمارشگر آدرس داخلی، SDRAM مانند BEDO DRAM امکان خواندن و نوشتن را در حالت پشت سر هم فراهم می کند و در SDRAM طول انفجار متغیر است و در حالت پشت سر هم امکان خواندن کل خط حافظه وجود دارد. IC را می توان با فرمول 5-1-1-1 مشخص کرد. اگرچه فرمول این نوع حافظه پویا همانند BEDO است، اما قابلیت کار در فرکانس های بالاتر به این معنی است که SDRAM با دو بانک با سرعت کلاک باس 100 مگاهرتز می تواند تقریباً عملکرد حافظه BEDO را دو برابر کند.
تراشه های DDR SDRAM.یک گام مهم در توسعه بیشتر فناوری SDRAM DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM - SDRAM با دو برابر نرخ انتقال داده) بود. برخلاف SDRAM، اصلاحات جدید داده‌ها را در حالت انفجاری در هر دو لبه پالس همگام‌سازی تولید می‌کند، به همین دلیل توان عملیاتی دو برابر می‌شود. بسته به سرعت ساعت باس سیستم، چندین مشخصات DDR SDRAM وجود دارد: DDR266، DDR333، DDR400، DDR533. بنابراین، حداکثر پهنای باند یک تراشه حافظه DDR333 2.7 گیگابایت بر ثانیه و برای DDR400 3.2 گیگابایت بر ثانیه است. DDR SDRAM در حال حاضر رایج ترین نوع حافظه پویا در ماشین های مجازی شخصی است.
ریز مدارهای RDRAM، DRDRAM.واضح ترین راه برای افزایش کارایی یک پردازنده با حافظه، افزایش فرکانس ساعت باس یا پهنای نمونه برداری (تعداد بیت های منتقل شده به طور همزمان) است. متأسفانه، تلاش‌ها برای ترکیب هر دو گزینه با مشکلات فنی قابل‌توجهی مواجه می‌شوند (با افزایش فرکانس، مشکلات سازگاری الکترومغناطیسی بدتر می‌شود؛ اطمینان از اینکه همه بیت‌های ارسالی موازی اطلاعات به طور همزمان به مصرف‌کننده می‌رسند دشوارتر می‌شود). اکثر DRAMهای سنکرون (SDRAM، DDR) از نمونه برداری گسترده (64 بیت) در فرکانس باس محدود استفاده می کنند.
یک رویکرد اساسا متفاوت برای ساخت DRAM توسط Rambus در سال 1997 پیشنهاد شد. تمرکز آن بر افزایش سرعت ساعت به 400 مگاهرتز و کاهش عرض نمونه به 16 بیت است. حافظه جدید با نام RDRAM (Rambus Direct RAM) شناخته می شود. انواع مختلفی از این فناوری وجود دارد: پایه، همزمان و مستقیم. در کل، کلاکینگ در هر دو لبه سیگنال های ساعت انجام می شود (مانند DDR) که به همین دلیل فرکانس حاصل به ترتیب 500-600، 600-700 و 800 مگاهرتز است. دو گزینه اول تقریباً یکسان هستند، اما تغییرات در فناوری Direct Rambus (DRDRAM) کاملاً قابل توجه است.
ابتدا، اجازه دهید به نکات اساسی فناوری RDRAM نگاهی بیندازیم، و عمدتاً بر روی نسخه مدرن تر - DRDRAM تمرکز می کنیم. تفاوت اصلی با سایر انواع DRAM، سیستم مبادله داده اصلی بین هسته و کنترل کننده حافظه است که بر اساس به اصطلاح "کانال رامبوس" با استفاده از پروتکل بلوک گرا ناهمزمان ساخته شده است. در سطح منطقی، اطلاعات بین کنترلر و حافظه در بسته ها منتقل می شود.
سه نوع بسته وجود دارد: بسته های داده، بسته های ردیفی و بسته های ستونی. بسته های سطر و ستون برای انتقال دستورات از کنترلر حافظه برای کنترل سطرها و ستون های آرایه عناصر ذخیره سازی به ترتیب استفاده می شود. این دستورات جایگزین سیستم کنترل چیپ معمولی با استفاده از سیگنال‌های RAS، CAS، WE و CS می‌شوند.
تراشه های SLDRAMیک رقیب بالقوه برای RDRAM به عنوان استاندارد معماری حافظه برای ماشین های مجازی شخصی آینده، نوع جدیدی از رم پویا است که توسط کنسرسیوم SyncLink، کنسرسیومی از تولیدکنندگان ماشین مجازی، که با مخفف SLDRAM شناخته می شود، توسعه یافته است. برخلاف RDRAM که فناوری آن متعلق به رمبوس و اینتل است، این استاندارد باز است. در سطح سیستم، فناوری ها بسیار مشابه هستند. داده ها و دستورات از کنترل کننده به حافظه و بازگشت به SLDRAM در بسته های 4 یا 8 پیام ارسال می شود. دستورات، آدرس و سیگنال های کنترلی از طریق یک گذرگاه فرمان 10 بیتی یک طرفه ارسال می شوند. داده های خواندن و نوشتن از طریق یک گذرگاه داده 18 بیتی دو طرفه منتقل می شود. هر دو اتوبوس در یک فرکانس کار می کنند. در حال حاضر این فرکانس هنوز 200 مگاهرتز است که به لطف فناوری DDR معادل 400 مگاهرتز است. نسل‌های بعدی SLDRAM باید در فرکانس‌های 400 مگاهرتز و بالاتر کار کنند، یعنی فرکانس مؤثری بیش از 800 مگاهرتز ارائه کنند.
حداکثر 8 تراشه حافظه را می توان به یک کنترلر متصل کرد. برای جلوگیری از تأخیر در سیگنال‌های تراشه‌های دورتر از کنترل‌کننده، ویژگی‌های زمان‌بندی برای هر تراشه تعیین می‌شود و در هنگام روشن شدن برق به ثبت کنترل آن وارد می‌شود.
تراشه های ESDRAM.این یک نسخه همزمان از EDRAM است که از تکنیک های مشابه برای کاهش زمان دسترسی استفاده می کند. یک عملیات نوشتن، بر خلاف عملیات خواندن، حافظه پنهان را دور می زند، که عملکرد ESDRAM را هنگام از سرگیری خواندن از خطی که قبلاً در حافظه پنهان است، افزایش می دهد. به لطف وجود دو بانک در تراشه، زمان خرابی ناشی از آمادگی برای عملیات خواندن/نوشتن به حداقل می رسد. معایب ریزمدار مورد بررسی مانند EDRAM است - کنترل کننده پیچیده تر است، زیرا باید امکان آماده شدن برای خواندن یک خط هسته جدید در حافظه پنهان را در نظر بگیرد. علاوه بر این، با توالی دلخواه آدرس ها، حافظه نهان به طور ناکارآمد استفاده می شود.
تراشه های CDRAMاین نوع رم توسط شرکت میتسوبیشی توسعه داده شده است و می توان آن را به عنوان نسخه اصلاح شده ESDRAM و عاری از برخی نقص ها در نظر گرفت. ظرفیت حافظه کش و اصل قرار دادن اطلاعات در آن تغییر کرده است. ظرفیت یک بلوک کش منفرد به 128 بیت کاهش یافته است، بنابراین کش 16 کیلوبیتی می تواند به طور همزمان نسخه هایی از 128 مکان حافظه را ذخیره کند و امکان استفاده کارآمدتر از کش را فراهم می کند. جایگزینی اولین بخش حافظه قرار داده شده در حافظه پنهان تنها پس از پر شدن آخرین بلوک (128) آغاز می شود. ابزار دسترسی نیز تغییر کرده است. بنابراین، تراشه از گذرگاه‌های آدرس جداگانه برای کش استاتیک و هسته پویا استفاده می‌کند. انتقال داده ها از هسته پویا به حافظه کش با صدور داده به گذرگاه ترکیب می شود، بنابراین انتقال های مکرر اما کوتاه، عملکرد آی سی را هنگام خواندن مقادیر زیادی از اطلاعات از حافظه کاهش نمی دهد و CDRAM را با ESDRAM و هنگام خواندن همتراز می کند. در آدرس های انتخابی، CDRAM به وضوح برنده می شود. البته لازم به ذکر است که تغییرات فوق منجر به پیچیدگی بیشتر کنترلر حافظه شده است.