Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Дополнительные сигналы модулей DOR SDRAM




DQS[0:17]
Двунаправленные стробы данных, формируемые источником

CK#

Инверсный вход синхронизации (пара к CK)

VREF

Вход опорного напряжения интерфейса SSTL_2

RESET#

Вход асинхронного сброса регистра

VDDQ

Питание выходных буферов микросхем

VDD

Питание ядра микросхем

VDDSPD

Питание микросхемы последовательной идентификации

VDDID

Вход VDD identification flag
     

 

Таблица 7.14. Назначение выводов DIMM-168 DRAM второго поколения

 

 Контакт Цепь Контакт Цепь Контакт Цепь Контакт Цепь
1 VSS 85 VSS 43 VSS 127 VSS
2 DQ0 86 DQ32 44 OE2# 128 DU
3 DQ1 87 DQ33 45 RAS2# 129 RAS3#
4 DQ2 88 DQ34 46 CAS2# 130 CAS6#
5 DQ3 89 DQ35 47 CAS3# 131 CAS7#
6 VCC 90 VCC 48 WE2# 132 DU
7 DQ4 91 DQ36 49 VCC 133 VCC
8 DQ5 92 DQ37 50 CB10 134 CB14
9 DQ6 93 DQ38 51 CB11 135 CB15
10 DQ7 94 DQ39 52 CB2 136 CB6
11 DQ8 95 DQ40 53 CB3 137 CB7
12 VSS 96 VSS 54 VSS 138 VSS
13 DQ9 97 DQ41 55 DQ16 139 DQ48
14 DQ10 98 DQ42 56 DQ17 140 DQ49
15 DQ11 99 DQ43 57 DQ18 141 DQ50
16 DQ12 100 DQ44 58 DQ19 142 DQ51
17 DQ13 101 DQ45 59 VCC 143 VCC
18 VCC 102 VCC 60 DQ20 144 DQ52
19 DQ14 103 DQ46 61 NC¹ 145 NC¹
20 DQ15 104 DQ47 62 DU 146 DU
21 СВ0 105 CB4 63 NC 147 NC
22 CB1 106 CB5 64 VSS 148 VSS
23 VSS 107 VSS 65 DQ21 149 DQ53
24 CB8 108 CB12 66 DQ22 150 DQ54
25 CB9 109 CB13 67 DQ23 151 DQ55
26 VCC 110 VCC 68 VSS 152 VSS
27 WE0# 111 DU 69 DQ24 153 DQ56
28 CAS0# 112 CAS4# 70 DQ25 154 DQ57
29 CAS1# 113 CAS5# 71 DQ26 155 DQ58
30 RAS0# 114 RAS1# 72 DQ27 156 DQ59
31 OE0# 115 DU 73 VCC 157 VCC
32 VSS 116 VSS 74 DQ28 158 DQ60
33 А0 117 A1 75 DQ29 159 DQ61
34 A2 118 A3 76 DQ30 160 DQ62
35 A4 119 A5 77 DQ31 161 DQ63
36 A6 120 A7 78 VSS 162 VSS
37 A8 121 A9 79 NC 163 NC
38 A10 122 A11 80 NC 164 NC
39 A12 123 A13 81 NC 165 SA0
40 VCC 124 VCC 82 SDA 166 SA1
41 VCC 125 DU 83 SCL 167 SA2
42 DU 126 DU 84 VCC 168 VCC

 

Таблица 7.15. Назначение выводов DIMM-168 SDRAM

 

 Контакт Цепь Контакт Цепь Контакт Цепь Контакт Цепь
1 VSS 85 VSS 43 VSS 127 VSS
2 DQ0 86 DQ32 44 DU² 128 CKE0
3 DQ1 87 DQ33 45 S2# 129 S3#
4 DQ2 88 DQ34 46 DQMB2 130 DQMB6
5 DQ3 89 DQ35 47 DQMB3 131 DQMB7
6 VCC 90 VCC 48 DU² 132 A13
7 DQ4 91 DQ36 49 VCC 133 VCC
8 DQ5 92 DQ37 50 CB10 134 CB14
9 DQ6 93 DQ38 51 CB11 135 CB15
10 DQ7 94 DQ39 52 CB2 136 CB6
11 DQ8 95 DQ40 53 CB3 137 CB7
12 VSS 96 VSS 54 VSS 138 VSS
13 DQ9 97 DQ41 55 DQ16 139 DQ48
14 DQ10 98 DQ42 56 DQ17 140 DQ49
15 DQ11 99 DQ43 57 DQ18 141 DQ50
16 DQ12 100 DQ44 58 DQ19 142 DQ51
17 DQ13 101 DQ45 59 VCC 143 VCC
18 VCC 102 VCC 60 DQ20 144 DQ52
19 DQ14 103 DQ46 61 NC¹ 145 NC¹
20 DQ15 104 DQ47 62 Vref 146 Vref
21 СВ0 105 CB4 63 CKE1 147 REGE
22 CB1 106 CB5 64 VSS 148 VSS
23 VSS 107 VSS 65 DQ21 149 DQ53
24 CB8 108 CB12 66 DQ22 150 DQ54
25 CB9 109 CB13 67 DQ23 151 DQ55
26 VCC 110 VCC 68 VSS 152 VSS
27 WE# 111 CAS# 69 DQ24 153 DQ56
28 DQMB0 112 DQMB4 70 DQ25 154 DQ57
29 DQMB1 113 DQMB5 71 DQ26 155 DQ58
30 S0# 114 S1# 72 DQ27 156 DQ59
31 DU² 115 RAS# 73 VCC 157 VCC
32 VSS 116 VSS 74 DQ28 158 DQ60
33 А0 117 A1 75 DQ29 159 DQ61
34 A2 118 A3 76 DQ30 160 DQ62
35 A4 119 AS 77 DQ31 161 DQ63
36 A6 120 A7 78 VSS 162 VSS
37 AS 121 A9 79 CK2 163 CK3
38 A10(AP) 122 BA0 80 NC¹ 164 NC¹
39 BA1 123 A11 81 WP 165 SA0
40 VCC 124 VCC 82 SDA 166 SA1
41 VCC 125 CK1 83 SCL 167 SA2
42 CK0 126 A12 84 VCC 168 VCC

¹ NC — не подключен

² DU — не использовать!

 

В модулях SDRAM вместо раздельных сигналов RAS[0:3]# для выбора банков (рядов микросхем) используются сигналы S0#, S1#, S2# и S3#; вместо CAS[0:7]# для выбора байтов — сигналы DQMB0-DQMB7; сигналы WE2#, OE0# и ОЕ2# не используются.

В модулях, начиная со второго поколения, применена последовательная идентификация параметров на двухпроводном интерфейсе (I²C) для чтения атрибутов (идентификации) из специальной конфигурационной памяти (обычно EEPROM 24С02), установленной на модулях.

168-pin Unbuffered DIMM — модули, у которых все цепи не буферизованы (одноименные адресные и управляющие сигналы микросхем соединены параллельно и заводятся прямо с контактов модуля). Эти модули сильнее нагружают шину памяти, но позволяют добиться максимального быстродействия. Они предназначены для системных плат с небольшим (1–4) количеством слотов DIMM или имеющих шину памяти, буферизованную на плате. Модули выполняются на микросхемах DRAM или SDRAM. Высота модулей не превышает 51 мм. Объем 8–512 Мбайт.

168-pin Registered DIMM — модули синхронной памяти (SDRAM), у которых адресные и управляющие сигналы буферизованы регистрами, синхронизируемыми тактовыми импульсами системной шины. По виду этот тип DIMM легко отличим — кроме микросхем памяти и EEPROM на них установлено несколько микросхем регистров-защелок. За счет регистров эти модули меньше нагружают шину памяти, что позволяет набирать больший объем памяти. Применение регистров повышает точность синхронизации и, следовательно, — тактовую частоту. Однако регистр вносит дополнительный такт задержки. Кроме того, на модулях может быть установлена микросхема ФАПЧ (PLL), формирующая тактовые сигналы для микросхем памяти и регистров-защелок. Это делается для разгрузки линий синхронизации, причем в отличие от обычной буферизации сигнала, вводящей задержку между входом и выходом, схема PLL обеспечивает синфазность выходных сигналов (их на выходе PLL несколько, каждый для своей группы микросхем) с опорным сигналом (линия CK0). Модули на 64 Мбайт могут быть и без схем PLL — в них линии CK[0:3] разводятся прямо на свои группы микросхем памяти. Регистры могут быть переведены в режим асинхронных буферов (только на 66 МГц), для чего на вход REGE нужно подать низкий уровень. Для модулей на 66 МГц возможна замена регистров асинхронными буферами.

Модули DIMM-184 предназначены для микросхем DDR SDRAM. По габаритам они аналогичны модулям DIMM-168, но у них имеются дополнительные вырезы по бокам (см. рис. 7.13, г) и отсутствует левый ключ. Разрядность — 64 или 72 бит (ЕСС), имеются варианты с регистрами в адресных и управляющих цепях (Registered DDR SDRAM) и без них. Напряжение питания — 2,5 В. Идентификация последовательная. Состав сигналов в основном повторяет набор для DIMM SDRAM, назначение выводов приведено табл. 7.16. Модули отличаются большим количеством стробирующих сигналов DQSx — по линии на каждые 4 бита данных (DQS8 и DQS17 используются для стробирования контрольных битов). Вход тактовой частоты только один, но дифференциальный — раздачу сигналов по микросхемам памяти и регистрам осуществляет микросхема DLL.

 

Таблица 7.16. Назначение выводов DIMM-184 DDR SDRAM

 

 Контакт Цепь Контакт Цепь Контакт Цепь Контакт Цепь
1 VREF 47 DQS8 93 VSS 139 VSS
2 DQ0 48 АО 94 DQ4 140 DQS17
3 VSS 49 CB2 95 DQ5 141 A10
4 DQ1 50 VSS 96 VDDQ 142 CB6
5 DQS0 51 CB3 97 DQS9 143 VDDQ
6 DQ2 52 BA1 98 DQ6 144 CB7
7 VDD 53 DQ32 99 DQ7 145 VSS
8 DQ3 54 VDDQ 100 VSS 146 DQ36
9 NC 55 DQ33 101 NC 147 DQ37
10 RESET# 56 DQS4 102 NC 148 VDD
11 VSS 57 DQ34 103 A13 149 DQS13
12 DQ8 58 VSS 104 VDDQ 150 DQ38
13 DQ9 59 BA0 105 DQ12 151 DQ39
14 DQS1 60 DQ35 106 DQ13 152 VSS
15 VDDQ 61 DQ40 107 DQS10 153 DQ44
16 DU 62 VDDQ 108 VDD 154 RAS#
17 DU 63 WE# 109 DQ14 155 DQ45
18 VSS 64 DQ41 110 DQ15 156 VDDQ
19 DQ10 65 CAS# 111 CKE1 157 S0#
20 DQ11 66 VSS 112 VDDQ 158 S1#
21 CKE0 67 DQS5 113 BA2 159 DQS14
22 VDDQ 68 DQ42 114 DQ20 160 VSS
23 DQ16 69 DQ43 115 A12 161 DQ46
24 DQ17 70 VDD 116 VSS 162 DQ47
25 DQS2 71 DU 117 DQ21 163 DU
26 VSS 72 DQ48 118 A11 164 VDDQ
27 A9 73 DQ49 119 DQS11 165 DQ52
28 DQ18 74 VSS 120 VDD 166 DQ53
29 A7 75 DU 121 DQ22 167 FETEN
30 VDDQ 76 DU 122 A8 168 VDD
31 DQ19 77 VDDQ 123 DQ23 169 DQS15
32 A5 78 DQS6 124 VSS 170 DQ54
33 DQ24 79 DQS0 125 A6 171 DQ55
34 VSS 80 DQ51 126 DQ28 172 VDDQ
35 DQ25 81 VSS 127 DQ29 173 NC
36 DQS3 82 VDDID 128 VDDQ 174 DQ60
37 A4 83 DQ56 129 DQS12 175 DQ61
38 VDD 84 DQ57 130 A3 176 VSS
39 DQ26 85 VDD 131 DQS0 177 DOS16
40 DQ27 86 DQS7 132 VSS 178 DQ62
41 A2 87 DQ58 133 DQ31 179 DQ63
42 VSS 88 DQ59 134 CB4 180 VDDQ
43 A1 89 VSS 135 CB5 181 SA0
44 CB0 90 WP 136 VDDQ 182 SA1
45 CB1 91 SDA 137 CK0 183 SA2
46 VDD 92 SCL 138 CK0# 184 VDDSPD

 

Модули RIMM

 

Модули RIMM (Rambus Interface Memory Module), no форме похожие на обычные модули памяти (рис. 7.14), специально предназначены для памяти RDRAM. У них 30-проводная шина проходит вдоль модуля слева направо, и на эту шину без ответвлений напаиваются микросхемы RDRAM в корпусах BGA. Сигналы интерфейса модуля (табл. 7.17) соответствуют сигналам канала Rambus, но в их названии имеется еще приставка L (Left) и R (Right) для левого и правого вывода шины соответственно. Модуль RIMM содержит до 16 микросхем RDRAM, которые всеми выводами (кроме двух) соединяются параллельно. Микросхемы памяти закрыты пластиной радиатора. В отличие от SIMM и DIMM, у которых объем памяти кратен степени числа 2, модули RIMM могут иметь более равномерный ряд объемов — в канал RDRAM память можно добавлять хоть по одной микросхеме.

 

Рис. 7.14. Модули RIMM

 

Таблица 7.17. Назначение выводов RIMM

 

 Контакт Цепь Тип Назначение
116, 32 SIO0, SIO1 I/O CMOS Serial I/O — последовательные данные обмена с управляющими регистрами
34, 35, 42, 51, 53, 118, 119, 126, 135, 137 VDD   Питание +2,5 В
1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 37, 38, 39, 41, 45, 48, 49, 52, 54, 56, 53, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 85, 87, 89, 91, 93, 95, 97, 99, 101, 103, 105, 107, 109, 111, 113, 115, 117, 121, 123, 125, 129, 132, 133, 138, 140, 142, 144, 146, 148, 150, 152, 154, 156, 158, 160, 162, 164, 166, 168 GND   Общий
2, 86, 4, 88, 6, 90, 8, 92, 10 LDQA8…LDQA0 I/O RSL Шина данных A
94 LCFM I RSL Синхронизация (+) от ведущего устройства (для приема данных)
96 LCFMN I RSL Синхронизация (-) от ведущего устройства (для приема данных)
40, 12 VREF   Пороговый уровень сигналов RSL (1,8 В)
12 LCTMN I RSL Синхронизация (-) к ведущему устройству (для передачи данных)
14 LCTM I RSL Синхронизация (+) к ведущему устройству (для передачи данных)
98, 16, 100 LROW2…LROW0 I RSL Шина строк (для управляющей и адресной информации)
18, 102, 20, 104, 22 LCOL4…LCOL0 I RSL Шина столбцов (для управляющей и адресной информации)
114, 30, 112, 28, 110, 26, 108, 24, 106 LOQB8…LOQB0 I/O RSL Шина данных В
120 LCMD I CMOS Последовательные команды (для обмена с управляющими регистрами). Используется и для управления энергопотреблением
36 LSCK I CMOS Синхронизация последовательных команд и данных (для обмена с управляющими регистрами)
83, 167, 81, 165, 79, RDQA8…RDQA0 I/O RSL Шина данных А
159 RCFM I RSL Синхронизация (+) от ведущего устройства (для приема данных)
157 RCFMN I RSL Синхронизация (-) от ведущего устройства (для приема данных)
73 RCTMN I RSL Синхронизация (-) к ведущему устройству (для передачи данных)
71 RCTM I RSL Синхронизация (+) к ведущему устройству (для передачи данных)
155, 69, 153 RROW2…RROW0 I RSL Шина строк (для управляющей и адресной информации)
67, 151, 65, 148, 63 RCOL4…RCOL0 I RSL Шина столбцов (для управляющей и адресной информации)
139, 55, 141, 57, 143, 59, 145, 61, 147 RDQB8…RDQB0 I/O RSL Шина данных В
134 RCMD I CMOS Последовательные команды (для обмена с управляющими регистрами). Используется и для управления энергопотреблением
50 RSCK I CMOS Синхронизация последовательных команд и данных (для обмена с управляющими регистрами)
46 SCL I CMOS Синхронизация последовательной идентификации
47 SDA I/O CMOS Данные последовательной идентификации
131, 130 SA1, SA0 I CMOS Адрес последовательной идентификации
43, 44, 127, 128 VT   Питание терминаторов (1,4 В)

 

Модули SO DIMM-72 pin

 

72 pin SO DIMM (Small-Outline-Dual-Inline-Memory Module) — малогабаритный (длина 2,35" — 60 мм) модуль с двусторонним 72-контактным разъемом, нечетные контакты расположены с фронтальной стороны, четные — с тыльной (рис. 7.15, табл. 7.18 и 7.19). Модули комплектуются микросхемами DRAM в корпусах TSOP, емкость 2-32 Мбайт, разрядность данных — 32 или 36 бит (с контролем паритета). 36-битные модули отличаются только наличием дополнительных бит PQx. Память организована в виде двух двухбайтных слов с возможностью побайтного обращения и предназначена для двух- и четырехбайтных применений. Информация об объеме, организации, адресации, быстродействии и регенерации передается через семь линий параллельной идентификации:

♦ PD7 — регенерация: 1=стандартная, 0=расширенная или саморегенерация;

♦ PD6, PD5 — время доступа: 00=50 нс, 10=70 нс, 11=60 нс;

♦ PD[4:1] — организация.

 

Рис. 7.15. Модули SO DIMM-72 pin

 

Таблица 7.18. Организация информационных и управляющих сигналов модулей SO DIMM-72

 

 Линии CAS# CAS0# CAS1# CAS2# CAS3#
Биты данных и паритета DQ[0:7], PQ8 DQ[9:15], PQ17 DQ[18:25], PQ26 DQ[27:34], PQ35
Выбор банка 0 RAS0# RAS2#    
Выбор банка 1 RAS1# RAS3#    

 

Таблица 7.19 Назначение выводов SO DIMM-72 pin

 

 Контакт Цепь Контакт Цепь
1 VSS 2 DQ0
3 DQ1 4 DQ2
5 DQ3 6 DQ4
7 DQ5 8 DQ6
9 DQ7 10 VCC
11 PD1 12 A0
13 A1 14 A2
15 A3 16 A4
17 A5 18 A6
19 А10 20¹ PQ8
21 DQ9 22 DQ10
23 DQ11 24 DQ12
25 DQ13 26 DQ14
27 DQ15 28 A7
29 А11 30 VCC
31 А8 32 A9
33 RAS3# 34 RAS2#
35 DQ16 36¹ PQ17
37 DQ18 38 DQ19
39 VSS 40 CAS0#
41 CAS2# 42 CAS3#
43 CAS1# 44 RAS0#
45 RAS1# 46 A12
47 WE# 48 A13
49 DQ20 50 DQ21
51 DQ22 52 DQ23
53 DQ24 54 DQ25
55¹ PQ26 56 DQ27
57 DQ28 58 DQ29
59 DQ31 60 DQ30
61 VCC 62 DQ32
63 DQ33 64 DQ34
65¹ PQ35 66 PD2
67 PD3 68 PD4
69 PD5 70 PD6
71 PD7 72 VSS

¹ У 37-битных модулей контакт свободен

 

 

Модули SO DIMM-144 pin

 

Модуль 144 pin SO DIMM — малогабаритный модуль (длина 2,35" — 60 мм) с двусторонним 144-контактным разъемом (рис. 7.16, табл. 7.20), емкость 8-64 Мбайт, разрядность данных — 64 или 72 бит ЕСС. Модули обеспечивают побайтное обращение по сигналам CAS[0:7]#, сигнал RAS0# выбирает банк 0, сигнал RAS1# — банк 1 (при его наличии). Напряжение питания — 5 или 3,3 В, механический ключ напряжения питания расположен между контактами 59–60 и 61–62. Нечетные контакты находятся с фронтальной стороны, четные — с тыльной. Идентификация последовательная. Модули могут содержать микросхемы как DRAM, так и SDRAM, объем 8-256 Мбайт.

 

Рис. 7.16. Модули SO DIMM-144 pin

 

Таблица 7.20. Назначение выводов модулей SO DIMM-144 pin

 

 Контакт Цепь¹ Контакт Цепь¹ Контакт Цепь¹ Контакт Цепь¹
1 VSS 2 VSS 71 RAS1# 72 NC
3 DQ0 4 DQ32 73 OE 74 NC
5 DQ1 6 DQ33 75 VSS 76 VSS
7 DQ2 8 DQ34 77 CB2 78 CB6
9 DQ3 10 DQ35 79 CB3 80 CB7
11 VCC 12 VCC 81 VCC 82 VCC
13 DQ4 14 DQ36 83 DQ16 84 DQ48
15 DQ5 16 DQ37 85 DQ17 86 DQ49
17 DQ6 18 DQ38 87 DQ18 88 DQ50
19 DQ7 20 DQ39 89 DQ19 90 DQ51
21 VSS 22 VSS 91 VSS 92 VSS
23 CAS0#/DQMB0 24 CAS4#/DQMB4 93 DQ20 94 DQ52
25 CAS1#/DQMB1 26 CAS5#/DQMB5 95 DQ21 96 DQ53
27 VCC 28 VCC 97 DQ22 98 DQ54
29 А0 30 A3 99 DQ23 100 DQ55
31 A1 32 A4 101 VCC 102 VCC
33 A2 34 A5 103 A6 104 A7
35 VSS 36 VSS 105 A8 106 A11
37 DQ8 38 DQ40 107 VSS 108 VSS
39 DQ9 40 DQ41 109 A9 110 A12
41 DQ10 42 DQ42 111 A10 112 A13
43 DQ11 44 DQ43 113 VCC 114 VCC
45 VCC 46 VCC 115 CAS2#/DQMB1 116 CAS6#/DQMB6
47 DQ12 48 DQ44 117 CAS3#/DQMB3 118 CAS7#/DQMB7
49 DQ13 50 DQ45 119 VSS 120 VSS
51 DQ14 52 DQ46 121 DQ24 122 DQ56
53 DQ15 54 DQ47 123 DQ25 124 DQ57
55 VSS 56 VSS 125 DQ26 126 DQ58
57 CB0 58 CB4 127 DQ27 128 DQ59
59 CB1 60 CB5 129 VCC 130 VCC
Ключ напряжения питания 131 DQ28 132 DQ60
Ключ напряжения питания 133 DQ29 134 DQ61
61 DU/CLK0 62 DU/CKE0 135 DQ30 136 DQ62
63 VCC 64 VCC 137 DQ31 138 DQ63
65 DU/RAS# 66 DU/CAS# 139 VSS 140 VSS
67 WE# 68 NC/CKE1 141 SDA 142 SCL
69 RAS0#/S0# 70 NC/A12 143 VCC 144 VCC

¹ DRAM/SDRAM

 

 

Модули DRAM cards-88 pin

 

Модули 88 pin DRAM cards — миниатюрные модули (3,37"×2,13"×0,13" — 85,5×54×3,3 мм) В пластиковом корпусе размером с карту PCMCIA (PC Card). Имеют 88-контактный разъем (не PCMCIA!), разрядность 18, 32 или 36 бит, емкость 2-36 Мбайт. Комплектуются микросхемами DRAM в корпусах TSOP. Информация о быстродействии и объеме передается по восьми выводам. Внутренняя архитектура близка к SIMM-72. Напряжение питания — 5 или 3,3 В. Применяются в малогабаритных компьютерах, легко устанавливаются и снимаются.

 

 

Статическая память

 

Статическая память — SRAM (Static Random Access Memory), как и следует из ее названия, способна хранить информацию в статическом режиме — то есть сколь угодно долго при отсутствии обращений (но при наличии питающего напряжения). Ячейки статической памяти реализуются на триггерах — элементах с двумя устойчивыми состояниями. По сравнению с динамической памятью эти ячейки более сложные и занимают больше места на кристалле, однако они проще в управлении и не требуют регенерации. Быстродействие и энергопотребление статической памяти определяется технологией изготовления и схемотехникой запоминающих ячеек.

Асинхронная статическая память (Asynchronous SRAM, Async SRAM), она же обычная, или стандартная, подразумевается под термином SRAM по умолчанию, когда тип памяти не указан.

Микросхемы этого типа имеют простейший асинхронный интерфейс, включающий шину адреса, шину данных и сигналы управления CS#, ОЕ# и WE#. Микросхема выбирается низким уровнем сигнала CS# (Chip select), низкий уровень сигнала ОЕ# (Output Enable) открывает выходные буферы для считывания данных, WE# (Write Enable) низким уровнем разрешает запись. Временные диаграммы циклов обращения приведены на рис. 7.17. При операции записи управление выходными буферами может производиться как сигналом ОЕ# (цикл 1), так и сигналом WE# (цикл 2). Для удобства объединения микросхем внутренний сигнал CS# может собираться по схеме «И» из нескольких внешних, например CS0#, CS1# и CS2# — в таком случае микросхема будет выбрана при сочетании логических сигналов 0, 1, 0 на соответствующих входах.

 

Рис. 7.17. Временные диаграммы чтения и записи асинхронной статической памяти

Время доступа — задержка появления действительных данных на выходе относительно момента установления адреса — у стандартных микросхем SRAM составляет 12, 15 или 20 наносекунд, что позволяет процессору выполнять пакетный цикл чтения 2-1-1-1 (то есть без тактов ожидания) на частоте системной шины до 33 МГц. На более высоких частотах цикл будет не лучше 3-2-2-2.

Синхронная пакетная статическая память, Sync Burst SRAM, оптимизирована под выполнение пакетных (burst) операций обмена, свойственных кэш-памяти. В ее структуру введен внутренний двухбитный счетчик адреса (не позволяющий перейти границу четырехэлементного пакетного цикла). В дополнение к сигналам, характерным для асинхронной памяти (адрес, данные, CS#, OE# и WE#), синхронная память использует сигнал CLC (Clock) для синхронизации с системной шиной и сигналы управления пакетным циклом ADSP#, CADS# и ADV#. Сигналы CADS# (Cache ADdress Strobe) и ADSP# (ADdress Status of Processor), которыми процессор или кэш-контроллер отмечает фазу адреса очередного цикла, являются стробами записи начального адреса цикла во внутренний регистр адреса. Любой из этих сигналов инициирует цикл обращения, одиночный (single) или пакетный (burst), а сигнал ADV# (ADVance) используется для перехода к следующему адресу пакетного цикла. Все сигналы, кроме сигнала управления выходными буферами ОЕ#, синхронизируются по положительному перепаду сигнала CLK. Это означает, что значение входных сигналов должно установиться до перепада и удерживаться после него еще некоторое время. Выходные данные при считывании будут также действительны во время этого перепада. Микросхемы синхронной статической памяти, как и SDRAM, обычно имеют сигнал, выбирающий режим счета адреса: чередование (для процессоров Intel) или последовательный счет (для Power PC).

Конвейерно-пакетная статическая память, PB SRAM (Pipelined Burst SRAM), — усовершенствование синхронной памяти (слово «синхронная» из ее названия для краткости изъяли, но оно обязательно подразумевается). Конвейером является дополнительный внутренний регистр данных, который, требуя дополнительного такта в первой пересылке цикла, позволяет остальные данные получать без тактов ожидания даже на частотах выше 75 МГц. Задержка данных относительно синхронизирующего перепада у современных микросхем PB SRAM составляет 4,5–8 нс! Но, как и в случае Sync Burst SRAM, этот параметр не является временем доступа в чистом виде (не следует забывать о двух-трех тактах в первой передаче), а отражает появление действительных данных относительно очередного перепада сигнала синхронизации. Интерфейс PB SRAM аналогичен интерфейсу Sync Burst SRAM.

 

Энергонезависимая память

 

Обобщенное понятие энергонезависимой памяти (NV Storage) означает любое устройство, хранящее записанные данные даже при отсутствии питающего напряжения (в отличие от статической и динамической полупроводниковой памяти). В данном разделе рассматриваются только электронные устройства энергонезависимой памяти, хотя к энергонезависимой памяти относятся и устройства с подвижным магнитным или оптическим носителем. Существует множество типов энергонезависимой памяти: ROM, PROM, EPROM, EEPROM, Flash Memory, FRAM, различающихся по своим потребительским свойствам, обусловленным способом построения запоминающих ячеек, и сферам применения. Запись информации в энергонезависимую память, называемая программированием, обычно существенно сложнее и требует больших затрат времени и энергии, чем считывание. Программирование ячейки (или блока) — это целая процедура, в которую может входить подача специальных команд записи и верификации. Основным режимом работы такой памяти является считывание данных, а некоторые типы после программирования допускают только считывание, что и обусловливает их общее название ROM (Read Only Memory — память только для чтения) или ПЗУ (постоянное запоминающее устройство).

Запоминающие ячейки энергонезависимой памяти по своей природе обычно асимметричны и, как правило, позволяют записывать только нули в нужные биты предварительно стертых (чистых) ячеек, содержащие единицы. Для некоторых типов памяти чистым считается нулевое состояние ячеек. Однократно программируемые микросхемы позволяют изменять только исходное (после изготовления) состояние ячеек. Для стирания (если оно возможно) требуются значительные затраты энергии (мощности и времени), и процедура стирания обычно существенно дольше записи. Стирание ячеек выполняется либо для всей микросхемы, либо для определенного блока, либо для одной ячейки (байта). Стирание приводит все биты стираемой области в одно состояние (обычно во все единицы, реже — во все нули).

Процедура программирования многих старых типов памяти требует относительно высокого напряжения программирования (12–26 В), а для однократно программируемых (прожигаемых) микросхем и специального (не ТТЛ) интерфейса управления. После программирования требуется верификация — сравнение записанной информации с оригиналом, причем некачественное управление программированием (или брак микросхемы) может приводить к «зарастанию» записанной ячейки, что потребует повторного (возможно, и неудачного) ее программирования. Возможен и обратный вариант, когда «пробиваются» соседние ячейки, что требует повторного стирания (тоже, возможно, неудачного). Стирание и программирование микросхем может выполняться либо в специальном устройстве — программаторе, либо в самом целевом устройстве, если у него предусмотрены соответствующие средства. Микросхемы различают по способу программирования.

♦ Микросхемы, программируемые при изготовлении, — масочные ПЗУ, содержимое которых определяется рисунком технологического шаблона. Такие микросхемы используют лишь при выпуске большой партии устройств с одной и той же прошивкой.

♦ Микросхемы, программируемые однократно после изготовления перед установкой в целевое устройство, — ППЗУ (программируемые ПЗУ) или PROM (Programmable ROM). Программирование осуществляется прожиганием определенных хранящих элементов на специальных устройствах-программаторах.

♦ Микросхемы, стираемые и программируемые многократно, — РПЗУ (репрограммируемые ПЗУ) или EPROM (Erasable PROM — стираемые ПЗУ). Для стирания и программирования требуется специальное оборудование. Микросхемы программируются в программаторе. Иногда возможно программирование микросхем прямо в целевом устройстве, подключая внешний программатор, — так называемый метод OBP (On-Board Programming). Наиболее распространены микросхемы УФРПЗУ, стираемые ультрафиолетовым облучением, — их обычно называют просто EPROM или UV-EPROM (Ultra-Violet EPROM). В этом классе имеются и электрически стираемые ПЗУ (ЭСПЗУ) или EEPROM (Electrical Erasable PROM).

♦ Микросхемы, перепрограммируемые многократно в целевом устройстве, используя программу его процессора, — так называемый метод ISP или ISW (In-System Programming или In-System Write). К этому классу относятся чисто электрически перепрограммируемые микросхемы NVRAM и FRAM, но наибольшее распространение получила флэш-память и современные модели EEPROM.

NVRAM (Non-Volatile Random Access Memory) — энергонезависимая память с произвольным доступом. Это название подразумевает возможность произвольной смены информации не только во всей ее области или блоке, но и в отдельной ячейке, причем не процедурой, а обычным шинным циклом. К этому классу относятся микросхемы FRAM и, с некоторой натяжкой, EEPROM. У последних время выполнения внутренней операции записи обычно довольно большое, и после интерфейсной операции записи ячейки память недоступна ни для каких операций в течение нескольких мс (а то и десятков мс). Флэш-память к этому классу относить нельзя, поскольку изменение информации, недаром называемое программированием, в этой памяти осуществляется специальной программной процедурой.

Ферроэлектрическая память FRAM (Ferroelectric RAM) — энергонезависимая память с истинно произвольным доступом, запись и чтение ее осуществляются как в обычных микросхемах статической памяти. При ее изготовлении используется железо — ее можно считать эхом старинной памяти больших машин на магнитных сердечниках. Ячейки FRAM по структуре напоминают DRAM, но информация хранится не в виде заряда конденсатора (который нужно поддерживать регенерацией), а виде направления поляризации кристаллов. Запись производится непосредственно, предварительного стирания не требуется. Как и флэш-память, она используется в самых портативных системах класса PDA (personal digital assistants — персональный цифровой ассистент). Над этими устройствами активно работает фирма Hitachi совместно с фирмой Ramtron (www.ramtron.com) и фирма Matsushita совместно с фирмой Symetrix. В настоящее время выпускаются микросхемы емкостью 4-256 Кбит (технология 0,35 мкм) с параллельным интерфейсом (как SRAM) и временем доступа 70-120 нс, а также с последовательным интерфейсом I²C. Кроме массивов памяти FRAM используется и в специальных энергонезависимых регистрах — есть, например, микросхемы FM573 и FM574, которые при включенном питании ведут себя аналогично стандартным 8-битным регистрам '573 и '574, но при выключении питания помнят свое состояние. Микросхемы FRAM имеют интерфейс КМОП, питание 5 В, но имеются изделия и на 2,7 В. В отличие от флэш-памяти, у которой число циклов перезаписи принципиально ограничено (хотя и очень велико), ячейки FRAM практически не деградируют в процессе записи — гарантируется до 1010 циклов перезаписи. Провозглашается замена на FRAM даже динамической памяти, однако в PC память FRAM автору пока встречать не доводилось.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2018-11-11; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 335 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

80% успеха - это появиться в нужном месте в нужное время. © Вуди Аллен
==> читать все изречения...

2242 - | 2108 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.