Random Access Memory 

Często ten tak ważny element każdego komputera PC, jest „niedoceniany” przez początkujących użytkowników, ulegających manii kupowania coraz szybszych i nowszych CPU. Śmieszy mnie sytuacja, w której owy niedoświadczony „komputerowiec” próbuje podkręcić o 100 MHz swój procesor, mając nadzieje, że tym sposobem uzyska co najmniej kilku dziesiętny przyrost wydajności, zapominając o tym, że 32 MB RAM to trochę za mało jak dla kogoś kto chce grać w nowe gry. Producenci procesorów od kilku lat prześcigają się wzajemnie konstruując coraz to szybsze i wydajniejsze modele. W sektorze tym widać ogromną dynamikę. Natomiast w przypadku pamięci operacyjnej postęp ten nie jest tak zauważalny. Od kilku lat królują pamięci w oparciu o technologie DRAM, dlatego że kości tego typu można wytwarzać tanio i w dużych ilościach. Jednak ze względu na skomplikowany schemat adresowania i konieczność regularnego odświeżania zawartości komórek pamięć DRAM okazuje się za wolna w stosunku do wzrastających wymagań sprzętowych. Poniżej przedstawię i pokrótce scharakteryzuje znane mi typy pamięci RAM. 

RAM ( Random Acces Memory) to podstawowa pamięć operacyjna każdego komputera odpowiedzialna za szybka wymianę danych i płynną pracę uruchomianych na komputerze programów. . Termin RAM jest najczęściej tłumaczony jako pamięć o dostępie bezpośrednim lub swobodnym, ang. random oznacza wybiórczy lub przypadkowy, wiec tłumaczenie nie jest do końca poprawne, ale ma to swoje uzasadnienie. Określenie RAM miało bowiem odróżniać ten rodzaj pamięci, od danych magazynowanych na taśmach magnetycznych, które dawniej spełniały funkcje pamięci komputera i do których dostęp był możliwy dopiero po przewinięciu taśmy do odpowiedniego miejsca. Natomiast w przypadku informacji zapisanych w układach scalonych, tak jak to ma miejsce w dzisiejszych pamięciach, dostęp do pamięci jest natychmiastowy i na pewno nie przypadkowy jak sugerowałaby to nazwa. Dzisiejsza pamięć RAM to właśnie układy scalone osadzone na niewielkich plastikowych płytkach, które umieszczane są z kolei w specjalnych gniazdach (DIMM lub SIMM, ewentualnie RIMM) na płycie głównej.

DIMM ( Double Inline Memory Module) to 168 pinowe moduły pamięci operacyjnej, w których styki na obu stronach układu doprowadzają różne sygnały. DIMM-y współpracują z 64-bitową magistralą danych, dzięki czemu możliwe jest także pojedyncze obsadzenie gniazd modułami tego typu. Moduł DIMM to układ scalony w postaci płytki drukowanej, na której wlutowane są kości pamięci. Modułu DIMM dostępne są w wersjach o różnej pojemności ( np. 8, 32, 512 MB), zróżnicowanym czasie dostępu ( średnio 6 do 8 ns. ) i różnej szybkości szyny danych ( 66, 100, 133 MHz). Wyjątkiem są moduły DIMM zawierającymi nowe pamięci DDR SDRAM - mają 184 piny - dlatego nie są kompatybilne z SDRAM.

SIMM-y ( Single Inline Memory Module ) to z kolei pojedyncze moduły pamięci stałej stosowane w starszych komputerach ( jeszcze dominujące 3-4 lata temu). Wykonane są w postaci plastikowej płytki ze złączem krawędziowym i umieszczonymi na niej pojedynczymi jednostkami pamięci typu FPM o łącznej pojemności 256 KB, 1 MB lub 2 MB. Wyróżniamy dwa typy modułów SIMM: 9 bitowe, krótkie 30 stykowe - starsze oraz nowsze 32 i 36 bitowe, 72 stykowe ( dłuższe), zwane również SIMM-ami PS/2.

Pojemność RAM-u jest zróżnicowana. Jednak generalnie można stosować regułę „im więcej, tym lepiej”. Komputer bowiem ładuje i przechowuje w niej aktualnie uruchomione programy i ich podstawowe dane, które są błyskawicznie dostępne dla procesora dzięki czemu programy pracują płynnie i bez przestojów. Nadzór nad rozmieszczeniem programów w pamięci operacyjnej sprawuje czasem z lepszym, czasem z gorszym skutkiem system operacyjny. Dane w pamięci operacyjnej w przeciwieństwie do danych ulokowanych na innych rodzajach pamięci np. CD-ROM-y, są tracone po zresetowaniu komputera - giną bezpowrotnie.

SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory - Synchronizowana dynamiczna pamięć RAM ), to zsynchronizowana z taktem zegara systemowego pamięć, wykorzystywana do budowy kart graficznych oraz oczywiście do modułów pamięci RAM. Pierwsze modele pojawiły się w końcu 1996 r. Obecnie dominuje wśród modułów pamięci. W nowych komputerach PC montowana jest najczęściej w postaci 64 ( bez parzystości i korekcji błędów) lub 72 bitowych ( z korekcją błędów i parzystością) modułów. Działa z prędkością 66 ( PC 66), 100 (PC 100), 133 MHz (PC 133). Pracuje na 168 stykowych układach DIMM. Kości SDRAM dostępne są w zakresie pojemności od 32 do 512 MB, choć kości 512 MB są trudniej dostępne. Najlepszy współczynnik ceny do wielkości modułu maja kości 128 MB. Jest wystarczająca niemalże do wszystkich zastosowań jakie stawiamy przed naszym komputerem. Przy magistrali o szerokości 64 bitów taktowanej z częstotliwością 66 MHz moduły te osiągają przepustowość rzędu 500 MB/s. Przy częstotliwościach wyższych: 100 i 133 MHz - odpowiednio: 800 MB/s i 1,06 MB/s. Wspomnieć należy, że szybki transfer nie zawsze przekłada się na ogólny wzrost wydajności systemu. Moduły 100 MHz są zaledwie o 12 % szybsze od 66 MHz (Sys-Mark 98, Pentium II 300). Dzieje się tak dla tego, że wydajne procesory wyposażane są w wydajną i szybką pamięć pierwszego i drugiego poziomu, które przechwytują prawie 90% odwołań do pamięci operacyjnej. Komunikacja między chipsetem i modułami SDRAM, odbywa się za pośrednictwem magistrali działającej zgodnie z częstotliwością systemową dzięki temu niepotrzebne stają się czasochłonne procesy uzgadniania (tzw. handshaking), konieczne w starszych typach pamięci DRAM. Cykle oczekiwania i czasy dostępu do danych wynoszą średnio 10 ~ 12 nanosekund. Moduły pracujące przy różnych częstotliwościach są ze sobą kompatybilne. Dysponują przynajmniej dwoma bankami ( grupami bloków), przez co kontroler znajdujący się w kości pamięci może np. przygotować jeden bank do operacji odczytu/zapisu, w czasie gdy drugi bank przeprowadza taką operację, więc czas regeneracji ( precharge time) nie opóźnia transmisji. Dzisiejsze modele posiadają nawet cztery takie banki. W modułach tych inicjacja odczytu wymaga pięciu cykli. Dopiero w trybie pakietowym transmisja odbywa się cykl po cyklu. SDRAM pracuje z synchronizacją trybu pakietowego 5-1-1-1. 

DRAM (Dynamic Random Access Memory) to przodek nowoczesnych pamięci. Obecnie to już relikt. Można ją spotkać w komputerach z przed ponad 10 lat. Nawet PC klasy 386 były wyposażone w nowszą wersję: FPM-DRAM. Jednak na zasadach działania modułów DRAM opierają się wszystkie nowoczesne typy pamięci stosowane w PC, w tym bardzo wydajne DDR-SDRAM i Rambus-DRAM. DRAM przechowuje informacje przy wykorzystaniu kondensatorów, które magazynują zmienne poziomy ładunków elektrycznych reprezentujących pamięć. Z uwagi ze kondensatory te po pewnym czasie tracą swój ładunek, mikroukłady DRAM musza regularnie je ładować (odświeżać) za pomocą impulsu elektrycznego. Polega to na cyklicznym odczytywaniu i ponownym zapisywaniu zawartości wszystkich komórek. Pamięć DRAM występuje w postaci pojedynczych układów scalonych. Są one skonstruowane w formacie DIL (Dual in Line), stosowanym na początku lat dziewięćdziesiątych w układach pamięci. Składają się z właściwej jednostki procesora i nóżek kontaktowych uszeregowanych w dwóch równoległych rzędach. Czas dostępu wynosi w tym rodzaju modułów do 100 nanosekund. Transmisja odbywa się na magistrali 32 bitowej przy częstotliwości 33 MHz. 100 nanosekundowy układ DRAM może transmitować dane co cztery cykle. Cykl procesora trwa 30 nanosekund. Oznacza to, że dopiero w czwartym takcie DRAM gotowy jest do ponownej operacji.

Przy takiej konfiguracji maksymalna wydajność transmisji wynosi do 32 MB/s. W przypadku gdy byście znaleźli moduły DRAM a posiadacie nowe płyty główne, nie będziecie mogli ich użyć. Obecne chipsety nie obsługują pamięci tego typu.

FPM RAM ( Fast Page Mode Random Access Memory ), charakteryzuje się jednorazowym czytaniem kilku jednostek pamięci, co przyśpieszało odczyt danych położonych w kolejno następujących po sobie jednostkach. Odczyt pakietowy następował z synchronizacja 5-3-3-3. Z powodu długiego czasu dostępu, równego blisko 60 - 70 nanosekund, pamięć FPM RAM nie znalazła powszechnego zastosowania i została szybko wyparta przez bardziej wydajne moduły EDO DRAM. Podobnie jak DRAM, obecnie już nie produkowana. Jednak jest akceptowana przez większość chipsetów w komputerach klasy 486 i Pentium. Czas cyklu CAS w 60-nano sekundowych modułach DRAM wynosi przy transmisji w trybie FPM około 40 ns. Przy magistrali 66 MHz każdy cykl trwa 15 ns, przez co w trybie tym procesor może odwoływać się do komórki pamięci co trzy razy. Przy magistrali 66 MHz i o szerokości 64 bitów transmisja wynosi do 200 MB/s (przy korzystaniu z trybu pakietowego burst mode, przesyłając w jednym cyklu CAS partię 8 bajtów).

FPM dostępna jest w postaci SIMM-ów 72 stykowych ( wcześniej także stosowano SIMM-y 30 stykowe).

EDO RAM ( Extended Data Output Random Access Memory ) to rodzaj pamięci, w której jeszcze w chwili gdy dane są odczytywane, może zastać podany adres następującej komórki co teoretycznie przyspiesza odczyt kolejnych komórek pamięci do 20 % szybciej niż w przypadku FPM RAM. Przeciętny czas dostępu wynosi 50, 60 lub 70 ns. Cykl CAS wynosi 25 ns, co przy zastosowaniu magistrali 66 MHz umożliwia odczyt w co drugim cyklu. Inicjacja w trybie pakietowym zajmuje pięć cykli. Maksymalny odczyt odbywa się przy synchronizacji 5-2-2-2. Zapis pamięci EDO odbywa się z taką samą częstotliwością jak w przypadku modułów FPM. Maksymalny odczyt ( przy zastosowaniu procesora Pentium i 64 bitowej magistrali) sięga 300 MB/s. W praktyce odczyt jest nieco mniejszy. Dużą rolę w modułach EDO RAM odgrywa cache L1 i cache L2 procesora, ponieważ ona buforuje ok. 90 procent zapisu. Komputer wyposażony w FPM RAM + cache L2 jest z reguły szybszy niż ten z EDO RAM bez cache L2.

Przez długi czas EDO RAM ( lata 1996 - 1998 ) stanowiła pamięciowy standard w komputerach klasy Pentium, później zastąpiono ją SDRAM-ami. Obsługują ją wszystkie chipsety obsługujące Pentium do wersji III, przy czym większość nowych płyt głównych nie oferuje odpowiednich slotów. Większość kości typu EDO występuje w postaci 72 stykowych modułów SIMM PS/2. Czasem można spotkać moduły 168 stykowe DIMM.

BEDO RAM (ang. Burst Extended Data Output Random Access Memory) to rodzaj pamięci EDO RAM firmy Micron, w której zastosowano połączenie techniki "Burst" i EDO RAM. W ten sposób zamiast odczytywania jednego adresu, odczytywane są jednocześnie cztery w tzw. kolejności potokowej (pipeline). Na magistrali adresowej adres pojawia się tylko na początku cyklu odczytu, co generalnie skraca średni czas dostępu do danych. W praktyce, pamięci tego typu oferowały przepustowość rzędu 500 MB/s ( procesor klasy Pentium, Pentium Pro, magistrala 64 bitowa , 66 Mhz) -( tyle samo co SDRAM PC 66), przy pakietowym trybie odczytu i zapisu realizowanym w trybie 5-1-1-1.

BEDO RAM nie znalazło wsparcia wśród producentów chipsetów, którzy zainwestowali w obsługę SDRAM. Jedynie chipset Intela 450GX ( Orion) obsługiwał BEDO RAM-y. Pamiec Burst EDO DRAM dostępna była w postaci 72-stykowych modułów SIMM PS/2. Obecnie już niedostępna.

VC-SDRAM ( Virtaul Channel Synchronous Dynamic Random Access Memory ) to rodzaj pamięci opracowany przez firmę NEC, jako alternatywa w stosunku do układów SDRAM. Układy te pojawiły się już na rynku japońskim, natomiast w Europie są jak na razie trudno dostępne. Pod względem cenowym będą się one różniły o ok. 5 - 10 % w stosunku do cen SDRAM. NEC oferuje technologię VC jako otwarty standard, więc pozostali producenci nie będą zmuszeni uiszczać opłat licencyjnych. Oprócz NEC produkcją modułów VC-SDRAM zajmują się obecnie Infineon i Hyundai. Maksymalna wydajność modułów sięga ok. 1,06 GB/s, co odpowiada SDRAM PC 133 MHz. VC-SDRAM ma oferować większą wydajność względem pamięci SDRAM przez jednoczesne odwoływania się do kilku układów pamięciowych. W codziennej pracy z komputerem często aplikacje i podzespoły sprzetowe odwołują się do pamięci jednocześnie, jednak odwołania do RAM-u wymagają licznych cykli oczekiwania. VC-SDRAM stara się optymalnie porządkować dane tak, aby nie dopuścić do zatorów. Dzięki czemu zmniejszona jest liczba cykli oczekiwania, co podnosi przepustowość danych. Każdy podzespół w układzie VC-SDRAM składa się z 16 kanałów pamięciowych ( channels). Każdy kanał dysponuje własnym buforem pamięciowym o pojemności 1024 bitów. Kanały potrafią gromadzić tymczasowo określona ilość danych. Układ pamięci może przygotowywać kolejne operacje, podczas gdy jednocześnie przetwarza aktualny cykl odczytu/zapisu w komórce pamięciowej. W zastosowaniach standardowych nie widać wzrostu wydajności. Nawet w grach 3D i specjalnych testach AGP, które w dużym stopniu obciążają pamięć, trudno zauważyć zwiększenie prędkości. W stosunku do pamięci SDRAM różnica jest znikoma (rzędu 1 do 2 procent).

Moduły oparte na technologii Virtual Channel Memory są dostępne w wersjach 133 MHz i 100 MHz. Są identyczne jeśli chodzi o wygląd co moduły 168 stykowe DIMM. VC-SDRAM jest kompatybilna z SDRAM, czyli można teoretycznie używać obu modułów na jednej płycie. Nie występują duże trudności jeśli chodzi o dobór chipsety obsługującego VC-SDRAM. Obecnie chipsety produkowane przez ALI. SIS, VIA obsługują te moduły.

Rambus DRAM ( RDRAM - Rambus Dynamic Random Access Memory) to jedna z dwóch technologii produkcji układów RAM walczących obecnie o następstwo SDRAM. Układy te zaprojektowane zostały przez firmę Rambus. Firma ta jednak nie zarabia bezpośrednio przez produkcję układów czy ich sprzedaż, ale pobiera opłaty licencyjne od innych firm za produkcję np. SDRAM. Zwiększa nawet opłaty licencyjne, aby spowodować wzrost cen układów SDRAM. Firma wytoczyła proces takim producentom jak Hitachi, Infineon, Toshiba, Huyndai, NEC, Micron, Samsung. gdy te przeciwstawiły się płaceniu wygórowanych opłat licencyjnych. W procesie tym jednak rację mieli konkurencji firmy Rambus. Tak przynajmniej zdecydował komitet Jedec ( Joint Electronic Device Engineering Council ), który stwierdził, że standardy uchwalone przez komitet ( w tym technologia SDRAM) mają być dostępne dla wszystkich, bez opłat licencyjnych. W początkowym okresie tą technologie wspierał Intel, jednak z racji braku akceptacji rynku oraz tego, że Intel w raz z firmami oskarżonymi przez Rambusa należy do ADT ( Advenced DRAM Technology) przestał obecnie pomagać Rambusowi. Pamięć ta zalecana jest tylko tym osobą, które stawiają na wielką wydajność. Stosowanie tej pamięci, aby było efektowne musi być połączone z bardzo szybkim procesorem ( Pentium IV, najszybsze PIII). Układ RDRAM oparty jest na technologii wąskiej - 16 bitowej, szybkiej szynie danych, która akceptuje bardzo wysokie częstotliwości rzędu 350 i 400 MHz. Maksymalna prędkość transmisji wynosi 1,6 GB/s ( nawet przy zainstalowanym pojedynczym module na płycie). Jest około 60 % szybsza niż SDRAM PC 133. W praktyce jednak ze względu na zintegrowaną w procesorach pamięć cache L2 faktyczna wydajność zwiększa się do zaledwie 5 %. Pamięć DRDRAM ( Direct Rambus DRAM, stosowana w sektorze pecetów) składa się z trzech elementów: kontrolera pamięciowego usytuowanego na płycie głównej, kanału umożliwiającego komunikację z modułami pamięci, kości DRDRAM. Kontroler potrafi zarządzać maksymalnie czterema kanałami, czyli pozwala na czterokrotne zwiększenie przepustowości danych. Pojedynczy kanał opiera się na 18 bitowej szynie, wyposażonej w korekcję błędów ECC ( Error Correction Code) lub na 16 bitowej szynie bez ECC. Kanał dysponuje też 8 bitową szyną kontrolną. Dzięki temu możliwe jest adresowanie następnej komórki, podczas gdy trwa transmisja danych zainicjowana poprzednim poleceniem. Kontroler pamięci Rambus nie rozdziela operacji w trybie pakietowym na kilka układów scalonych jak to ma miejsce w przypadku SDRAM. Korzystając z szyny kontrolnej, kontroler pamięci wybiera układ scalony, w którym ma nastąpić odczyt/zapis danych. Dane te zostają przesłane poprzez szynę danych. Zanim procesor lub moduł DRDRAM będzie mógł przetwarzać otrzymane dane, chipset płyty głównej musi je skonwertować. Procesor przyjmuje bowiem partie 64 bitów, a Rambus partie po 16 bitów. 

Pamieć Rambus jest ogólnie dostępna, przy czym często trzeba najpierw złożyć zamówienie. Obecnie dostępne są w sprzedaży moduły 128 MB, pracujące przy częstotliwości 350 lub 400 MHz. Rambus wykorzystuje oba zbocz sygnału, dlatego często model 350 MHz określany jest mianem PC 700 a model 400 MHz mianem PC 800. Trudności występują jeśli chodzi o kompatybilność. Dwa chipsety obsługują Rambus-a: Intel 820 i 840. Trzeba również posiadać płytę główną ze złączem pod moduły typu RIMM oraz procesor PIII lub P IV. Trudno jednak dostać taką płytę ( w porównaniu do płyt np. PC 133) obsługującą duże częstotliwości, ponieważ nie łatwo ją zaprojektować. Stosuje się specjalny tryb RSL, wymagający stosowania krótkich ścieżek sygnału oraz niskiego napięcia rzędu 1,8 V. Brakuje chipsetu dla Athlona obsługującego te moduły. Pamięć Rambus-DRAM jest dostępna w modułach typu RIMM. Zgodnie ze specyfikacją, muszą być wyposażone w metalową płytkę, która, pełniąc funkcję radiatora, umożliwi odprowadzanie ciepła z układów scalonych. Jeden moduł RIMM może zgromadzić do 16 podzespołów pamięciowych DRDRAM i należy go uważać za element składowy kanału Rambus. Każdy taki kanał może się składać z jednego lub dwóch modułów RIMM. Jeśli w którymś z gniazd nie ma modułu RIMM, trzeba umieścić w nim specjalną zaślepkę C-RIMM, aby zapewnić ciągłość linii danych i linii sterowania, zachowując w ten sposób strukturę magistrali. 

DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) to nowość na rynku pamięci dla PC. Double Data Rate jest to technika przesyłania danych na obu zboczach sygnału, co pozwala na podwojenie przepływności bez przyspieszanie zegara. Technika ta stosowana jest m.in. przy produkcji kości DDR SDRAM. Obecnie DDR to moduły osiągające największą wydajność. 800 MB/s jakie uzyskuje się na kości PC 100, na układzie DDR PC 266 można podnieść do 2,1 GB/s. Mają być także dostępne modele PC 333 o przepustowości 2,7 GB/s. Obecnie istniej duża dysproporcja między wydajnością nowych procesorów a możliwościami pamięci takich jak SDRAM. Nowe procesory maja kilkunastokrotnie szybszy zegar od modułów RAM. Wyraźnie więc widać potrzebę zaistnienia pamięci o zwiększonej przepływności ( obecnie spiętrzenia danych buforowane są przez układ pamięci podręcznych). Najlepiej problem ten rozwiązać można by przez przyspieszenie zegara pamięci SDRAM. Niestety tu pojawia się problem ponieważ technologia wytwarzania tych układów nie pozwala obecnie na wytworzenia kości powyżej 150 czy 160 MHz. Dlatego dużą szanse daje się układom DDR. DDR SDRAM stworzona zastała głównie na potrzeby grafiki wymagającej dużej przepływności danych. Zasada działania modułów DDR-SDRAM polega na stosunkowo prostym ulepszeniu technologii SDRAM, daje jednak znaczny przyrost wydajności. Pamięć ta jest dwukrotnie szybsza od modułów SDRAM z identyczną częstotliwością taktowania. W odróżnieniu od nich DDR-SDRAM transmituje dane nie tylko przy wzroście, lecz również przy spadku sygnału ( wspomniane na początku dwa zbocza sygnału). Krytyczny wpływ na wydajność mają związane z tym opóźnienia czasu przelotu między liniami danych i sygnałem taktującym. Z tego względu do synchronizacji transmisji danych używana jest nie tylko częstotliwość systemowa. DDR-SDRAM udostępnia do tego celu dodatkowy sygnał o nazwie DQS. Pozwala obejść problem pojawiający się wraz z utratą synchronizacji na magistrali między chipsetem i pamięcią. W przypadku polecenia odczytu DDR-SDRAM generuje sygnał DQS. Sterując nim w odpowiedni sposób, informuje chipset, kiedy na magistrali znajdują się dane związane z określonym natężeniem lub spadkiem sygnału. Zapis odbywa się w odwrotny sposób. Chipset generuje sygnał DQS, dając znak pamięci DDR-SDRAM, w którym momencie na magistrali znajdują się dane do przejęcia przez pamięć. Zapisywane dane muszą się znajdować przy odpowiednich stykach modułów pamięciowych już w momencie przeskoku sygnału DQS. W testach jednak wydajność układów DDR jest minimalna ( z procesorem np. PIII). Dzieje się tak dlatego, że szyna PIII ma maksymalną przepływność rzędu 1066 MB/s, czyli równą przepływności pamięci PC 133. Inaczej sprawa ma się w przypadku Athlona, który co prawda także jest 100 lub 133 MHz, ale pracuje w trybie DDR, czyli osiąga 200 lub 266 MHz. Jednak także w przypadku Athlona wydajność wynikająca z zastosowania pamięci DDR nie jest taka jaką by się oczekiwało. Athlon z pamięcią PC 133 może konkurować z Athlonem wyposażonym w pamięć PC 1600. Dzieje się tak dlatego ponieważ szybszy zegar pamięci skraca czasy dostępu i opóźnienia przesyłań. Opóźnienia w przypadku pamięci DDR są takie same te w pamięciach SDRAM taktowanych tym samym zegarem. Dla dzisiejszych o chaotycznym kodzie, operującym na danych porozrzucanych po pamięci RAM większy wpływ na wydajność ma skrócenie czasów dostępu i opóźnień niż szybkość transmisji danych między CPU a RAM. Taki charakter ma większość dzisiejszych programów. Stąd benchmarki sugerują znikomą użyteczność modułów DDR SDRAM. Odmiennie sytuacja się ma jeśli chodzi o duże partie danych np. gry 3D, kodowanie MPEG-4. Tutaj wydajność wynikająca z zastosowania pamięci DDR ( procesor Athlon 1,2 GHz) wynosi 10 %. Bez wymiany pamięci taki wynik osiągnięto by przy procesorze 1,5 GHz. Obecnie nie problemu jeśli chodzi o kompatybilność z chipsetami i płytami głównymi. Kości DDR SDRAM są podobne z wyglądu do SDRAM, różnią się ilością styków - mają 184 styki. Najwięksi producenci widzą w tych modułach przyszłość, więc starają się zaopatrzyć rynek w odpowiedni „hardware”. Jedynie Intel opiera się tej technologii. 

Słownik 

CAS (Column Address Strobe)
Za pośrednictwem tej linii sygnałowej chipset informuje układ scalony (który wchodzi w skład modułu pamięciowego), że na magistrali adresowej znajduje się adres kolumny. W zestawieniach parametrów technicznych pamięci linia CAS jest poprzedzana znakiem /. Oznacza to, że linia jest uaktywniona przy sygnale 0. 

Cykle oczekiwania 

Gdy pamięć robocza działa wolniej od procesora, musi czekać, zanim otrzyma żądane informacje. Cykle oczekiwania (tzw. waitstates) stanowią wielokrotność taktu procesora. Podczas cyklów oczekiwania prędkość transmisji danych przy odwołaniach do pamięci spada do poziomu połowy osiągalnej prędkości. 

Czas regeneracji (precharge time) 

DRAM przechowuje informacje w miniaturowych kondensatorach. Ich ładunki są skrajnie niskie ze względu na wysoki stopień zintegrowania. Zwykły odczyt zawartości komórki spowodowałby utratę ładunku w kondensatorze. Aby zminimalizować obciążenie kondensatorów, jednostka sterująca ustawia napięcie w ścieżkach układu scalonego na poziomie połowy napięcia przy sygnale 1. Czas wymagany do zrealizowania tej operacji (jest konieczna przy każdym odwołaniu do pamięci), nazywa się czasem regeneracji. W nowoczesnych pamięciach (np. SDRAM) czas ten nie obniża wydajności, ponieważ dysponują one kilkoma bankami pamięci, które działają równolegle.

Przetwarzanie potokowe (pipelining) 

Przetwarzanie potokowe zwiększa wydajność pamięci. Podczas gdy udostępnia dane (z ostatniego zapytania), chipset podaje jej adres kolejnej komórki pamięciowej. 

RAS (Row Address Strobe) 

Row Address Stribe to sygnał wybierania wiersza w matrycy pamięci RAM. Sygnał ten informuje układ scalony modułu pamięciowego, iż na magistrali adresowej znajduje się adres wiersza. 

RIMM 

RIMM (ang. Rambus Inline Memory Module) to typ konstrukcji modułów na których osadzane są kości pamięci typu RAMBUS. Moduły RIMM dysponują wejściem i wyjściem danych. Na listwie kontaktowej znajdują się 184 styki. 

RSL 

Rambus System Layer opisuje w szczegółach układ i właściwości elektryczne, jakimi powinien się cechować system pamięciowy Rambus. 

Tryb pakietowy (burst mode) 

Tryb pakietowy zwiększa przepustowość pamięci i skraca czasy dostępu do danych. Chipset i moduł pamięci mogą zrezygnować z większej części procesu uzgadniania - m. in. dzięki uproszczeniu procedury adresowania. Liczba taktów procesora, po których pamięć robocza (działając w trybie pakietowym) może udostępnić żądane dane, jest podawana w postaci szeregu cyfr. Szeregi te są tworzone według schematu x-y-y-y. Oto przykład. Typowy schemat 5-3-3-3 oznacza 5 cyklów oczekiwania na pierwszą porcję danych. Kolejne są dostarczane co 3 cykle oczekiwania. Optymalny dostęp w trybie pakietowym uzyskuje się przy schemacie 5-1-1-1. Po powolnym zainicjowaniu odczytu (5 cyklów) pamięć dostarcza dane cykl po cyklu. 

Uzgadnianie (handshaking) 

Procedura uzgadniania transmisji ma na celu bezstratne przesyłanie danych między układami scalonymi i podzespołami sprzętowymi. Utrata danych mogłaby nastąpić, gdy nadawca rozpoczął transmisję, zanim odbiorca będzie gotów do przyjęcia danych. Oprócz tego dzięki procedurze uzgadniania żadne z urządzeń nie musi czekać niepotrzebnie na transmisję danych. Procedura ta jest realizowana za pośrednictwem specjalnych linii sygnałowych.


Łukasz Kryj
xboy@poczta.wp.pl
UIN 104041061
OdigoID 1846502
http://cmielow.w.interia.pl