Félvezetö tarak (jellemzöik; csoportosítasuk)

Félvezetö tárak (jellemzöik; csoportosításuk)

Csoportosításuk:

A számítógépen belül a legelterjedtebb a RAM (Random Access Memory). Szó szerinti fordításban ez közvetlen elérésü tárat jelent, azonban ez a táblázatban szereplö valamennyi tárra vonatkozóan igaz, tehát nem egy egyedi jellemzöt tartalmazó elnevez 313b13d és. Így inkább szabad fordításban írható-olvasható tárnak nevezhetjük. Ennek kétféle gyártási technológiája van.

A fontosabb félvezetö memória-típusok és tulajdonságaik

A DRAM a Dynamic RAM, azaz a dinamikus RAM jelenti az alkalmazás során a nagyobb tárolási kapacitást. Fizikailag bitenként egy kondenzátort alkalmaznak benne, melynek feltöltött állapota jelenti az 1-et, és az ellenkezö állapota pedig a 0-t. Sajnos a kondenzátor jellemzö fizikai tulajdonsága, hogy az alkalmazott szigetelö tökéletlensége miatt idövel elveszíti töltését. Annak érdekében, hogy az adatvesztést megakadályozzuk, a tartalmát rendszeresen újra kell írni, azaz frissíteni kell. Ez a felhasználó számára teljesen észrevétlenül történik, az alkalmazott memória jellemzöitöl függöen 4-30 msec-onként. A DRAM viszonylag könnyen és olcsón gyártható, kis energia-fogyasztású, de például a processzorhoz képest viszonylag lassú. Hátránya, hogy a tápáram kikapcsolásával elveszíti tartalmát. A gyakorlatban ezt a memória-típust alkalmazzák operatív memóriaként.

Fast Page Mode DRAM 1, Cím-folytonos olvasás: egyszerre több bitet olvasunk a mátrixból, így a RAS jelet elég csak egyszer kiadni. (6+4+4+4 ns).

Nibble Mode FPM DRAM: 4 rekeszes RAM

1.     az elsö olvasásnál rákerülnek a címek, a RAS és a vezérlöjel

2.     a címek növelése az IC-n belül történik, nincs külsö címzés. Mindez a CAS-hez szinkronizálva; (6+4+4+4. ciklus).

Ez akkor elöny, ha a CPU 4 bájtos egységekben hívja le az adatot OPT-ból, és folyamatosan tudja fogadni az adatokat.

Extended Data Out DRAM = EDORAM

+1 kimenet bevezetése (tároló) a nCAS visszabillenésének tárolására. A kimeneti adat érzékelését ehhez kötik: elöbb indulhat a kiolvasás (egy ciklus megspórolása).

6+3+3+3.ciklus - Output Enable nOE                    // nX = X negáltja

Burst Extended Data Out DRAM = BEDO RAM

Nincs szükség az oszlop vezérlöjelre, a címeket az IC-n belül generálja. Saját címszámlálóval és belsö pipeline-nal rendelkezik. A bemenetén már megjelenik az új adat, amikor a kimenetére kerül az elözö adat. (6+2+2+2.ciklus).

Synchronous DRAM = SDRAM

Az olvasás a CPU vezérlöjeléhez van szinkronizálva, nem pedig a CAS-RAS-hoz. 5+1+1+1. ciklus. 1 SDRAM lapra → 4db Bank (4*8 bit)

Rambus DRAM

teljesen új architektúra, több egymástól független memóriamodult tartalmaz

rendkívül nagy belsö cache-tárja van (1M-hoz 2K cache),

NINCS nRAS, nCAS →  helyette 1 lépésben kapja meg a címet

blokkos az adatátvitel; blokk: 8db 256 bájt terjedelmü, adatszélesség: 8bit

gyors blokkmozgatás, speciális illesztö-áramkör szükséges (rambus)

nagyon drága, mert az eltérö technológia miatt más gyártósort igényel

DDR SDRAM

SDRAM esetén a müvelet a felfutó élre van szinkronizálva, míg a DDR SDRAM esetén a lefutóra is.

A belsö memória lapokra van bontva: az egyik rekeszben adatforgalom, a másikba beolvasás.

Nagyon gyors belsö órajelgenerátor és pipeline.

Kompatibilis a jelenlegi gyártási technikával.

PC 2100: 2100 Mb/s               / 266MHz / 7,5ns

PC 2700: 2700 Mb/s               / 333MHz / 6ns

PC 3200: 3200 Mb/s               / 400MHz / 5ns

Összefoglalva:

Az SRAM a Static RAM, azaz a statikus RAM jelenti a gyakorlatban a kicsi, de gyors memóriát. Ezt hagyományos flip-flop alkalmazásával készítik, így frissítést nem igényel (innen ered a neve is), s a tartalmát egészen addig megörzi, amíg a tápáramforrás be van kapcsolva. A DRAM-hoz képest a gyártása nehezebb, az ára magasabb, s több áramot is fogyaszt. Ez utóbbi esetben nem annyira a magasabb fogyasztás jelent hátrányt, hanem inkább az, hogy nagyobb energia alakul át höenergiává, aminek elvezetéséröl gondoskodni kell. A sebessége viszont már közelebb áll a processzor sebességéhez. Ezért a számítógépen belül ezt a memória-típust alkalmazzák gyorsítótárként.

A föképpen csak olvasható memóriák közé sorolható CMOS memóriát alkalmazzuk a PC-nk egyedivé alakítására, a beállítási (setup) adatok (a külsö tárolók indítási sorrendje, a külsö tárolók jellemzöi, a memória mérete stb.) tárolására. A CMOS memória a számítógépben lévö elemmel táplálva alacsony feszültségszinten, igen csekély fogyasztás mellett a számítógép kikapcsolása után is képes a benne tárolt adatok megörzésére, s üzemi feszültségszinten pedig azok módosítására is. A CMOS lapka az adattároló egységen túlmenöen tartalmaz egy órát is, mely az elem táplálásával a számítógép kikapcsolása után is képes követni az idö múlását.

A csak olvasható memóriából (ROM) töltödnek be az elsö programok, így az egyes részegységek müködöképességét letesztelö programok valamint az alapvetö beviteli-kiviteli müveletek (BIOS) programjai, s így bekapcsolásakor e memória-típus segítségével éled fel a számítógép.