4.2 KiB
4.2 KiB
Paměťový systém
Přehled polovodičových pamětí
- dělení
- nevolatilní
- jednorázově programovatelné
- ROM, PROM, OTP EPROM
- mazatelné
- EPROM, EEPROM, Flash
- jednorázově programovatelné
- volatilní
- statické RAM
- CMOS, rychlé CMOS
- dynamické RAM
- asynchronní
- synchronní
- statické RAM
- nevolatilní
ROM
- Read Only Memory
- pouze ke čtení, programovatelné jen u výrobce při výrobě
- efektivní jen ve velkých sériích, nejsou časté
PROM
- Programmable ROM
- programovatelné jednorázově u uživatele
EPROM
- Erasable PROM
- probramovatelné u uživatele
- lze opakovaně mazat UV zářením (cca 100x, v pouzdře je okénko)
EEPROM
- Electrically Erasable PROM
- v normálním provozu jen pro čtení
- lze elektricky vymazat a znovu naprogramovat (cca 100 000x) - vyžaduje speciální pomalé postupy
- trvanlivost uložených dat cca 10 let
- kapacita řádově 1 MB
Flash EEPROM
- v normálním provozu jen pro čtení
- lze je elektricky vymazat a znovu naprogramovat - vyžaduje (poměrně pomalé) speRead-Write Memoryciální postupy
- kapacita řádově 10-100 MB
- nejedná se o Flash disky, ty využívají AND Flash
Porovnání EEPROM a Flash
EEPROM | Flash | |
---|---|---|
zápis bez předchozího smazání | ano | ne |
mazací cyklus | 20 ms | 100 ms - 1 s |
zápis dat | 10 ms | 10 μs |
počet mazacích cyklů | 10 000 - 100 000 | 1 000 000 |
Statické paměti RWM (Read-Write Memory)
- někdy též RAM (Random Access Memory) nebo SRAM (Static RAM)
- volatilní paměti - pro udržení dat potřebují trvalé napájení
- dvě verze
- CMOS SRAM s nízkým příkonem (low power)
- možnost převést do velmi úsporného režimu
- rychlé synchronní CMOS SRAM (fast)
- CMOS SRAM s nízkým příkonem (low power)
- kapacita řádově 1 MB
Dynamické RAM (DRAM)
- volatilní paměti
- pro udržení dat můsí být jejich obsah periodicky obnovován
- velká kapacita (až 1024 MB) při nízké ceně
- pro vyšší rychlosti v synchronních verzích (SDRAM)
Použití polovodičových pamětí
- paměť sestavena z mnoha paměťových buňek
- konstrukce buňek podle typu paměti (EEPROM, SRAM, ...)
Použití paměti Flash
- čtení - jednoduchý čtecí cyklus na sběrnici
- zápis - několik zápisových cyklů na sběrnici
Použití pamětí SRAM
- nízkopříkonové SRAM - snadný zápis i čtení
Dynamické paměti (DRAM)
- paměťová matice je přibližně čtvercová (
2^n \times 2^n
buňek) - adresa řádku a sloupce se do paměti zapisuje postupně
- může mít oddělený vstup a výstup dat
- čtecí cyklus
- na adresních vodičích předána adresa
- signálem /RAS se přečte celá řádka z paměťové matice
- signálem /CAS se vybere jedno z přečtených slov
- poté aktivuje výstupní budiče dat
- po zrušení /RAS a /CAS provede paměť zpětný zápis do paměťové matice
- cyklus Read-Write-Modify
- umožňuje v jednom cyklu přečíst i zapsat data na stejnou adresu
- stránkové režimy
- umožňuje přečíst data z celé řádky při jediné aktivaci /RAS
- podobné též stránkový zápis
- zotavování
- každá buňka se musí zotavovat podle typu po cca 10-60 ms
- při čtení nebo zápisu se automaticky zotaví celá řádka
- zotavovací cykly
- RAS only - používá vnější čítač pro zotavení
- CAS Before RAS (CBR) - používá vnitřní čítač pro zotavení
- časování
- při zotavovacím cyklu není možný přístup do DRAM
- čtecí/zápisový cyklus prodloužen signálem /WAIT
- zapojení paměti
- adresa z CPU se rozdělí na řádkovou a sloupcovou část
- přepínač adres postupně připojuje obě části adresy na adresní vstupy paměti
- podle potřeby se na adresní vstupy připojuje registr adresy zotavení
Synchronní DRAM (SDRAM)
- k synchronizaci adresy, povelu a dat se používají hodinové signály CK a DQS
- při čtení/zápisu se čte/zapisuje paralelně 2, 4 nebo 8 slov
- přenos dat paměť ↔ vnější obvody se provádí po slovech (např. 36 bitů)
- příkazy kódovány signály /RAS, /CAS a /WE