1.4. Типи динамічної пам'яті.

• Conventional DRAM (Page Mode DRAM)

- "звичайна" DRAM.

Цей тип DRAM здійснює читання кожної комірки пам'яті за 5 тактів за схемою, описаною вище. При цьому кожна комірка адресується незалежно від іншої. Іншими словами, Page Mode DRAM працює за схемою 5-5-5-5-...

• FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM)

- пам'ять із швидким доступом до сторінки.

На відміну від попереднього типу пам'яті, FPM DRAM дозволяє не передавати повторно адресу рядка, якщо така комірка знаходиться в тому ж рядку, тобто для читання першої комірки потрібно повна адреса, що займає 5 тактів на весь цикл читання. Всі інші комірки в межах обраного рядка можуть читатися по” вкороченій" схемі - передається тільки адреса такого стовпчика, скорочуючи час циклу читання на два такти. Таким чином, FPM DR AM працює за схемою 5-3-3-3-3-... в межах одного рядка. При необхідності читання комірки з іншого рядка потрібно виконати повний цикл читання.

• EDO RAM (Extended Data Out)

- пам'ять з розширеним передаванням даних.

EDO RAM мало чим відрізняється від FPM RAM, проте в останньої дані зчитуються із шини одночасно із сигналом CAS. Тому припадає утримувати CAS активним доти, поки контролер не зчитає дані. Після цього сигнал CAS знімається, і витримується пауза на перезарядження внутрішніх ланцюгів.

У випадку ж EDO RAM дані знімаються не із шини, і при деактивації сигналу CAS вони утримуються в спеціальній засувці. Це дозволяє зробити перезарядження в момент, коли контролер зчитує дані. Таким чином, удасться скоротити загальний час циклу на один такт. З іншого боку, для того щоб EDO RAM використовувала свої можливості, потрібна спеціальна підтримка з боку контролера. При цьому читання може відбуватися за схемою 5-2-2-2-2-... З більш ранніми наборами системної логіки мікросхеми EDO RAM поводяться як звичайні FPM RAM (5-3-3-3-3-...).

• BEDO (Burst EDO)

- пакетна EDO RAM

BEDO RAM, крім стандартних методів читання/запису, дозволяє виконувати ці операції, групуючи дані в короткі пакети (по чотири цикли), при цьому адреса такої комірки взагалі не передається. При читанні першого біта даних його адреса записується у внутрішній регістр і автоматично збільшується при наступних обертаннях. Таким чином, на читання першої комірки витрачається, як і завжди, п'ять тактів, зате наступні три комірки йдуть підряд, реалізуючи тим самим схему 5-1-1-1.

• SDRAM (Synchronous DRAM)

- синхронна DRAM.

Мікросхеми SDRAM містять два незалежних масиви елементів (банки). Це дозволяє звертатися до елемента пам'яті одного банку, поки керуючі ланцюги другого банку перезаряджаються, і інформація відновлюється. Можливість тримати відкритими одночасно два рядки пам'яті (з різних банків) впливає на результуючу швидкодію. При зверненні до кожного з банків по черзі можна вдвічі зменшити частоту звернення до кожного з них нарізно, а це означає, що якщо EDO RAM працює при частоті максимум 66 МГц, то 2-банкова SDRAM може працювати на частоті 100 МГц. Маючи вбудований лічильник адрес, вона дозволяє виконувати читання і запис в пакетному режимі, як BEDO RAM, тільки довжина пакету може програмуватися на 1, 2, 4 або 8 бітів, крім того, є можливість зробити читання всього рядка в пакетному режимі. Як і BEDO, SDRAM дозволяє читати пакет по схемі 5-1-1-1, тільки вже на частоті 100 МГц і вище. Передбачено можливість пакетного режиму роботи в межах до повної сторінки..

Конвейєрна адресація дозволяє доступ до даних, які запитуються у другу чергу, ще до завершення обробки даних, які запитані першими. Серед інших удосконалень, що ще більше оптимізують роботу SDRAM, можна назвати автоматичну перезарядку внутрішніх ланцюгів без додаткової команди з боку контролера на закриття сторінки.

• DDR SDRAM, SDRAM II (Double Data Rate SDRAM)

- SDRAM з подвоєною швидкістю передачі даних.

У відмінність від SDRAM, ці схеми пам’яті видають дані в пакетному режимі на обох фронтах імпульсу синхронізації, двічі за період. Таким чином, ефективна пропускна спроможність збільшується вдвічі, і середня швидкість передачі даних системи пам'яті на DDR SDRAM може становити ~256 MБ/с проти ~128 МБ/с для SDRAM.

• DDR II

В DDR II реалізована передвибірка у 4 біт (4-bit Prefetch). При незмінній внутрішній частоті ядра пам'яті частота буферів вводу-виводу подвоюється; при цьому за кожний такт передається два блоки даних (як в звичайній DDR). Виходить, що в порівнянні з частотою синхронізації ядра ввід-вивід даних здійснюється на чотирьохкратній швидкості. Хоча завдяки цьому рішенню швидкість вводу-виводу потоку дійсно збільшується вчетверо, латентність переважно визначається власною частотою ядра, а вона для 400-МГц DDRII, як і для PC1600 DDR SDRAM і навіть PC100 SDRAM, як і раніше рівна 100 МГц.

В цілому DDRII дозволяє більш щільно завантажувати шину між пам'яттю і чіпсетом, у ряді випадків додатково збільшуючи пропускну спроможність в порівнянні з DDR SDRAM.

• Двохканальна DDR SDRAM

Двоканальний режим роботи передбачає паралельне (тобто в один і той же момент часу) звертання до двох стандартних модулів пам'яті з використанням 128-разрядної шини даних (два канали по 64 бита; кожний стандартний DIMM памяті має 64-разрядну шину), тоді як в одноканальному режимі ці ж модулі будуть опитуватися послідовно, в рамках стандартної моделі 64-розрядної шини даних. Саме такий режим і був реалізований за допомогою двоканальних DDR-чіпсетів Intel серій 875/865 (Canterwood и Springdale) та NVidia nForce2.

Двоканальний контролер в таких чіпсетах організований таким чином: до кожного каналу підключається окремий модуль пам’яті (DIMM), після чого організується загальний адресний простір з чергуванням рядків. Для двоканального режиму використовуються самі звичайні модулі пам'яті, причому об'єм пам'яті у цьому режимі рівний сумарному об'єму встановлених модулів. Модулі не обов’язково повинні бути ідентичними (і тим більше не треба, щоб їх виготовив один і той самий виробник), але швидкісні показники бажано мати однакові, інакше в двоканальному режимі швидкість буде визначатися найбільш повільним компонентом (наприклад, як у DDR266, якщо разом працюють один модуль DDR266 та один модуль DDR400).

В цілому двоканальна пам’ять швидше, ніж одноканальна, але тільки в таких задачах, які суттєво залежать від продуктивності системи пам’яті. Ще один приклад – наявність пристроїв (крім процесора), які інтенсивно звертаються до пам’яті. Це можуть бути, наприклад, відеокарта та IDE-пристрої в режимі DMA.