محبوبترینها
مزایای آستر مدول الیاف سرامیکی یا زد بلوک
سررسید تبلیغاتی 1404 چگونه می‌تواند برندینگ کسب‌وکارتان را تقویت کند؟
چگونه با ثبت آگهی رایگان در سایت های نیازمندیها، کسب و کارتان را به دیگران معرفی کنید؟
بهترین لوله برای لوله کشی آب ساختمان
دانلود آهنگ های برتر ایرانی و خارجی 2024
ماندگاری بیشتر محصولات باغ شما با این روش ساده!
بارش‌های سیل‌آسا در راه است! آیا خانه شما آماده است؟
بارش‌های سیل‌آسا در راه است! آیا خانه شما آماده است؟
قیمت انواع دستگاه تصفیه آب خانگی در ایران
نمایش جنگ دینامیت شو در تهران [از بیوگرافی میلاد صالح پور تا خرید بلیط]
9 روش جرم گیری ماشین لباسشویی سامسونگ برای از بین بردن بوی بد
صفحه اول
آرشیو مطالب
ورود/عضویت
هواشناسی
قیمت طلا سکه و ارز
قیمت خودرو
مطالب در سایت شما
تبادل لینک
ارتباط با ما
مطالب سایت سرگرمی سبک زندگی سینما و تلویزیون فرهنگ و هنر پزشکی و سلامت اجتماع و خانواده تصویری دین و اندیشه ورزش اقتصادی سیاسی حوادث علم و فناوری سایتهای دانلود گوناگون
مطالب سایت سرگرمی سبک زندگی سینما و تلویزیون فرهنگ و هنر پزشکی و سلامت اجتماع و خانواده تصویری دین و اندیشه ورزش اقتصادی سیاسی حوادث علم و فناوری سایتهای دانلود گوناگون
آمار وبسایت
تعداد کل بازدیدها :
1853745783
حکايت نامه حافظه
واضح آرشیو وب فارسی:راسخون:
حکايت نامه حافظه حافظه بادستيابي تصادفي (Random Access Memory) يا آن گونه که به طورمعمول ناميده مي شود. RAM، گونه اي از حافظه موقتي است که براي ذخيره داده ها در زمان کوتاه مورد استفاده قرارمي گيرد. واژه دستيابي تصادفي، به طور معمول به اين حقيقت اشاره دارد که پردازنده مي تواند بي درنگ و به صورت مستقيم به تمامي واحدهاي حافظه دسترسي داشته و داده ها را از روي آن ها فراخواني يا در آن ها ثبت کند درست مانند ساير بخش هاي کامپيوتر،RAM نيز ازتعدادي تراشه تشکيل شده است که هر يک شامل تعداد بسياري واحدهاي عملياتي به صورت مدارهاي مجتمع هستند. پرکاربردترين نوع حافظه کامپيوترDRAM يا حافظه ديناميک با دستيابي تصادفي است که هربيت داده را تنها با استفاده ازيک خازن ويک ترانزيستور در خود ذخيره مي کند. هرخازن وترانزيستوربه همراه هم يک سلول حافظه را مي سازند که توانايي ذخيره کردن يک حالت خاموش (صفر) يا روشن (يک) را دارد. درحقيقت، خازن بخشي است که داده ها را درخود نگه مي دارد وترانزيستورمانند سوييچي است که به مدارهاي چيپ حافظه اجازه خواندن يا شارژکرن خازن را مي دهد (چيپ ست هاي حافظه DRAM شامل ميليون ها خازن وترانزيستورهستند). تاريخچه اختراع حافظه هاي ديناميک يا DRAMها به زمان جنگ دوم جهاني و ماشين محاسباتي باز مي گردد که با نام Aquarius شناخته مي شد. اين ماشين محاسباتي از گونه اي حافظه ديناميک استفاده مي کرد که به حافظه با سيم کشي سخت معروف بودند. کاراکترهاي داده اي که به طور معمول از روي نوارهاي کاغذي خوانده مي شدند به آرايه اي ازخازن ها منتقل مي شدند که مي توانستند با استفاده ازجريان الکتريسته شارژ يا دشارژ شوند. درست مانند حافظه هاي امروزي، يک خازن شارژ شده نشانگرعدد يک و خازن بدون شارژ نشانگرعدد صفر بود. از آنجا که خازن هاي معمولي نيزمانند خازن هاي مجتمع شده درتراشه ها در دوره هاي زماني خا ص و به دليل تلفات، شارژ خود را از دست مي دهند، يک پالس الکتريکي دربازه هاي زماني مشخص به آن ها اعمال مي شد تا جريان الکتريسته دوباره درآن ها جريان يابد. در سال1964، محققان شرکت IBM گونه اي ازحافظه ديناميک را توسعه دادند که همچنان از روش سيم کشي سخت استفاده مي کرد. اما اين بار به يک ترانزيستور و يک قفل تونلي با استفاده از ديود مجهزبود. درگام بعدي ،اين محققان قفل ديودي را با دو ترانزيستور و دومقاومت تعوض کردند و IBM يک سال بعد شروع به استفاده از آن ها درماشين هاي جديد خود کرد. درسال 1966و با گسترده ترشدن استفاده ازمدارهاي مجتمع، IBM يک چيپ ست حافظه شانزده بيتي را با استفاده ازمعماري قبلي توليد کرد. اين چيپ ست شامل هشتاد ترانزيستور ، 64مقاومت وچهار ديود بود. اما DRAM به شکل امروزي آن درهمان سال وتوسط دکتر Robert Dennard دريکي ازآزمايشگاه هاي IBM توليد شد ودرسال 1968درآمريکا به ثبت رسمي رسيد. البته اين نکته را نبايد فراموش کرد که خازن ها پيش ازاين نيزبه عنوان واحدهاي حافظه درماشين هاي محاسباتي مورداستفاده قرار گرفته بودند، اما تا پيش از توسعه حافظه هاي DRAM توسط IBM استفاده از آن ها هرگز گسترده و فراگير نشده بود. اما نو آوري ها درباره حافظه هاي DRAM به همين جا محدود نشد. در سال 1969شرکت Honeywell که يک توليد کننده محصولات مهندسي بود ازاينتل درخواست کرد که نوعي حافظه DRAM را که مدتي پيش اين شرکت با استفاده ازسه ترانزيستورتوسعه داده بود، براي آن ها توليد کند. به اين ترتيب، اولين چيپ ست حافظه توليد شده توسط اينتل به نام 1102و با ظرفيت 128بايت درسال 1970به بازارعرضه شد. اگرچه چيپ ست 1102مشکلات فراواني داشت، اما اينتل بي درنگ کار روي آن را شروع کرد وبعد ازتحقيقات فراوان چيپ ست جديد Intel 1103 را در سال1970به صورت انبوه به بازارعرضه کرد. اين چيپ ست اولين حافظه DRAM است که به صورت تجاري به بازار عرضه شده است. اما اولين حافظه DRAM با آدرس هاي سطر و ستون چند گانه، توسط شرکت Mostek وبا نام Mk4096 درسال 1973معرفي شد. الگوي جديد آدرس دهي استفاده شد درچيپ ست هاي اين حافظه به سازندگان اجازه مي داد تا تراشه هايي با پايه هاي کمتر توليد کنند. همين موضوع باعث شد تا ازهزينه هاي توليدي ابزارهايي که از اين چيپ ست استفاده مي کردند تا حد زيادي کاسته شود. اين چيپ ست با استقبال بسياري در ميان مصرف کنندگان مواجه شد و توانست براي اولين بار با قيمت کمتري فضاي ذخيره سازي معادل 2048 بايت را که شانزده برابر بيشترازميزان ارائه شده توسط چيپ ست توليدي شرکت اينتل بود، دردسترس عموم قرار دهد. هنگام عرضه، اين چيپ ست به تنهايي 75 درصد از سهم بازار نوظهورحافظه هاي DRAM را از آن خود کرد. پس ازمدت کوتاهي و با عرضه تراشه هاي 8192 بايتي (65Kb) اين شرکت بازار را به توليد کنندگان ژاپني که تراشه هايي سريع تر و ارزان را براساس همان معماري توليد مي کردند، واگذار کرد. ساختار حافظه DRAMDRAM هميشه داراي ساختماني چهارگوش متشکل از يک ترانزيستور و يک خازن درهرسلول است که مي تواند شامل ميليون ها سطروستون وميلياردها واحد ذخيره سازي منفرد باشد. تمامي واحدها با يک خط واژه (WORD Line) به يکديگر متصل شده اند. علاوه بر اين، هرستون دو خط بيت (Bit Line) را نيزبراي هريک ازواحدها در نظرمي گيرد. اين دو خط بيت به صورت عمومي خطوط بيت مثبت ومنفي ناميده مي شوند. يک تقويت کننده حسگر (Sense Amplifier) به هرجفت ازمعکوس کننده هاي قرارگرفته درميان دو خط بيت متصل شده است. اين تقويت کننده ازدو واحد معکوس کننده تشکيل شده که مي توانند ميزان توان دريافتي ازواحدهاي حافظه را تقويت کنند تا واحدهاي خوانش توانايي تشخيص دقيق مقاديرذخيره شده در واحدهاي حافظه را داشته باشند. براي اين منظور، اولين معکوس کننده از خط بيت مثبت به خط بيت منفي ودومين واحد معکوس کننده نيز درحالت برعکس ازخط بيت منفي به خط بيت مثبت متصل شده است. اين يک نمونه ساده ازحالت Positive Feedback است که دربسياري ازمدارهاي الکترونيکي به عنوان آمپلي فايربه کار مي رود. البته اين ترکيب بندي تنها درصورتي پايدارخواهد بود که دربين يک خط بيت پايين ويک خط بيت بالا مورد استفاده قرار گيرد.براي خواندن داده هاي موجود در واحدهاي يک ستون مراحل زير بايد طي شوند: 1- تقويت کننده حسگر خاموش شده و خطوط بيت به ميزاني شارژ اوليه مي شوند. که ولتاژ آن ها به طور دقيق مساوي با متوسط ميزان ولتازهاي بالا و پايين مدار شود. خطوط بيت بالا و پايين به صورت قرينه طراحي شده اند واين نوع طراحي به آن ها امکان مي دهد تا حد امکان به شکلي دقيق متعادل شوند. 2- مدار شارژ اوليه خاموش مي شود. به اين دليل که خطوط بيت بسيار طولاني هستند، خازن هاي آن ها بايد براي يک زمان کوتاه توانايي نگهداري توان را داشته باشند. 3- سطرهاي کلمه انتخاب شده برانگيخته شده اند وهمين موضوع سبب مي شود که يک خازن ذخيره کننده بتواند به يکي از دو خط بيت متصل شود. توان الکتريکي خازن بين واحد ذخيره کننده انتخاب شده و خط بيت متناسب به اشتراک گذاشته مي شود و درهمين حال ولتاژ ضعيفي که درخازن وجود دارد در خط تخليه مي شود. درطراحي ها به طورمعمول تمام تلاش براين است که بتوان تا حد ممکن ظرفيت خازني واحدهاي حافظه را بالا وظرفيت خازني خطوط داده را پايين نگه داشت. به اين دليل که اگر خطوط بيت توان الکتريکي را درخود ذخيره کنند. امکان خوانش ميزان ولتاژ واحدهاي حافظه ازميان خواهد رفت. از آنجا که ظرفيت خازني نسبت مستقيمي با اندازه واحدها دارد و به طورمعمول طول خطوط بيت بسيار بلند است، به همين دليل هميشه مقدارکمي اختلال در ولتاژهاي خطوط داده وجود خواهد داشت 4- درمرحله بعد تقويت کننده حسگر فعال مي شود حالت Positive Feedback سبب مي شود تا تفاوت ولتاژ بسياراندکي که درميان خطوط بيت وجود دارد تا بالاترين حد ممکن تقويت شود. در نهايت، خط بيت مثبت داراي بالاترين ولتاژ مثبت منطقي مدار وخط بيت منفي داراي بالاترين ولتاژ منفي منطقي مدار و خط بيت منفي داراي بالاترين ولتاز منفي منطقي مدار خواهند شد. دراين حالت سطر باز شده و ستون قابل انتخاب کردن خواهد بود. 5- در اين هنگام تقويت کننده حسگرآغاز به خواندن داده ها با انتخاب آدرس ستون خواهد کرد درحالي که سطر باز است. مي توان عمليات خوانش بسياري را از واحدهاي مشخص شده در آن سطر خاص به انجام رساند. 6- هنگام انجام مراحل خواندن، جريان از سمت خطوط بيت و از طريق آمپلي فايرحسگربه سمت واحدهاي ذخيره سازي بازگشت داده مي شوداين بازگشت دادن شارژ سبب دوباره سازي توان ذخيره شده درسلول حافظه مي شود. با توجه به طول خط بيت، اين عمل ممکن است به زمان زيادي، حتي بيشتر از زمان مورد نياز براي کارکرد آمپلي فاير حسگر، نياز داشته باشد، به همين دليل شارژ دوباره با فرايند خواندن بيش از يک ستون همزمان مي شود. 7- هنگامي که کار با يک ستون به پايان رسيد، خط کلمه بسته مي شود تا خازن هاي ذخيره سازي را از مدار جدا کند (ستون بسته مي شود)، همجچنين آمپلي فاير حسگر نيز غير فعال شده وخطوط بيت دوباره شارژ مي شوند. براي نوشتن روي حافظه، ستون باز مي شود و آمپلي فاير حسگر يک ستون خاص به صورت موقتي فعال مي شود. به اين ترتيب، خط بيت فعال شده وخازن را با مقادير دلخواه شارژ مي کند. با توجه به اثر Positive Feedback آمپلي فاير حالت فعال خود را حتي پس از پايان عملکرد نيز حفظ خواهد کرد. هنگام نوشتن روي يک واحد خاص، تمام يک سطر خوانده مي شود. سپس مقداريک واحد تغييرداده شده و تمام خط دوباره بازنويسي خواهد شد. با توجه به اطلاعات داده شده توسط JEDEC سازندگان به صورت معمول مدار را به گونه اي طراحي مي کنند که هرخط به طور تقريب هر64ميلي ثانيه يا کمتر دوباره نويسي شود. براي دوباره نويسي خودکار واحد حافظه نيز به طور معمول ازساختاري که به نام Refresh Logic شناخته مي شود، استفاده مي کنند.البته استفاده ازچنين واحدهايي باعث پيچيدگي بيشتر مدارخواهد شد. اما ازآنجا که حافظه هاي DRAM به خودي خود چندان پيچيده نيستند. و توليد آن ها اغلب ارزان تمام مي شود، اين افزايش پيچيدگي مشکل زيادي را براي سازندگان به وجود نخواهد آورد. البته سازندگان مختلف ازطراحي هاي خاص خود نيز براي دوباره نويسي واحدهاي حافظه استفاده مي کنند. همان طور که گفته شد، برخي ازآن ها تمامي واحدهاي حافظه را به شکل همزمان و هر64ميلي ثانيه بازنويسي کرده، اما برخي ديگر هر خط حافظه را در يک زمان شارژ مي کنند. براي نمونه يک سيستم با 213يا 8192 خط نيازدارد تا هرخط را در 7/8ميکروثانيه (64ms/8192) دوباره نويسي کنند. درنهايت، برخي سيستم هاي خاص نيز وجود دارند که با استفاده از يک مدار تايمر خارجي بخش هاي مختلف حافظه را با سرعت هاي متفاوت دوباره نويسي مي کنند. براي نمونه، دربرخي سيستم هاي ويدئويي VBLANK مدارحافظه بين هر ده تا بيست ميلي ثانيه دوباره نويسي مي شود. تمامي روش ها به گونه اي از شمارنده نياز دارند تا مشخص کند کدام يک از خطوط بايد درمرحله بعد دوباره نويسي شوند. بيشتر چيپ ست هاي حافظه DRAM شامل اين شمارنده هستند، اما انواع قديمي تر به يک مدار Refresh Logicنياز دارند تا شمارش را انجام دهند. تاخيردرحافظه هاي DRAMمنظوراز تاخيردرحافظه هاي DRAM مدت زماني است که براي دسترسي به داده ها در يک يا چند واحد خاص نياز است. براي بيان ميزان تأخيرازسيکل هاي کلاک گذرگاه حافظه استفاده مي شود. به اين دليل که يک پردازنده مدرن ازحافظه اي موجود بسيار سريع تراست، براي دسترسي به داده هاي ذخيره شده داخل RAMبايد مدت زيادي درانتظار بماند. تأخير کلي حافظه درحال حاضر يکي ازبزرگ ترين گلوگاه ها براي افزايش سرعت سيستم است.همان طور که در بخش پيش گفته شد، واحدهاي حافظه به صورت شبکه هاي متشکل ازميليون سطر وستون مرتب مي شوند وبا مشخص کردن آدرس يک واحد درسطر و ستون خاص مي توان به داده هاي هريک از آن ها دسترسي پيدا کرد. براي دسترسي تاخيرها درهرمرحله به صورت زير محاسبه مي شود:1- ابتدا RAM در حالت بيکاري است. 2- کنترل کننده حافظه يک دستور فعال سازي را ارسال مي کند. اين دستور يک خط خاص را که با استفاده از خط آدرس مشخص شده است، فعال مي کند. اين فرآيند هميشه داراي چند سيکل کلاک تاخيراست.3- پس ازاين تأخير، آدرس ستون داده شده و کار خواندن ونوشتن نيز به انجام رسيده است. فرمان هاي خواندن يا نوشتن مي توانند درهرسيکل کلاک وبراي آدرس هاي ستون متفاوت اجرا شوند (حتي مي توان يک دستور نوشتن را به دنبال هم روي چندين واحد صادر کرد. البته درصورت اجراي هريک ازدستورها، منظورخواندن يا نوشتن است، دستورديگرتا چند سيکل کلاک در دسترس نخواهد بود. اين موضوع به اين دليل است که حافظه به صورت خط لوله اي طراحي شده استک 4- هنگامي که درخواستي براي دسترسي به سطري ديگردريافت مي شود، سطري که درهمان زمان بازاست بايدغيرفعال شده و يک دستور شارژ اوليه نيز براي سطر مورد نظر ارسال شود. فرآيند شارژ اوليه نيز تا زماني که امکان صدور فرمان فعال سازي فراهم شود به چند سيکل کلاک زمان نياز خواهد داشت. درحافظه هاي SDRAM ونسل هاي هم خانواده بعدازآن، مانندDDR2.DDR و DDR3 چهار مرحله تأخير با توجه به کنترل کننده حافظه موجود درکامپيوتراز بقيه مهم تر هستند. ميزان اين تأخيرها با توجه به فرکانس گذرگاه حافظه مشخص مي شوند. tcasتعداد سيکل هاي کلاکي که براي دسترسي به يک ستون خاص نياز است، tcas ناميده مي شود .CAS Latency به زبان ساده CAS به عنوان «تأخيرسيگنال دسترسي به آدرس ستون»(Column Address Strobe Latency) شناخته مي شود. گاهي آن را با نام tCL نيزمي شناسند.tRCDبه تعداد سيکل هاي کلاکي که دربين يک آدرس سطر خاص و يک CAS نيازاست، RCD مي گويند. اين زماني است که کامپيوتراز زمان تشخيص دادن يک سطر وستون مشخص تا خواندن يا نوشتن روي آن مکان خاص نياز دارد. اين حالت وقفه بين آدرس خط وآدرس ستون (Row Address to Column Adress)ناميده مي شود. tRP (پيش شارژ RAS)تعداد سيکل هاي کلاکي که براي خاتمه دادن دسترسي به يک خط باز حافظه و بازکردن دسترسي به خط بعدي مورد نيازاست، tRP ناميده مي شود. اين حروف مخفف «تاخير براي زمان پيش شارژ خط»(Row Precharge است .tRAS (زمان فعال سازي خط)حداقل سيکل هاي کلاکي را که براي دسترسي به يک خط خاص در RAM بين زماني که داده درخواست و دستورپيش شارژاجرا مي شود، tRAS مي نامند. اين زمان همچنين به عنوان «تأخيرفعال سازي براي پيش شارژ» نيزشناخته مي شود. با توجه به داده هايي که سازندگان مختلف RAM اعلام مي کنند، اين ميزان در حافظه هاي DDR بايد حداقل برابر با 2+tRCD+CAS باشد تا زمان کافي براي ايجاد جريان خروجي داده ها به وجود بيايد .اما درنهايت اگر بخواهيم تأخيرهايي را که براي دسترسي و خواندن و نوشتن روي RAM اتفاق مي افتد به صورت اجمالي بررسي کنيم، مي توانيم آن را به اين شکل خلاصه کنيم: پردازنده درخواست دسترسي به يک واحد را به کنترل کننده حافظه ارسال مي کند. کنترل کننده بدون هيچ گونه تأخيري درخواست مي کند تا به سطري که واحد در آنجا قراردارد، دسترسي پيدا کند.دراين مرحله تأخير tRCD براي دستيابي به خط حافظه موردنظراتفاق مي افتد. به دليل ساختارخاص خانواده SDRAM(که شامل تمامي انواع DDR2,DDRوDDR3 نيز مي شود).مي توان هنگام دسترسي به يک خط حافظه، همزمان به چندين ستون دسترسي پيدا کرد. هنگامي که کارکنترل کننده با ستون مورد نظرتمام شد، سطور پيش شارژ شده واين موضوع به آن ها امکان مي دهد تا پس از تأخير ي به اندازه tRP به حالت آغازين باز گردند. دوتأخير ديگري که بايد به آن ها نيزاشاره کرد، عبارتند ازtRAS که به زمان مورد نياز براي نوسازي هر خط و قبل ازاين که بسته شود، نيازاست. همچنين tWR زماني است که پس از آخرين عمليات نوشتن بايد سپري شود. زيرا ممکن است خط بسته شود. همان طورکه تا کنون حدس زده ايد، تأخيرها ي کمتر به معني سرعت بالاتر است. همه سازندگان تأخيرهاي حافظه هاي توليدي خود را با استفاده از واحدهاي داده شده دربالا نشان مي دهند اعدادي که ذکر مي شوند به ترتيب بيانگر tCAS-tRCD-tRP-tRAS هستند. براي نمونه، تأخير يک ماژول خاص حافظه برابر با 8-3-3-5-2 نشان مي دهد که تأخيرها با واحد سيکل کلاک به اين شکل هستند: tCAS=2.5 tTCD=3 ,tRP=3 ,tRAS=8 نکته قابل توجه اين است که مقدار 0.5تنها براي حافظه هاي DDR2,DDRوDDR3 بيان مي شود، زيرا دراين حافظه ها از هر دوسوي بالا رونده وپايين رونده مرج فرکانسي براي انتقال داده ها استفاده مي شود. درباره اين تأخيرهاهنگام بررسي انواع مختلف حافظه بيشتر صحبت خواهيم کرد. البته بيشتر کاربران کامپيوتر نبايد نگران تنظيم تأخيرهاي حافظه روي سيستم خود باشند، تمامي سيستم ها داراي تنظيم هاي خودکاربراي بهينه سازي حافظه هستند. به طورمعمول تمامي موارد لازم براي بهينه سازي سرعت حافظه وسايرموارد مورد نياز درون چيپ ست SPD که نقش بايوس را براي حافظه بازي مي کند، ذخيره مي شوند. مقادير موجود دراين چيپ ست توسط سازنده و با تأييد JEDEC تهيه مي شوند. البته شما مي توانيد تأخيرها را به صورت دستي نيز تنظيم کنيد، اما اگر داراي دانش کافي در اين زمينه نباشيد، ممکن است تغييرات اشتباه سبب ناپايداري و عدم کارکرد درست سيستم شما شود.درنهايت در بسياري ازموارد، زمان بندي بهينه براي يک ماژول حافظه خاص با آزمايش و خطا به دست مي آيد. اگر علاقه داريد به اين کار را خودتان تجربه کنيد، مي توانيد اطلاعات مربوطه را از هزاران وب سايت مرتبط به دست آوريد. منبع: عصر شبکه 99
این صفحه را در گوگل محبوب کنید
[ارسال شده از: راسخون]
[مشاهده در: www.rasekhoon.net]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 192]
-
گوناگون
پربازدیدترینها