计算机组成原理课件 第13讲.pptVIP

作业 5 - 11，12，15，16，18，19，22 * §5．4 动态存储器 Dynamic RAM Dynamic random access memory (DRAM) is a type of random access memory that stores each bit of data in a separate capacitor within an integrated circuit. The advantage of DRAM is its structural simplicity: only one transistor and a capacitor are required per bit, compared to six transistors in SRAM. This allows DRAM to reach very high density. Dynamic random access memory is produced as integrated circuits (ICs) bonded and mounted into plastic packages with metal pins for connection to control signals and buses. Since real capacitors leak charge, the information eventually fades unless the capacitor charge is refreshed periodically. Because of this refresh requirement, it is a dynamic memory as opposed to SRAM and other static memory. 1．动态存储器芯片 DRAM芯片的集成度高，容量大，速度不高（50~100ns），功耗低，价格低。 为了进一步降低芯片的封装成本，还设法减少芯片的引脚数。 采用地址线复用和多字1位等方法。将地址分两次送入存储器芯片，内部有行地址锁存和列地址锁存电路。 行地址译码 列地址译码 A0 A1 行地址锁存 列地址锁存 DRAM芯片： A0……A7 64k×1 DRAM I/O 常见：×1, ×8 动态存储器的存储控制比较复杂，需要由外部电路提供行地址和列地址，以及控制刷新。 DIP（Dual in-line Package） SIPP（Single In-line Pin Package） SIMM 30 pin SIMM 72 pin DIMM (168-pin) DDR DIMM (184-pin) DRAM packaging Single In-line Memory Module Dual In-line Memory Module 的下降沿把行地址送入存储芯片内的行地址锁存器， 的下降沿把列地址送入存储芯片内的列地址锁存器。 DRAM芯片的工作方式有：读工作方式，写工作方式，读-改写工作方式，页面工作方式，刷新工作方式。 其中，页面工作方式是在行地址锁存后保持 。不断变化列地址和 ，就可以在行地址不变的情况下对某一行的所有单元连续地进行读/写。页面工作方式使得存储器有批写入和批读出能力，提高了存储器的速度。 列地址 行地址 AB 2．动态存储器的刷新 Refresh MOS管的栅极电容容量很小，绝缘电阻不够大，经过一段时间后电荷逐渐泄漏，使保存的信息丢失。为了不丢失数据，必须及时对保存的信息进行刷新。在芯片内部把存储单元的内容读出来再写回去，信息不出现在数据总线上。 DRAM芯片通常采用定时逐行刷新。 刷新周期一般为2ms。 2．动态存储器的刷新 Refresh ①集中刷新 在一个刷新周期内，用一段固定的时间，连续对存储器的所有行逐一刷新，在此期间内停止CPU和其他主设备对存储器的读写。 例如，1个存储器有1024行，存储周期为200ns。刷新一次需204.8μs。在2ms内还有1795.2μs的时间可用于存储器读写。 t 刷新周期 刷新 刷新 集中刷新方式的缺点：在刷新期间不能访问存储器，有时会影响CPU工作。 ②分布式刷新 在2ms时间内分散地将各行刷新一遍，每隔Δt时间刷新一行。 Δt = 刷新周期 / 存储器行数 动态存储器一般分为128行，所以Δt = 2ms / 128=15.625μs 存储控