Игорь Кондратьев
типов памяти
RDRAM
В нашем еженедельнике (см. Computerworld/Россия, # 41, 1996, с.16) была
опубликована заметка Энди Сантони "SDRAM
вытесняет EDO". Редакция решила предложить своим читателям более
подробную информацию, касающуюся некоторых аспектов эволюции устройств
оперативной памяти.
В отличие от большинства компонентов ПК, развитие устройств оперативной
памяти шло гораздо медленнее. По-видимому, это объясняется тем, что с самого
начала в конструкции этих устройств был заложен некоторый резерв. В течение
многих лет компьютерная отрасль знала единственный вид оперативной памяти.
Сначала это была память с поддержкой страничного режима (Page Mode RAM),
с помощью которой был реализован ускоренный доступ к последовательным ячейкам
памяти (за счет сокращения циклов обращения). Позднее появилась память
типа Fast Page Mode DRAM (FPM DRAM - быстрая память со страничным режимом).
Ее название отражает тот факт, что FPM DRAM способствует дополнительному
ускорению доступа. Предполагается, что последовательные обращения происходят
к участкам, находящимся в одном и том же ряду матрицы ячеек памяти. Если
при очередном цикле обращения это предположение оказывается справедливым,
то достигается некоторая "экономия" времени.
FPM DRAM представляет собой самый простой тип оперативной памяти. В
настоящее время имеется два варианта микросхем FTP DRAM: с временем доступа
70 нс и 60 нс. Для процессора Pentium c тактовой частотой от 100 до 200
МГц (быстродействие шины составляет 66 МГц) время доступа к микросхеме
памяти должно составлять не менее 60 нс. Самая быстрая микросхема FPM DRAM
описывается формулой "5-3-3-3" (при обращении к памяти на считывание
первого слова необходимо 5 тактов, а следующих трех по 3).
C ростом тактовой частоты процессоров, старые принципы работы микросхем
оперативной памяти стали одной из причин, тормозящих рост производительности
компьютеров. Например, FPM DRAM с временем доступа 60 нс обеспечивает быстродействие
28,5 МГц, в то время как микропроцессоры способны работать на скоростях
до 66 МГц.
Первым способом ликвидации "узкого места" стало использование
кэш-памяти, введенной сначала непосредственно в центральный процессор (первый
уровень), а затем помещенной на материнскую плату (второй уровень). В настоящее
время большая часть ПК оснащается кэш-памятью второго уровня. Причем до
недавнего времени ее объем не превышал 256 Кбайт, что вполне соответствовало
потребностям пользователей. Пока самыми распространенными операционными
системами оставались DOS и Windows 3.1 или 3.11, а емкость оперативной
памяти не превышала 64 Мбайт, не было необходимости иметь кэш-память второго
уровня больше 256 Кбайт.
При работе в среде 32-разрядных многозадачных ОС типа Windows NT, OS/2
или Unix частота "промахов" кэш-памяти увеличивается. Это обусловлено
увеличением объемов выполняемых программ, а также количеством одновременно
выполняемых приложений. Для компенсации результирующего снижения производительности
системы надо либо увеличить кэш-память, либо использовать более "быструю"
оперативную память.
С выходом процессора Pentium P54C появилась возможность установки на
материнской плате кэш-памяти объемом 512 Кбайт. При работе c ОС Windows
95 стало ясно, что такой объем кэш-памяти дает увеличение производительности
ПК, имеющего оперативную память объемом всего 16 Мбайт (что было доказано
соответствующими тестами). Тем не менее чипсеты компании VIA, предназначенные
для работы с процессорами Pentium, могут поддерживать до 2048 Кбайт.
Несмотря на то, что кэш-память позволяет (иногда весьма существенно)
сократить разрыв между быстродействием процессора и пропускной способностью
памяти, она заметно повышает общую стоимость системы и ее сложность. Поэтому
велись разработки в области создания более быстрой памяти.
Если первые достижения в деле повышения быстродействия памяти определялись
успехами в области технологии, то дальнейшее совершенствование микросхем
памяти связано с реализацией новой архитектуры DRAM. Причем предпринятые
изменения почти не затронули размеры кристаллов памяти. Первым заметным
решением стала память типа EDO DRAM, появившаяся в 1995 году.
Содержание