Arquitectura

ARQUITECTURA DE COMPUTADORES
Tema 2: TECNOLOGÍA DE LOS SISTEMAS DE MEMORIA

http:// www.atc.us.es

Objetivos
Presentar las características más relevantes de las memorias RAM estáticas y dinámicas. Hacer un estudio histórico de la evolución de la tecnología de las memorias DRAM. Proporcionar una visión moderna y actual del funcionamiento de las memorias DRAM. Dar una base para entenderfuturos avances en la tecnología de memorias. Capacidad para elegir la memoria DRAM más adecuada para un computador.
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Bibliografía
• http://www.jedec.org (Organismo de estandarización semiconductores)
• http://www.micron.com (Memorias EDO/FPM, SDRAM, DDR) • http://www.rambus.com (Memorias RDRAM)

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA •Hans-Peter Messmer. “The Indespensable PC Hardware Book”.Addison-Wesley, 2002. •Thomas L. Floyd. “Fundamentos de sistemas digitales”. Prentice-Hall, 2000. •J.L. Hennessy, D.A. Patterson. “Computer Architecture”. Morgan Kaufmann Publishers, 2003.
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Índice de contenidos (1)
1. Memorias semiconductoras 2. Memorias de acceso aleatorio estáticas (SRAM): 2.1. Estructura externa de una SRAM asíncrona 2.2. Estructura interna de una SRAM asíncrona 2.3. Cronogramade lectura/escritura en una SRAM asíncrona 3. Memorias de acceso aleatoria dinámicas (DRAMs): 3.1. Fundamentos de memorias DRAM 3.2. DRAMs asíncronas: 3.2.1. Estructura interna de una DRAM asíncrona 3.2.2. Cronograma Acceso Lectura Memoria DRAM 3.2.3. FPM RAM 3.2.4. EDO RAM 3.2.5. BEDO RAM
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Índice de contenidos (2)
3.3. Otros aspectos relacionados con las DRAMs: 3.3.1. Refresco 3.3.2.Precarga 3.3.3. Entrelazado de memoria 3.3.4. Otras mejoras para aumentar el rendimiento: ampliación banco memoria y pipeline de direcciones 3.3.5. El controlador de memoria 3.4. Módulos de Memoria DRAM 3.5. DRAMs síncronas: 3.5.1. Memorias SDRAM (Synchronous DRAM) 3.5.2. Memorias DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) 3.5.3. Memorias RDRAM (Rambus DRAM) 4. Anexo: Nomenclatura DRAMs.
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1. MemoriasSemiconductoras
Memoria semiconductora: matriz de celdas que contienen 1 ó 0, donde cada celda se especifica por una dirección compuesta por su fila (ROW) y su columna (COLUMN). Utilización de transistores semiconductoras. Operaciones básicas: lectura y escritura de datos. Conexión al exterior mediante bus de datos, direcciones y control. Dos categorías principales: - ROM (read-only memory): losdatos se almacenan de forma permanente o semipermanente memorias no volátiles. - RAM (random-access memory): se tarda lo mismo en acceder a cualquier dirección de memoria (acceso en cualquier orden), capacidad de lectura y escritura, memorias volátiles. Dos tipos: SRAM y DRAM.
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2. Memorias de acceso aleatorio estáticas (SRAM, static RAM)
Utilización de flip-flops para almacenar celdas. Rapidezde acceso a los datos. Tecnología con la que se implementan las memorias caché. Dos tipos: asíncronas y síncronas de ráfaga. Diferencia: utilización de la señal de reloj del sistema para sincronizar todas las entradas este reloj. Modo ráfaga en las SRAM síncronas: leer o escribir en varias posiciones de memoria (hasta 4) utilizando una única dirección. También presente en memorias DRAM.
72.1. Estructura externa de una SRAM asíncrona
Vcc

Pastilla memoria 2n x w bits

GND

an-1

a2 a1 a0

Dirección (n bits)

SRAM
dw-1 d2 d1 d0 Líneas de datos (w bits)

Control

OE WE CS

Selección

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2.2. Estructura interna de una SRAM asíncrona
Pastilla memoria 2n x w bits Biestable D an-1 a1 a0 Dirección (n bits)
Decodificador

Din

D Q Clk

WE

OE WE CS

FilaControl datos entrada/salida
Dout

dw-1

d2 d1 d0
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Líneas de datos (w bits)

2.3. Cronograma de lectura/escritura en una SRAM asíncrona
•Tiempo de acceso: tiempo transcurrido desde que se hace la petición (dirección a la entrada del bus de direcciones) hasta que se accede al dato. •Tiempo de ciclo (ciclo de lectura/escritura): tiempo mínimo que debe transcurrir entre dos...