Какво е асинхронна DRAM?

DRAM е форма на компютърна памет, която се използва като системна RAM. Всички съвременни изчислителни устройства използват един или друг вариант на синхронна DRAM като своя системна RAM. Текущото поколение е DDR4, въпреки че DDR5 току-що излезе на пазара.

Преди DDR RAM обаче имаше SDR RAM. Технически, SDR RAM е ретроним, тъй като първоначално се нарича SDRAM, съкращение от синхронна динамична памет с произволен достъп. Това го отличава от предишните форми на DRAM, които са асинхронни.

За разлика от синхронната DRAM, часовникът на паметта не е синхронизиран с часовника на процесора за асинхронната DRAM. Това означава, че процесорът не знае скоростта, с която работи RAM. Централният процесор издава инструкции и предоставя данни за запис в RAM толкова бързо, колкото командата и I/O шините позволяват, с очакването, че контролерът на паметта ще се справи с това по подходящ начин скорост. Това също означава, че процесорът иска данни, без да знае колко време ще трябва да чака отговора.

Това означаваше, че процесорът трябва да изпраща команди по-рядко, отколкото позволява спецификацията. Ако втора команда е изпратена твърде бързо, нейната операция може да повлияе на първата. Този вид ситуация би довела до повреда на данните и безсмислени отговори. Системата работеше и беше стандарт за DRAM от създаването си през 60-те години на миналия век, докато синхронната DRAM не показа своето превъзходство и се превърна в доминираща форма на DRAM.

История на асинхронната DRAM

Първата итерация на асинхронната DRAM имаше неефективност в нея. Цялата DRAM се взаимодейства чрез предоставяне на ред и колона от клетки на паметта. След като предоставите тази информация, можете или да записвате данни в тези клетки, или да четете данни от тях, в зависимост от предоставените команди. За да взаимодействате с клетки от паметта, редът трябва да бъде предоставен първо, в това, което е най-бавната част от процеса на четене или запис. Само след като редът е отворен, може да бъде избрана колона за взаимодействие с конкретни клетки от паметта.

Първата итерация на асинхронната DRAM изисква адресът на реда да бъде предоставен за всяко взаимодействие. Важното е, че това означава, че бавният процес на отваряне на реда трябва да се случва всеки път. Дори ако взаимодействието е било със същия ред. Втората итерация, наречена Page Mode RAM, позволява ред да се държи отворен и да се извършват множество операции за четене или запис върху която и да е от колоните в този ред.

DRAM в Page Mode по-късно беше подобрена с Fast Page Mode DRAM. Страничен режим DRAM позволява само действителен адрес на колона да бъде указан след отваряне на ред. Издадена е отделна команда, която дава инструкции за избор на колона. Режимът на бърза страница позволи адресът на колоната да бъде предоставен преди инструкцията за избор на колона, осигурявайки незначително намаляване на забавянето.

EDO DRAM

EDO DRAM или Extended Data Out DRAM добавиха възможност за избор на нова колона. В същото време данните все още се четат от предварително зададената колона. Това позволи командите да бъдат конвейеризирани и осигури повишаване на производителността с до 30%.

Burst EDO RAM беше последният асинхронен DRAM стандарт. Докато излизаше на пазара, синхронната DRAM вече правеше крачки към превръщането си в доминираща форма на DRAM. Той позволява поредица от адреси на колони да бъдат посочени в един такт чрез избиране на адрес и след това определяне за четене от до следните три колони в реда за намаление латентност.

Заключение

Асинхронната DRAM беше ранна форма на DRAM, която не синхронизира часовника на DRAM с часовника на процесора. Това работеше достатъчно добре, докато честотите на процесора бяха ниски. Но с увеличаването им, той започна да показва своята слабост. Синхронната RAM в крайна сметка се превърна в доминиращ играч на пазара на DRAM. Неговата повишена ефективност и мащабируема производителност продължават да се подобряват. В момента по същество не се прави активно асинхронна DRAM, тъй като нищо не я използва. Малко вероятно е някога да се завърне.