Nykyaikaiset tietokoneet ovat tiukasti ohjattuja laivoja. Suurin osa komponenteista toimii kellolla, ja nämä kellot voivat tikittää miljardeja kertoja sekunnissa. Tietokoneen tiukimmin ohjattu laitteisto on kuitenkin RAM. On olemassa kymmeniä ensisijaisia, toissijaisia ja tertiäärisiä ajoituksia, joiden avulla voidaan määrittää tarkasti, kuinka nopea kukin RAM-muisti voi olla. Vaikka nämä ajoitukset määrittävät RAM-muistin suorituskyvyn, ne eivät hallitse sen toimintaa, vaan kuinka nopeasti.
Yksi RAM-muistin käytön kriittisistä osista on RAS. RAS on lyhenne sanoista Row Access Strobe tai Row Access Select. Asynchronous DRAMin päivinä RAS oli välähdys. Nykyaikaisessa Synchronous DRAMissa näin ei kuitenkaan enää ole; nimeä käytetään edelleen yleisesti pidättäjänä.
RAS on sähköinen yhteys muistiohjaimen ja RAM-sirujen välillä. Se jätetään oletuksena korkealle. Kun RAS on alhainen, tämä osoittaa, että osoitepinnoissa oleva osoite on riviosoite. RAM aloittaa sitten määritellyn rivin avaamisen. RAS: n on tällöin pysyttävä matalana, kunnes rivi voidaan sulkea. Tämä tapahtuu sen jälkeen, kun tiedot näkyvät datanastoissa.
Ajoitukset liittyvät RAS: iin
RAS: iin liittyy monia ajoituksia. Perusteellisin on tRAS joka määrittää muistin kellojaksojen vähimmäismäärän, joka RAS on pidettävä alhaisena. Tämä on tyypillisesti neljäs numero, jos RAM-ajoitusjoukko esitetään ilman tunnisteita. tRCD on toinen ajoitus, joka määrittää RAS-CAS-viiveen. Tämä on muistin kellojaksojen määrä, jonka on kuluttava RAS: n laskemisen välillä käskee RAMia ottamaan rivin osoitteen ja CAS: ia vedetään alas ohjatakseen RAMia ottamaan sarake osoite. Yhdessä nämä kaksi osoitetta määrittävät muistiosoitteen, mutta rivin avaamisen on suoritettava loppuun, ennen kuin sarakeosoite voidaan määrittää.
tRC on rivijakson aika. Tämä on muistin kellojaksojen vähimmäismäärä yhden rivin avaamisen ja toisen rivin avaamisen välillä. Tämä on yhdistelmä ajasta, jonka RAS on pidettävä alhaalla, ja ajasta, jonka se on pidettävä korkealla, jotta se latautuu rivin sulkemisen jälkeen. tRP on RAS: n esilatausaika, joka määrittää, kuinka kauan RAS: n on oltava korkealla, ennen kuin se voidaan laskea jälleen alas toisen rivin avaamiseksi.
Mihin toimintoihin RAS: ia käytetään?
RAS: ää käytetään jokaiseen RAM-toimintoon. Rivin ja sarakkeen osoite on määritettävä, jotta kaikki tiedot voidaan lukea RAM-muistista. RAS: n laskeva reuna kehottaa RAM: ia tarkistamaan osoitenastat selvittääkseen, mikä rivi avataan. Tämä prosessi on sama kirjoitusoperaatioille.
RAM-muistin muodostavien muistisolujen on päivitettävä lataus, koska se vuotaa säännöllisesti. Tätä kutsutaan virkistäväksi. Päivityssykli suoritetaan sen varmistamiseksi, että jokainen solu päivitetään ennen tietojen häviämistä. Kokonaiset solurivit päivitetään kerralla avaamalla ja sulkemalla ne uudelleen. Siksi luku- tai kirjoitustoiminto päivittää rivin, mikä tarkoittaa, että se voidaan ohittaa kyseisessä jaksossa. Luku- ja kirjoitustoimintojen ei kuitenkaan voida luottaa osuvan jokaiseen riviin riittävän säännöllisesti, joten tarvitaan erityisiä päivitystoimintoja.
Virkistävä lähestymistapa
Päivityksen suorittamiseen on kaksi päätapaa; molemmat edellyttävät RAS: n käyttöä. Ensimmäinen on RAS Only Refresh tai ROR. Tämä edellyttää RAS: n vetämistä alhaiselle tasolle ja päivitettävän rivin määrittämistä. Mitään muita toimenpiteitä ei tehdä, ja rivi suljetaan heti, kun se voi olla valmis seuraavaa toimintoa varten.
Toinen lähestymistapa on CAS Before RAS refresh tai CBR. Tämä laskee CAS: n alhaisen ja sitten RAS: n matalan, mutta ei koskaan määritä osoitenastoihin osoitetta. Normaalikäytössä RAS on aina ensin vedettävä alas, mikä on erillinen toiminta. Se luottaa RAM-muistiin pitääkseen laskurin siitä, mitkä rivit on päivitetty ja mitkä on vielä päivitettävä.
Koska riviä ei ole määritetty, laskurin määrittämä rivi avataan ja sitä lisätään sitten yhdellä, jotta seuraava rivi avataan seuraavan kerran. CBR: llä on pieni tehotehokkuusetu ROR: iin verrattuna, koska riviosoitteen määrittämiseen ei tarvita tehoa. CBR voi kuitenkin tarjota vähemmän mahdollisuuksia solukohtaisille varauksille, vaikka tätä ei tällä hetkellä olekaan otettu käyttöön, mikä tekee siitä puhtaasti teoreettisen haittapuolen.
Johtopäätös
RAS on lyhenne sanoista Row Address Strobe. Sitä voidaan kutsua myös nimellä Row Address Select, koska sähköinen signaali ei ole enää välähdys. Kun RAS lasketaan alhaiseksi, osoitenastaista poimitaan riviosoite. Tätä käytetään avaamaan rivi, joka pysyy auki niin kauan kuin RAS pidetään alhaalla. On olemassa vähimmäisaika, jonka RAS on pidettävä alhaisena, määriteltynä tRAS.
On myös vähimmäisaika, jonka RAS on pidettävä korkealla sen jälkeen, tRP. Nämä kaksi ajoitusta yhdessä muodostavat RAS-syklin ajan, tRC. Tämä ei ole kova raja, vaan pehmeä, joka varmistaa tarpeeksi aikaa rivien kunnolla avautumiseen ja esilatauksen valmistumiseen, kun rivi suljetaan uudelleen.