I computer moderni sono navi ben gestite. La stragrande maggioranza dei componenti viene eseguita su un orologio e questi orologi possono ticchettare miliardi di volte al secondo. Il componente hardware più strettamente controllato in un computer, tuttavia, è la RAM. Esistono dozzine di temporizzazioni primarie, secondarie e terziarie utilizzate per configurare con precisione quanto può essere veloce ogni stick di RAM. Mentre questi tempi definiscono le prestazioni della RAM, non controllano come funziona, quanto velocemente.
Una delle parti critiche dell'utilizzo della RAM è RAS. RAS è l'abbreviazione di Row Access Strobe o Row Access Select. Ai tempi della DRAM asincrona, RAS era uno stroboscopio. Tuttavia, con la moderna DRAM sincrona, non è più così; il nome è ancora generalmente utilizzato come residuo.
RAS è una connessione elettrica tra il controller di memoria e i chip RAM. Viene lasciato alto per impostazione predefinita. Quando RAS è basso, ciò indica che l'indirizzo sui pin di indirizzo è un indirizzo di riga. La RAM avvia quindi il processo di apertura della riga definita. RAS deve quindi rimanere basso fino a quando la riga non può essere chiusa. Questo è dopo che i dati vengono visualizzati sui pin di dati.
Tempi relativi a RAS
Ci sono molti tempi legati alla RAS. Il più elementare è tRAS che definisce il numero minimo di cicli di clock della memoria che RAS deve mantenere basso. Questo è in genere il quarto numero se una serie di temporizzazioni RAM viene presentata senza etichette. TDMC è un'altra temporizzazione che definisce il ritardo da RAS a CAS. Questo è il numero di cicli di clock della memoria che devono passare tra la RAS e il livello basso istruire la RAM a prendere un indirizzo di riga e CAS viene abbassato per istruire la RAM a prendere una colonna indirizzo. Combinati, questi due indirizzi specificano un indirizzo di memoria, ma l'apertura della riga deve essere completata prima che sia possibile specificare un indirizzo di colonna.
TRC è il tempo di ciclo di riga. Questo è il numero minimo di cicli di clock della memoria tra l'apertura di una riga e l'apertura di un'altra riga. Questa è una combinazione del tempo in cui RAS deve essere tenuto basso e del tempo in cui deve essere tenuto alto per precaricare dopo che una riga è stata chiusa. TRP è il tempo di precarica RAS, che definisce per quanto tempo RAS deve essere alto prima che possa essere nuovamente abbassato per aprire un'altra riga.
Per quali funzioni viene utilizzato RAS?
RAS viene utilizzato per ogni operazione RAM. È necessario specificare un indirizzo di riga e colonna per leggere qualsiasi dato dalla RAM. Il fronte di discesa di RAS indica alla RAM di controllare i pin degli indirizzi per scoprire quale riga aprire. Questo processo è lo stesso per le operazioni di scrittura.
Le celle di memoria che compongono la RAM devono aggiornare la loro carica mentre perde regolarmente. Questo si chiama rinfrescante. Viene eseguito un ciclo di aggiornamento per garantire che ogni cella venga aggiornata prima di qualsiasi perdita di dati. Intere righe di celle vengono aggiornate contemporaneamente aprendole e richiudendole. L'operazione di lettura o scrittura, quindi, aggiorna una riga, il che significa che può essere saltata per quel ciclo. Tuttavia, non è possibile fare affidamento sulle operazioni di lettura e scrittura per raggiungere ogni riga con sufficiente regolarità, pertanto sono necessarie operazioni di aggiornamento specifiche.
Un approccio rinfrescante
Esistono due approcci principali per eseguire un aggiornamento; entrambi richiedono l'utilizzo di RAS. Il primo è RAS Only Refresh o ROR. Ciò comporta l'abbassamento di RAS e la specifica della riga da aggiornare. Non vengono eseguite ulteriori azioni e la riga viene chiusa non appena può essere pronta per l'operazione successiva.
Il secondo approccio è il CAS Before RAS refresh o CBR. Questo porta CAS basso, quindi RAS basso, ma non specifica mai alcun indirizzo sui pin degli indirizzi. Nelle normali operazioni, RAS deve sempre essere abbassato per primo, che è un'operazione distinta. Si basa sulla RAM per mantenere un contatore di quali righe sono state aggiornate e quali devono ancora essere aggiornate.
Poiché non viene specificata alcuna riga, una riga specificata dal contatore viene aperta e quindi incrementata di uno in modo che la riga successiva venga aperta la volta successiva. CBR ha un leggero vantaggio in termini di efficienza energetica rispetto a ROR poiché non è necessaria alimentazione per specificare un indirizzo di riga. CBR, tuttavia, potrebbe offrire meno opportunità per le indennità di consapevolezza del decadimento della carica cella per cella, sebbene ciò non sia attualmente implementato affatto, rendendolo uno svantaggio puramente teorico.
Conclusione
RAS è l'acronimo di Row Address Strobe. Può anche essere chiamato Row Address Select, poiché il segnale elettrico non è più uno stroboscopio. Quando RAS viene abbassato, viene prelevato un indirizzo di riga dai pin di indirizzo. Questo viene utilizzato per aprire una riga, che rimane aperta fintanto che RAS viene mantenuto basso. Esiste un periodo minimo di tempo in cui RAS deve essere mantenuto basso, definito come tRAS.
C'è anche un periodo minimo di tempo in cui RAS deve essere tenuto alto in seguito, tRP. Combinati, questi due tempi costituiscono il tempo del ciclo RAS, tRC. Non si tratta di un limite rigido, ma di un limite flessibile che garantisce un tempo sufficiente per l'apertura corretta delle file e per il completamento della precarica una volta che la riga viene richiusa.