מה זה RAS (Row Access Strobe או Row Access Select)?

מחשבים מודרניים הם ספינות מנוהלות בחוזקה. הרוב המכריע של הרכיבים מופעלים על שעון, והשעונים האלה יכולים לתקתק מיליארדי פעמים בשנייה. עם זאת, רכיב החומרה הנשלט בצורה הדוקה ביותר במחשב הוא זיכרון ה-RAM. ישנם עשרות תזמונים ראשוניים, משניים ושלישיים המשמשים כדי להגדיר במדויק כמה מהיר כל מקל RAM יכול להיות. תזמונים אלה אמנם מגדירים את הביצועים של זיכרון RAM, אך הם אינם שולטים כיצד הוא פועל, אלא באיזו מהירות.

אחד החלקים הקריטיים בשימוש ב-RAM הוא RAS. RAS הוא קיצור של Row Access Strobe או Row Access Select. בימי ה-DRAM האסינכרוני, RAS היה Strobe. עם זאת, עם DRAM סינכרוני מודרני, זה כבר לא המקרה; השם עדיין משמש בדרך כלל כאחיזה.

RAS הוא חיבור חשמלי בין בקר הזיכרון לבין שבבי ה-RAM. זה נשאר גבוה כברירת מחדל. כאשר RAS מופחת, זה מצביע על כך שהכתובת על פיני הכתובת היא כתובת שורה. לאחר מכן, ה-RAM מתחיל בתהליך פתיחת השורה המוגדרת. לאחר מכן RAS חייב להישאר נמוך עד שניתן לסגור את השורה. זה לאחר שהופיעו נתונים על סיכות הנתונים.

תזמונים הקשורים ל-RAS

ישנם תזמונים רבים הקשורים ל-RAS. הבסיסי ביותר הוא tRAS אשר מגדיר את המספר המינימלי של מחזורי שעון זיכרון ש-RAS חייב להיות נמוך. זה בדרך כלל המספר הרביעי אם קבוצה של תזמוני RAM מוצגים ללא תוויות. ט

RCD הוא תזמון נוסף שמגדיר את השהיית RAS ל-CAS. זהו מספר מחזורי שעון הזיכרון שצריכים לעבור בין RAS שנמשך נמוך אליו הוראה ל-RAM לקחת כתובת שורה ו-CAS נמשך נמוך כדי להורות ל-RAM לקחת עמודה כתובת. בשילוב, שתי הכתובות הללו מציינות כתובת זיכרון, אך פתיחת השורה חייבת להשלים לפני שניתן לציין כתובת עמודה.

טRC הוא זמן מחזור השורה. זהו המספר המינימלי של מחזורי שעון זיכרון בין שורה אחת שנפתחת לשורה אחרת שנפתחת. זהו שילוב של הזמן שבו יש להחזיק RAS נמוך, והזמן שבו יש להחזיקו גבוה כדי להטעין מראש לאחר סגירת שורה. טRP הוא זמן הטעינה המוקדמת של RAS, המגדיר כמה זמן RAS חייב להיות גבוה לפני שניתן יהיה להוריד אותו שוב כדי לפתוח שורה נוספת.

לאילו פונקציות משמש RAS?

RAS משמש עבור כל פעולת RAM. יש לציין כתובת שורה ועמודה כדי לקרוא נתונים מ-RAM. הקצה הנופל של RAS מורה ל-RAM לבדוק את פיני הכתובות כדי לגלות איזו שורה לפתוח. תהליך זה זהה לפעולות כתיבה.

תאי הזיכרון המרכיבים את זיכרון ה-RAM צריכים לרענן את הטעינה שלהם מכיוון שהוא דולף באופן קבוע. זה נקרא מרענן. מחזור רענון מופעל כדי להבטיח שכל תא יתרענן לפני כל אובדן נתונים. שורות שלמות של תאים מתרעננות בבת אחת על ידי פתיחה וסגירה מחדש. פעולת הקריאה או הכתיבה, לפיכך, מרעננת שורה, כלומר ניתן לדלג עליה לאותו מחזור. עם זאת, לא ניתן לסמוך על פעולות קריאה וכתיבה שיפגעו בכל שורה באופן קבוע מספיק, ולכן נדרשות פעולות רענון ספציפיות.

גישה מרעננת

ישנן שתי גישות עיקריות לביצוע רענון; שניהם דורשים שימוש ב-RAS. הראשון הוא RAS Only Refresh או ROR. זה כולל משיכת RAS נמוך וציון השורה שיש לרענן. לא ננקטות פעולות נוספות, והשורה נסגרת ברגע שהיא יכולה להיות מוכנה לפעולה הבאה.

הגישה השנייה היא CAS Before RAS Refresh או CBR. זה מושך את ה-CAS נמוך, ולאחר מכן את ה-RAS נמוך, אך לעולם אינו מציין כתובת כלשהי על פיני הכתובת. בפעולות רגילות, RAS תמיד חייב להימשך נמוך קודם, וזו פעולה ברורה. הוא מסתמך על זיכרון ה-RAM כדי לשמור על מונה של השורות שעברו רענון ואילו עדיין צריך לרענן.

מכיוון שלא צוינה שורה, שורה שצוינה על ידי המונה נפתחת ולאחר מכן גדלה באחת כך שהשורה הבאה תיפתח בפעם הבאה. ל-CBR יתרון קל ביעילות הספק על פני ROR מכיוון שאין צורך בכוח כדי לציין כתובת שורה. עם זאת, CBR עשוי להציע פחות הזדמנויות להטבות מודעות לדעיכת טעינה תא אחר תא, אם כי זה לא מיושם כרגע כלל, מה שהופך את זה לחיסרון תיאורטי גרידא.

סיכום

RAS ראשי תיבות של Row Address Strobe. זה יכול להיקרא גם Row Address Select, מכיוון שהאות החשמלי אינו עוד מכשיר הבטה. כאשר RAS מופחת, כתובת שורה נקלטת מסיכות הכתובות. זה משמש לפתיחת שורה, שנשארת פתוחה כל עוד RAS נשמר נמוך. ישנו פרק זמן מינימלי שבו יש לשמור על RAS נמוך, המוגדר כ-tRAS.

יש גם פרק זמן מינימלי שבו יש להחזיק RAS גבוה לאחר מכן, tRP. ביחד, שני התזמונים הללו מרכיבים את זמן מחזור RAS, tRC. זו לא מגבלה קשה אלא רכה שמבטיחה מספיק זמן לשורות להיפתח כראוי ולהשלמה של טעינה מוקדמת ברגע שהשורה נסגרת שוב.