Moderne datamaskiner er tett drevne skip. De aller fleste komponentene kjøres på en klokke, og disse klokkene kan tikke milliarder av ganger i sekundet. Den mest tett kontrollerte maskinvaren i en datamaskin er RAM. Det er dusinvis av primære, sekundære og tertiære timinger som brukes til å konfigurere nøyaktig hvor rask hver RAM-pinne kan være. Selv om disse tidspunktene definerer ytelsen til RAM, kontrollerer de ikke hvordan det fungerer, bare hvor raskt.
En av de kritiske delene ved bruk av RAM er RAS. RAS er forkortelse for Row Access Strobe eller Row Access Select. I tiden med Asynkron DRAM var RAS en strobe. Men med moderne Synchronous DRAM er det ikke lenger tilfelle; navnet er fortsatt vanligvis brukt som en holdeplass.
RAS er en elektrisk forbindelse mellom minnekontrolleren og RAM-brikkene. Den står høyt som standard. Når RAS bringes lavt, indikerer dette at adressen på adressepinnene er en radadresse. RAM-en starter deretter prosessen med å åpne den definerte raden. RAS må da holde seg lavt til raden kan lukkes. Dette er etter at data vises på datapinnene.
Tidspunkter relatert til RAS
Det er mange tidspunkter knyttet til RAS. Det mest grunnleggende er tRAS som definerer minimum antall minneklokkesykluser som RAS må holdes lavt. Dette er vanligvis det fjerde tallet hvis et sett med RAM-timinger presenteres uten etiketter. tRCD er en annen timing som definerer RAS til CAS-forsinkelsen. Dette er antallet minneklokkesykluser som må gå mellom RAS blir trukket lavt til instruere RAM til å ta en radadresse og CAS blir trukket lavt for å instruere RAM til å ta en kolonne adresse. Kombinert spesifiserer disse to adressene en minneadresse, men åpningen av raden må fullføres før en kolonneadresse kan spesifiseres.
tRC er radsyklustiden. Det er minimum antall minneklokkesykluser mellom en rad som åpnes og en annen rad som åpnes. Dette er en kombinasjon av tiden som RAS må holdes lav, og tiden den må holdes høy for å forhåndslade etter at en rad er stengt. tRP er RAS-forladingstiden, som definerer hvor lenge RAS må være høy før den kan bringes lavt igjen for å åpne en ny rad.
Hvilke funksjoner brukes RAS til?
RAS brukes for hver RAM-operasjon. En rad- og kolonneadresse må spesifiseres for å lese data fra RAM. Den fallende kanten av RAS instruerer RAM-en til å sjekke adressepinnene for å finne ut hvilken rad som skal åpnes. Denne prosessen er den samme for skriveoperasjoner.
Minnecellene som utgjør RAM-minnet, må oppdatere ladingen, siden den lekker regelmessig. Dette kalles forfriskende. En oppdateringssyklus kjøres for å sikre at hver celle oppdateres før datatap. Hele rader med celler oppdateres samtidig ved å åpne og lukke dem igjen. Lese- eller skriveoperasjonen oppdaterer derfor en rad, noe som betyr at den kan hoppes over for den syklusen. Lese- og skriveoperasjoner kan imidlertid ikke stole på for å treffe hver rad regelmessig nok, så spesifikke oppdateringsoperasjoner er påkrevd.
En forfriskende tilnærming
Det er to hovedtilnærminger for å utføre en oppdatering; begge krever bruk av RAS. Den første er RAS Only Refresh eller ROR. Dette innebærer å trekke RAS lavt og spesifisere raden som skal oppdateres. Ingen ytterligere handlinger gjøres, og raden lukkes så snart den kan være klar for neste operasjon.
Den andre tilnærmingen er CAS Before RAS refresh eller CBR. Dette trekker CAS lavt, deretter RAS lavt, men spesifiserer aldri noen adresse på adressepinnene. Under normal drift må RAS alltid trekkes lavt først, som er en distinkt operasjon. Den er avhengig av RAM for å holde en teller for hvilke rader som har blitt oppdatert og hvilke som fortsatt må oppdateres.
Siden ingen rad er spesifisert, åpnes en rad spesifisert av telleren og økes deretter med én slik at neste rad åpnes neste gang. CBR har en liten fordel med strømeffektivitet i forhold til ROR da det ikke trengs strøm for å spesifisere en radadresse. CBR kan imidlertid tilby mindre mulighet for bevisstgjøring av celle-for-celle ladningsforfall, selv om dette ikke er implementert i det hele tatt, noe som gjør det til en rent teoretisk ulempe.
Konklusjon
RAS står for Row Address Strobe. Det kan også kalles Row Address Select, siden det elektriske signalet ikke lenger er en strobe. Når RAS bringes lavt, plukkes en radadresse fra adressepinnene. Dette brukes til å åpne en rad, som forblir åpen så lenge RAS holdes lavt. Det er en minimumsperiode som RAS må holdes lav, definert som tRAS.
Det er også et minimum av tid som RAS må holdes høyt etterpå, tRP. Kombinert utgjør disse to tidspunktene RAS-syklustiden, tRC. Dette er ikke en hard grense, men en myk en som sikrer nok tid til at radene kan åpnes ordentlig og at forhåndsladingen fullføres når raden er lukket igjen.