Современные компьютеры — это плотно управляемые корабли. Подавляющее большинство компонентов работают на часах, и эти часы могут тикать миллиарды раз в секунду. Тем не менее, наиболее строго контролируемая часть аппаратного обеспечения компьютера — это оперативная память. Существуют десятки первичных, вторичных и третичных таймингов, используемых для точной настройки того, насколько быстрой может быть каждая планка оперативной памяти. Хотя эти тайминги определяют производительность ОЗУ, они не контролируют то, как она работает, а только то, насколько быстро.
Одной из важнейших частей использования оперативной памяти является RAS. RAS — это сокращение от Row Access Strobe или Row Access Select. Во времена асинхронной DRAM RAS был стробоскопом. Однако с современной синхронной DRAM это уже не так; это имя до сих пор обычно используется как пережиток.
RAS — это электрическое соединение между контроллером памяти и чипами RAM. По умолчанию он оставлен высоким. Когда RAS становится низким, это указывает на то, что адрес на контактах адреса является адресом строки. Затем ОЗУ запускает процесс открытия определенной строки. Затем RAS должен оставаться низким, пока ряд не может быть закрыт. Это происходит после появления данных на выводах данных.
Сроки, связанные с УЗВ
Есть много таймингов, связанных с RAS. Самое основное это тРАН который определяет минимальное количество тактовых циклов памяти, в течение которых RAS должен поддерживать низкий уровень. Обычно это четвертое число, если набор таймингов ОЗУ представлен без меток. тУЗО — это еще один тайминг, который определяет задержку между RAS и CAS. Это количество тактовых циклов памяти, которое должно пройти между RAS, поручить ОЗУ взять адрес строки, а CAS будет понижен, чтобы дать указание ОЗУ взять столбец адрес. Вместе эти два адреса указывают адрес памяти, но открытие строки должно быть завершено, прежде чем можно будет указать адрес столбца.
тRC время цикла строки. Это минимальное количество тактов памяти между открытием одной строки и открытием другой строки. Это комбинация времени, в течение которого RAS должен удерживаться на низком уровне, и времени, в течение которого он должен поддерживаться на высоком уровне для предварительного заряда после закрытия ряда. тРП - это время предварительной зарядки RAS, определяющее, как долго RAS должен быть высоким, прежде чем его можно будет снова снизить, чтобы открыть другой ряд.
Для каких функций используется УЗВ?
RAS используется для каждой операции с оперативной памятью. Для чтения любых данных из ОЗУ необходимо указать адрес строки и столбца. Спадающий фронт RAS дает указание ОЗУ проверить контакты адреса, чтобы определить, какую строку открывать. Этот процесс одинаков для операций записи.
Ячейки памяти, составляющие оперативную память, нуждаются в обновлении своего заряда, поскольку он регулярно утекает. Это называется освежением. Запускается цикл обновления, чтобы убедиться, что каждая ячейка обновлена до потери данных. Целые ряды ячеек обновляются одновременно, открывая и закрывая их снова. Таким образом, операция чтения или записи обновляет строку, что означает, что ее можно пропустить в этом цикле. Однако операции чтения и записи не могут гарантировать достаточно регулярное обращение к каждой строке, поэтому требуются специальные операции обновления.
Освежающий подход
Существует два основных подхода к выполнению обновления; оба требуют использования RAS. Первый — RAS Only Refresh или ROR. Это включает в себя понижение уровня RAS и указание строки для обновления. Дальнейшие действия не предпринимаются, и ряд закрывается, как только он становится готовым к следующей операции.
Второй подход — это обновление CAS до RAS или CBR. Это приводит к низкому уровню CAS, а затем к низкому уровню RAS, но никогда не указывает какой-либо адрес на выводах адреса. При нормальной работе RAS всегда должен быть сначала переведен в низкий уровень, что является отдельной операцией. Он полагается на оперативную память для ведения счетчика того, какие строки были обновлены, а какие еще нужно обновить.
Поскольку строка не указана, открывается строка, указанная счетчиком, а затем увеличивается на единицу, так что следующая строка открывается в следующий раз. CBR имеет небольшое преимущество в энергоэффективности по сравнению с ROR, поскольку для указания адреса строки мощность не требуется. CBR, однако, может предложить меньше возможностей для допущения снижения заряда ячейки за ячейкой, хотя в настоящее время это вообще не реализовано, что делает это чисто теоретическим недостатком.
Заключение
RAS расшифровывается как Row Address Strobe. Его также можно назвать выбором адреса строки, поскольку электрический сигнал больше не является стробоскопом. Когда RAS становится низким, адрес строки берется с контактов адреса. Это используется для открытия строки, которая остается открытой до тех пор, пока RAS удерживается на низком уровне. Существует минимальное количество времени, в течение которого RAS должен поддерживаться на низком уровне, определяемое как tРАН.
Существует также минимальное количество времени, в течение которого RAS должна поддерживаться на высоком уровне после этого, tРП. В совокупности эти два момента времени составляют время цикла RAS, tRC. Это не жесткое ограничение, а мягкое, которое обеспечивает достаточно времени для правильного открытия рядов и для завершения предварительной зарядки после повторного закрытия ряда.