記憶體刷新

記憶體刷新

初 聽“記憶體刷新”,很術語化,但看完這裡的介紹後,也許您會有新的感覺,其中有種動態的美。 通常主機板上使用的記憶體條應該叫做動態 DRAM ,其中的數據是靠電容特性存儲的。由於電容會放電,要維持數據,就要不斷的給它充電。給動態 DRAM 定期充電的機制就叫做數據刷新時鐘電路,即記憶體刷新電路。細品味起來感覺有些問題,“ DRAM ”中的“ D ”實際上就是動態的含義,似乎語意上有所重複。不過請大家原諒,因為生活中類似的地方很多。比如俄羅斯的蘇伯湯,實際上蘇伯就是俄語的湯。姑且就叫做動態 DRAM 吧,比動態 RAM 親切。

工作原理

一般情況下,記憶體刷新電路必須在數毫秒( ms )之內對 DRAM 刷新一次,否則數據就會丟失。很象是一個流沙漏斗,一旦不加沙就會完全漏光。

在標準的 PC 電路設計中,每隔 15 微秒( us )對 DRAM 充電一次,整個充電操作必須在 4ms 之內完成。

發展變化

近年來,由於 CPU 的速度越來越快,使得 DRAM 越來越跟不上 CPU 的速度,使二者的匹配關係失去平衡。這使 CPU 大材小用,不得不停下來,插入幾個等待周期來配合慢速的記憶體刷

新速度。因此產生了 AT 時代主機板上的交叉( Interleave )刷新記憶體方法,這種設計要求至少有兩個 BANK 。當一個 BANK 與 CPU 交換數據時,另一個 BANK 藉機進行數據刷新。偷閒的刷新工作,使 CPU 總在工作。也許您應該知道電腦主機板上的記憶體條為什麼要分為 BANK 了,顯然只讓一個 BANK 插慢記憶體條勢必使該方法失效;另外一種方法是 DRAM Page Mode ,也即動態 DRAM 頁面模式。其原理是:在 CPU 對 DRAM 進行讀寫的一個周期中,只能對一個地址進行存取。可是如果把列地址固定,只連續改變記憶體的行地址,就可以得到一塊連續的記憶體(可以稱為一頁),從而使 CPU 可以存取範圍更大(頁面)的數據,加快了數據存取過程。從單一地址到多個地址,從線性到頁面的方法大大提高了 CPU 的效率,而且再也不依賴 BANK 的物理條件了。單單靠改進存取設計方法是不夠的。使用新的記憶體材質,改進數據讀寫周期的觸發

電路,更高級的調整 CMOS 中關於 DRAM 的刷新周期進行最佳化設計等都可以提高 CPU 的效率,可喜的是動態的 DRAM 速度正在提高 PC133 標準正在流行, PC155 也指日可待。

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