Dynamiczna pamięć RAM
: sobota 20 kwie 2019, 15:45
Dynamiczna pamięć RAM
Pamięć operacyjna w systemach mikroprocesorowych oraz z konstrukcjach zawierających mikrokontrolery musi mieć możliwość szybkiego zapisu oraz odczytu danych. Czasy mamy takie, że chciałoby się mieć nieograniczone jej zasoby, gdyż „poważne rzeczy” wymagają „poważnych zasobów”. Zwykle w amatorskich konstrukcjach mikroprocesorowych (ewentualnie bazujących na mikrokontrolerach) stosowane są pamięci statyczne. Pisałem o tym w tym temacie. Tak sobie pomyślałem, że może warto przybliżyć do świadomości konstruktorów trochę informacji na temat pamięci dynamicznych. To już jest rzadkość, by takie dały się zauważyć w różnych konstrukcjach. Właściwie to należałoby stwierdzić, że jest to najpowszechniej używany rodzaj pamięci. Najpowszechniej, bo... w każdym komputerze PC są tego całe „tony”. Znacząco gorzej prezentuje się „asortyment” amatorskich rozwiązań wykorzystujących tego typu pamięci. O ile daje się zauważyć stosowanie pamięci dynamicznych w kooperacji z mikroprocesorem Z80, o tyle w przypadku innych mikroprocesorów czy mikrokontrolerów to już nie koniecznie.
Trochę historii
Pierwszą pamięcią dynamiczną, jaka zdobyła sobie choćby minimalne uznanie konstruktorów była pamięć 4096 * 1 bit. Obecnie pamięci o tej pojemności to można uznać za dobry żart jednak w tych „średniowiecznych” czasach to było coś dużego. Jednak hitem stała się dopiero pamięć 16k * 1 bit (przykładowo o symbolu MK4116). Mając 8 takich kostek można było zbudować pamięć operacyjną o zawrotnej pojemności 16kB. Pomimo pewnej niewygody jej stosowania (wymagała trzech napięć zasilających), to zdobywała coraz większą popularność. Ot choćby popularny mikrokomputer (ZX SPECTRUM) z procesorem Z80 na pokładzie takiej właśnie używał. Kolejnym układem pamięci, który stał się na tyle popularny, że wyrugował z rynku wszystkich swoich poprzedników była pamięć 64k * 1 bit. To już były układy, które przy wymaganiach nawet w dzisiejszych czasach, są nadal atrakcyjne w zastosowaniach. Kolejnym krokiem milowym były pamięci o pojemności 256k * 1 bit. To one stały się standardem w kształtujących się rozwiązaniach komputerów osobistych. W każdym komputerze PC-XT oraz PC-AT można tego znaleźć w dużych ilościach. Pojawienie się komputerów z procesorem Intela 80386 doprowadziło do powszechnego stosowania modułów pamięci, jednak nadal bazujących na wspomnianych układach. Kolejne „zagęszczania struktury” układów spowodowało, że pojawiły się pamięci już nie 1-bitowe lecz 4-bitowe i w późniejszej konsekwencji 8-bitowe. Coraz większe moce obliczeniowe komputerów, a co za tym idzie, szybkość wymiany danych pomiędzy procesorem a pamięcią operacyjną zmusiło do wykombinowania nowego rozwiązania → synchronicznych pamięci dynamicznych. O ile wymieniowe układy pamięci należy uważać za pamięci asynchroniczne (których praca nie jest synchronizowana), to pamięci synchroniczne to jest całkiem inna półka.
Muzealna wystawka
Klasyka pamięci 64k*1 → układ MN4116 MN4164 (*). Produkowany przez wiele znanych firm na całym świecie. Cechą charakterystyczną pamięci o organizacji * 1bit jest rozdzielona szyna danych (o ile można mówić o szynie, gdyż jest jednobitowa), oddzielnie jest wyprowadzenia danych wejściowych (zapisywanych do pamięci) i danych wyjściowych (odczytywanych z pamięci). W typowych rozwiązaniach można je ze sobą łączyć, gdyż linie wyjściowe są trójstanowe i nie będą bruździć w pracy pamięci.
Pamięć 256k*1 bit, z 8 takich układów powstaje pamięć 256kB, pamięć o pojemności znacząco przekraczającej możliwości adresowe 8-bitowców, co wcale nie oznacza, że w 8-bitowcach nie da się takich zastosować.
Kolejne pamięci mają już organizację 4-bitową (a przy okazji linie danych są już dwukierunkowe: te same piny służą do zapisu jak i odczytu danych do/z pamięci). Pamięć 64k*4bity:
I jako moduły.
Pamięci dla systemów 8-bitowych stanowiąca już „kosmos” → pamięć 1MB x 8 bitów.
(*) - dzięki Zegar, że uważnie czytasz
Pamięć operacyjna w systemach mikroprocesorowych oraz z konstrukcjach zawierających mikrokontrolery musi mieć możliwość szybkiego zapisu oraz odczytu danych. Czasy mamy takie, że chciałoby się mieć nieograniczone jej zasoby, gdyż „poważne rzeczy” wymagają „poważnych zasobów”. Zwykle w amatorskich konstrukcjach mikroprocesorowych (ewentualnie bazujących na mikrokontrolerach) stosowane są pamięci statyczne. Pisałem o tym w tym temacie. Tak sobie pomyślałem, że może warto przybliżyć do świadomości konstruktorów trochę informacji na temat pamięci dynamicznych. To już jest rzadkość, by takie dały się zauważyć w różnych konstrukcjach. Właściwie to należałoby stwierdzić, że jest to najpowszechniej używany rodzaj pamięci. Najpowszechniej, bo... w każdym komputerze PC są tego całe „tony”. Znacząco gorzej prezentuje się „asortyment” amatorskich rozwiązań wykorzystujących tego typu pamięci. O ile daje się zauważyć stosowanie pamięci dynamicznych w kooperacji z mikroprocesorem Z80, o tyle w przypadku innych mikroprocesorów czy mikrokontrolerów to już nie koniecznie.
Trochę historii
Pierwszą pamięcią dynamiczną, jaka zdobyła sobie choćby minimalne uznanie konstruktorów była pamięć 4096 * 1 bit. Obecnie pamięci o tej pojemności to można uznać za dobry żart jednak w tych „średniowiecznych” czasach to było coś dużego. Jednak hitem stała się dopiero pamięć 16k * 1 bit (przykładowo o symbolu MK4116). Mając 8 takich kostek można było zbudować pamięć operacyjną o zawrotnej pojemności 16kB. Pomimo pewnej niewygody jej stosowania (wymagała trzech napięć zasilających), to zdobywała coraz większą popularność. Ot choćby popularny mikrokomputer (ZX SPECTRUM) z procesorem Z80 na pokładzie takiej właśnie używał. Kolejnym układem pamięci, który stał się na tyle popularny, że wyrugował z rynku wszystkich swoich poprzedników była pamięć 64k * 1 bit. To już były układy, które przy wymaganiach nawet w dzisiejszych czasach, są nadal atrakcyjne w zastosowaniach. Kolejnym krokiem milowym były pamięci o pojemności 256k * 1 bit. To one stały się standardem w kształtujących się rozwiązaniach komputerów osobistych. W każdym komputerze PC-XT oraz PC-AT można tego znaleźć w dużych ilościach. Pojawienie się komputerów z procesorem Intela 80386 doprowadziło do powszechnego stosowania modułów pamięci, jednak nadal bazujących na wspomnianych układach. Kolejne „zagęszczania struktury” układów spowodowało, że pojawiły się pamięci już nie 1-bitowe lecz 4-bitowe i w późniejszej konsekwencji 8-bitowe. Coraz większe moce obliczeniowe komputerów, a co za tym idzie, szybkość wymiany danych pomiędzy procesorem a pamięcią operacyjną zmusiło do wykombinowania nowego rozwiązania → synchronicznych pamięci dynamicznych. O ile wymieniowe układy pamięci należy uważać za pamięci asynchroniczne (których praca nie jest synchronizowana), to pamięci synchroniczne to jest całkiem inna półka.
Muzealna wystawka
Klasyka pamięci 64k*1 → układ MN4116 MN4164 (*). Produkowany przez wiele znanych firm na całym świecie. Cechą charakterystyczną pamięci o organizacji * 1bit jest rozdzielona szyna danych (o ile można mówić o szynie, gdyż jest jednobitowa), oddzielnie jest wyprowadzenia danych wejściowych (zapisywanych do pamięci) i danych wyjściowych (odczytywanych z pamięci). W typowych rozwiązaniach można je ze sobą łączyć, gdyż linie wyjściowe są trójstanowe i nie będą bruździć w pracy pamięci.
Pamięć 256k*1 bit, z 8 takich układów powstaje pamięć 256kB, pamięć o pojemności znacząco przekraczającej możliwości adresowe 8-bitowców, co wcale nie oznacza, że w 8-bitowcach nie da się takich zastosować.
Kolejne pamięci mają już organizację 4-bitową (a przy okazji linie danych są już dwukierunkowe: te same piny służą do zapisu jak i odczytu danych do/z pamięci). Pamięć 64k*4bity:
I jako moduły.
Pamięci dla systemów 8-bitowych stanowiąca już „kosmos” → pamięć 1MB x 8 bitów.
(*) - dzięki Zegar, że uważnie czytasz