Другие типы полупроводниковых ЗУ К модификациям типовых

Другие типы полупроводниковых ЗУ

К модификациям типовых ЗУ можно отнести следующие разновидности: Видео ОЗУ (VRAM) Оконное ОЗУ (Window RAM) Синхронная графическая память(SGRAM) Память с виртуальными каналами (Virtual Channel Memory - VCM) • GDDR (Graphics Double Data Rate) • •

Video RAM VRAM - оперативная память для временного хранения изображения, сформированного видеоадаптером и передаваемого на видеомонитор, является результатом развития RAM для графической подсистемы компьютера и его мультимедийных приложений. Отличается от обычных схем динамического ОЗУ (DRAM) возможностью одновременного выполнения операций записи и считывания данных за счет наличия двух портов, чем обеспечивается существенное (примерно в два раза) повышение производительности системы.

• Один из портов является обычным интерфейсом динамической памяти, а другой – последовательным трактом считывания данных, используемым для регенерации изображения на экране монитора. Поскольку такая память реализуется на обычных динамических элементах, то наличие двух портов предполагает разделение доступа к матрице памяти со стороны портов, т. е. общая пропускная способность собственно памяти не увеличивается. Однако за счет использования буферных регистров портов можно добиться их одновременной работы. • Параметры VRAM: частота пропускания шины 25 -33 МГц, максимальная пропускная способность 120 Мбайт/с. VRAM является одним из наиболее дорогих видов памяти. • VRAM использовалась в производительных видеоадаптерах до 1997, после чего уступила место SDRAM и SGRAM.

Window RAM • Является схемотехническим развитием памяти VRAM, была разработана фирмой Samsung. В этой разновидности памяти добавлены электронные логические схемы, ускоряющие общие видеофункции, такие как перенос битовых блоков и заполнение по шаблону. Пропускная способность по сравнению с VRAM увеличилась приблизительно на 25%.

• WRAM может работать на частотах до 50 МГц; имеет пропускную способность 180 Мбайт/с. Благодаря более совершенной конструкции, чем VRAM, содержит меньшее число полупроводниковых компонентов и стоит примерно на 20% дешевле. В этой памяти оптимизированы функции быстрой обработки текстовых и цветовых заполнений. Видеоадаптеры, построенные с использованием данного типа памяти, в отличие от однопортовых, не имеют тенденции к снижению производительности при установке больших разрешений и частот обновления экрана. К началу 21 в. вытеснена сперва памятью типа SDRAM, SGRAM, а затем DDR SDRAM и DDR 2 SDRAM.

SGRAM • SGRAM — ОЗУ, вариант DRAM с синхронным доступом, особой чертой которой является использование маскирования при записи блока. • SGRAM представляет собой улучшенный вариант SDRAM, ориентированный на работу в видеоадаптерах, особенности которой проявляются при записи и чтении больших объемов информации. Как правило, эта информация пересылается большими блоками ячеек с последовательными адресами. Для оптимизации такого рода операций введены специальные режимы блочной записи – Block Write и побитовой записи – Write-per-Bit. Первый из них позволяет записать значение, предварительно занесенное в специальный регистр SGRAM (Color register ), в восемь ячеек одновременно. Второй режим (Write-per-Bit) также предназначен для заполнения ячеек определенными данными с возможностью маскирования (блокировки) отдельных ячеек.

• В отличие от VRAM и WRAM этот вид оперативной памяти является однопортовым, однако путем открытия двух страниц памяти как одной он может эмулировать «двухпортовость» других видов памяти. • Время доступа 6 -10 нс, работает на частотах свыше 66 МГц, ширина шины — 64 разряда, пропускная способность — 800 Мб/с. С начала 2000 -х гг. почти полностью вытеснен DDR SDRAM, DDR 2 SDRAM и другими видами памяти.

Virtual Channel Memory • • Память с виртуальными каналами VCM, в отличие от перечисленных выше видов, предполагает усовершенствование не интерфейсов, а внутреннего доступа к матрице элементов памяти. В обычной памяти имеется один канал, по которому данные считываются из ядра и записываются в него. Фирма NEC предложила использовать несколько независимых каналов чтения/записи информации. Каждый из них имеет свои собственные буферные регистры для адреса строки, счетчики адресов пакетного режима и промежуточные регистры хранения информации, что позволяет считывать и записывать данные в разные области матрицы элементов памяти. При этом каждый канал может быть назначен независимому устройству, которое обращается к памяти, процессору, контроллеру ПДП или AGP-контроллеру. При обращении к памяти сразу нескольких устройств промежуточные данные временно хранятся в отдельных каналах и записываются в банки памяти по мере их освобождения от выполнения предыдущих операций. Такой подход позволяет увеличить производительность системы в среднем на 20%.

GDDR • GDDR (Graphics Double Data Rate) — подвид энергозависимой динамической памяти с произвольным доступом (DRAM) и удвоенной скоростью передачи данных (DDR) предназначенный для использования в графических картах. GDDR отличается от более широко известных подтипов памяти DDR SDRAM, таких как DDR 3 SDRAM, хотя их основные технологии являются общими, включая удвоенную скорость передачи данных. • Общими отличиями GDDR от DDR являются более высокие номинальные частоты работы первой. Также GDDR содержит упрощения электрического интерфейса и применение ряда специальных приемов управления буфером ввода-вывода, что позволяет достичь несколько большей пропускной способности и более высоких рабочих частот по сравнению с DDR SDRAM. Кроме этого, GDDR имеет по сравнению с DDR более низкое энергопотребление и тепловыделение при работе на равных частотах.

Поколения GDDR • GDDR 2 (Graphics Double Data Rate, version 2) — это тип компьютерной перезаписываемой энергозависимой памяти, используемой в графических ускорителях. • GDDR 2, по сути является DDR 2 с интерфейсом и упаковкой, спроектированными специально для работы на максимально возможных частотах и для коротких шин. При этом отличия GDDR 2 от «обычной» DDR 2 почти полностью заключаются в упаковке. • Частота работы памяти 800 – 1000 МГц.

• GDDR 3 — специальная технология памяти для графических карт, разработанная ATI Technologies • Имеет почти такое же технологическое ядро, как DDR 2, но более высокую эффективную частоту. • В силу специфики использования графической памяти, а именно соединения GPU и DRAM с топографией точка-точка, при формировании I/O шины GDDR 3 используется технология с открытым стоком и привязанная к этому специфическая реализация внутрикристалльной терминации (on-die termination, ODT), в отличие от двухтактной шины у стандартной DDR 2, что позволяет радикально поднять тактовые частоты и упростить разводку плат. • Несмотря на использование контроллеров для согласования по полному сопротивлению (impedance-matching controllers), GDDR 3 обладает более простым дизайном за счёт использования архитектуры прямого подключения.

• GDDR 4 не получил широкого распространения на рынке по причине небольшого прироста производительности относительно GDDR 3 и высокой стоимости. Такой тип памяти устанавливался лишь на несколько поколений видеокарт ATI/AMD после чего был заменен более прогрессивной GDDR 5. • Частота работы памяти около 2200 МГц.

• GDDR 5 — 5 -е поколение памяти DDR SDRAM, спроектированной для приложений, требующих высокой полосы пропускания. В отличие от его предшественника, GDDR 4, GDDR 5 основан на памяти DDR 3, которая имеет удвоенные по сравнению с DDR 2 DQ (Digital Quest) каналы связи, но у GDDR 5 также есть буферы предварительной выборки шириной 8 битов, как у GDDR 4.

• GDDR 5 использует две тактовые частоты, CK и WCK, последняя в два раза больше первой. Команды передаются в режиме SDR (стандартная тактовая частота) на частоте CK; адресная информация передаётся в режиме DDR на частоте CK; а данные передаются в режиме DDR на частоте WCK. Интерфейс GDDR 5 передает два информационных слова шириной 32 бита за тактовый цикл (WCK) через выводы микросхемы памяти. • Единичный доступ для чтения или записи состоит из двух передач данных шириной 256 бит за тактовый цикл (CK) внутри ядра памяти и восьми соответствующих половинных передач данных шириной 32 бита за тактовый цикл (WCK) на выводах микросхемы памяти. • Например для GDDR 5 со скоростью передачи данных 5 Гбит/с на вывод CK подается тактовая частота 1, 25 ГГц, а WCK c частотой 2, 5 ГГц. Так же часто употребляется эффективная частота (QDR), поскольку как написано выше данные передаются на частоте WCK в режиме DDR. В приведенном примере эта частота составляет 5 ГГц.