内存基本知识DRAM工作原理PPT课件
dram存储器简介演示
![dram存储器简介演示](https://img.taocdn.com/s3/m/b08a2b2149d7c1c708a1284ac850ad02df800767.png)
06
dram存储器应用案例 与分析
应用案例一:高性能计算机系统中的应用
总结词
高性能计算机系统是DRAM的重要应用领域,DRAM作 为高速缓存和主存储器,为高性能计算提供可靠的数据 支持。
详细描述
在高性能计算机系统中,DRAM被用作CPU和硬盘之间 的缓存,以提供高速的数据读写。由于DRAM的读写速 度远高于硬盘,因此它可以有效地提高整个系统的性能 。此外,DRAM还可以作为主存储器,存储操作系统、 应用程序以及其他重要数据。这些数据需要在CPU进行 运算时被快速访问,因此DRAM的高速读写性能在此得 到了充分应用。
THANK YOU
应用案例二:移动设备中的应用
总结词
DRAM在移动设备中也有广泛应用,它不仅用于提高 设备的性能,还用于增加设备的续航时间。
详细描述
在移动设备中,DRAM被用于提高设备的处理速度和 响应能力。由于移动设备的电池续航时间是一个重要 的考虑因素,因此使用低功耗的DRAM可以帮助增加 设备的续航时间。此外,由于DRAM的读写速度远高 于Flash存储器,因此使用DRAM作为缓存可以帮助设 备更快地启动应用程序和读取数据。
应用案例三:数据中心中的应用
总结词
数据中心是DRAM的重要应用领域之一,它被用于提 高数据存储和处理的效率。
详细描述
在数据中心中,DRAM被用于缓存数据库的热点数据 ,以便快速地被服务器读取和写入。这可以减少磁盘 I/O操作,提高数据存储和处理的效率。此外,数据中 心通常使用分布式内存架构,将多个服务器连接到一个 共享的DRAM池中。这种架构可以提高数据中心的并 行处理能力,并最大限度地减少数据访问延迟。
移动设备:移动设备 (如手机、平板电脑 等)中通常也使用 DRAM作为内存,用 于运行操作系统和各 种应用程序。
DRAM内存原理.
![DRAM内存原理.](https://img.taocdn.com/s3/m/e710e12f43323968001c9200.png)
DRAM内存原理1. 内存基础不管你信不信,RDRAM (Rambus、DDR SDRAM甚至是EDO RAM它们在本质上讲是一样的。
RDRAM、DDR RAM、SDRAM、EDO RAM都属于DRAM(Dynamic RAM,即动态内存。
所有的DRAM基本单位都是由一个晶体管和一个电容器组成。
请看下图:上图只是DRAM一个基本单位的结构示意图:电容器的状态决定了这个DRAM 单位的逻辑状态是1还是0,但是电容的被利用的这个特性也是它的缺点。
一个电容器可以存储一定量的电子或者是电荷。
一个充电的电容器在数字电子中被认为是逻辑上的1,而“空”的电容器则是0。
电容器不能持久的保持储存的电荷,所以内存需要不断定时刷新,才能保持暂存的数据。
电容器可以由电流来充电——当然这个电流是有一定限制的,否则会把电容击穿。
同时电容的充放电需要一定的时间,虽然对于内存基本单位中的电容这个时间很短,只有大约0.2-0.18微秒,但是这个期间内存是不能执行存取操作的。
DRAM制造商的一些资料中显示,内存至少要每64ms刷新一次,这也就意味着内存有1%的时间要用来刷新。
内存的自动刷新对于内存厂商来说不是一个难题,而关键在于当对内存单元进行读取操作时保持内存的内容不变——所以DRAM单元每次读取操作之后都要进行刷新:执行一次回写操作,因为读取操作也会破坏内存中的电荷,也就是说对于内存中存储的数据是具有破坏性的。
所以内存不但要每64ms 刷新一次,每次读操作之后也要刷新一次。
这样就增加了存取操作的周期,当然潜伏期也就越长。
SRAM,静态(StaticRAM不存在刷新的问题,一个SRAM基本单元包括4个晶体管和2个电阻。
它不是通过利用电容充放电的特性来存储数据,而是利用设置晶体管的状态来决定逻辑状态——同CPU中的逻辑状态一样。
读取操作对于SRAM不是破坏性的,所以SRAM不存在刷新的问题。
SRAM不但可以运行在比DRAM高的时钟频率上,而且潜伏期比DRAM短的多。
DDRSDRAM基础知识课件
![DDRSDRAM基础知识课件](https://img.taocdn.com/s3/m/edf16cf051e79b89680226f4.png)
Example: Transfer a Cache Block
Physical memory space 0xFFFF…F
Chip 0
Chip 1
Row 0 Col 0
Cont’d
Rank 0
Chip 7
...
...
<0:7> <8:15> <56:63>
0x40
8B
0x00
64B cache block
DRAM Basic Commands
More about DRAM Refresh
Refresh Method
Burst refresh Distributed refresh
Cont’d
DRAM Basic Commands
More about DRAM Refresh
Cont’d
Cont’d
Rank 0
Chip 7
...
...
<0:7> <8:15> <56:63>
0x40
8B 8B
0x00
64B cache block
Data <0:63>
A 64B cache block takes 8 I/O cycles to transfer. During the process, 8 columns are read sequentially.
Row Precharge time
Time interval that it takes for precharge and ready for another row access
Write Recovery time
DRAM+工作原理
![DRAM+工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/866c5f600b1c59eef8c7b440.png)
➢記憶單元的基本動作
記憶單元的基本動作可分爲儲存資料、寫入資料及讀 取資料三種:
儲存資料 資料儲存的情形如圖所示,當水門關閉時(字元線Vth=0V),水池 中的水無法流出水池,外面的水也無法流入,儲存在水池中的水 位維持不變,因此能達到儲存資料的功能,水池中水位的高低可 以用來表示二進位的“0”或“1”。 由於電子帶負電因此處於正電位元的電子電位較低,所以電位爲 0V時相當於水池滿水位的高水位狀態,可用來代表二進位的 “0”(“L”)。當電位爲5V時,相當於水池中沒有水的低水位狀態, 可用來代表二進位的“1”(“H”)。當三極管關閉,水道(位線)的水 位對於水池沒有影響,電容電位可以維持不會受到改變,因此可 以用來儲存資料。
因此,當感應放大器偵測到水道的水位産生Δ1的變化 時,便可以辨別出水池中的資料爲"1"。
DRAM的歷史回顧 ➢FPM DRAM
Fast Page Mode DRAM----快速翻頁動態記憶體 在 Intel 286、386時代,一般為30pin或72pin FPM DRAM內存一般有2至3枚雙排針腳的記憶體顆粒, 容量只有1M或2M. 若cpu所需的地址在同一行內, 在送出行地址後, 就可 以連續送出列地址, 爾不必再輸出行地址. 一般情況下, 程序或數據在內存中排列的地址是連續的, 那麼輸出 行地址後, 連續輸出列地址, 就可以得到所需數據. 這 和前面所說的DRAM存取方式相比要先進一些(必須 送出行地址, 列地址才可以讀寫數據)
寫入"1"的順序最好遵照上述t2和t3的順序,如果寫入 "1",Vcc=5V的電位時,水門必須全開到與水道的水位 相等,因此字元線的"H"電位必須高於Vcc+VTH(VTH 爲電晶體的臨界電壓),這種情形稱爲字元線升壓。
(内存基本知识)_DRAM工作原理ppt课件
![(内存基本知识)_DRAM工作原理ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/38c7832b6c175f0e7cd13781.png)
Memory: DRAM position ������ Semiconductor memory device ������ ROM: Non volatile ������ Mask ROM ������ EPROM ������ EEPROM ������ Flash ������ NAND: low speed, high density ������ NOR: high speed, low density ������ RAM: Volatile ������ DRAM: Dynamic Random Access Memory ������ SRAM: Static Random Access Memory ������ Pseudo SRAM
Notation: K, M, G ������ In standard scientific nomenclature, the metric modifiers K, M, and G to refer to factors of 1,000, 1,000,000 and 1,000,000,000 respectively.
DRAM Density
What is a DRAM?
•������ DRAM stands for Dynamic Random Access Memory. •������ Random access refers to the ability to access any of
内存基础知识-PPT课件
![内存基础知识-PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/93a5d9d2941ea76e58fa0483.png)
CDRAM(带高速缓存动态随机存储器) 是日本三菱电气公司开发的专有技术, 它通过在DRAM芯片上集成一定数量 的高速SRAM作为高速缓冲存储器和同 步控制接口来提高存储器的性能。
DRDRAM(Direct Rambus DRAM)
DRDRAM (接口动态随机存储器)是Rambus 在Intel支持下制定的新一代RDRAM标准, 与传统DRAM的区别在于引脚定义会随命令 而变,同一组引脚线可以被定义成地址,也 可以被定义成控制线。其引脚数仅为正常 DRAM的三分之一。当需要扩展芯片容量时, 只需要改变命令,不需要增加芯片引脚。
内存速度性能指标
时钟周期TCK CAS延迟时间(CL) CL=2,CL=3 存取时间(TAC) 内存总延迟时间 =TCK*CL+TAC
CAS的延迟时间
这是纵向地址脉冲的反应时间,也是在一 定频率下衡量支持不同规范内存的重要标 志之一。比如现在大多数的SDRAM在外 频为100MHz时都能运行于CAS Latency = 2或3的模式下,这时的读取数据的延迟时 间可以是二个时钟周期也可以是三个时钟 周期,若为二个时钟周期就会有更高的效 能。
KINGMAX
三星(SAMSUNG)
创见(JETRAM)
金邦(WINBOND)
美凯龙/美光(MICRON)
金士顿(KINGSTON)
金士顿(KINGSTON)
现代(HY/HYUNDAI)
现代(HY/HYUNDAI)
KINGMAX
KINGMAX
SPD芯片
SPD(Serial Presence Detect,串行 存在探测),它是1个8针的256字 节的EEPROM (电可擦写可编程 只读存储器)芯片。一般处在内 存条正面的右侧,里面记录了诸 如内存的速度、容量、电压与行、 列地址带宽等参数信息。当开机 时PC的BIOS将自动读取SPD中 记录的信息,并为内存设置最优 化的工作方式,它是识别PC100 内存的一个重要标志。
内存基本知识4DRAM工作原理
![内存基本知识4DRAM工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/9ee07986172ded630b1cb690.png)
in main
Why DRAM for Main Memory ?? ������ Cost effective (small chip area than SRAM) ������ High Speed(than HDD, flash) ������ High Density(~Gbyte) ������ Mass Production ……
•������ DRAM stands for Dynamic Random Access Memory. •������ Random access refers to the ability to access any of
the information within the DRAM in random order. •������ Dynamic refers to temporary or transient data storage.
Confidential
Memory: DRAM position ������ Semiconductor memory device ������ ROM: Non volatile ������ Mask ROM ������ EPROM ������ EEPROM ������ Flash ������ NAND: low speed, high density ������ NOR: high speed, low density ������ RAM: Volatile ������ DRAM: Dynamic Random Access Memory ������ SRAM: Static Random Access Memory ������ Pseudo SRAM
DRAM工作原理
RRaammaxaexl TeelchTnoelocghy nLiomlitoedgy Limited
第 静态RAM存储器应用PPT课件
![第 静态RAM存储器应用PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/592d776302d276a201292e05.png)
第12页/共13页
感谢您的观看!
第13页/共13页
个完整的控制、通信系统。下面分别介绍这几种接口标准,其中RS-232C是最常用的,本章实例将使用该 接口标准和单片机进行通信设计。
第6页/共13页
31.2.3 单片机与RS-232C的接口
• 本例中需要采用单片机作为数据通信的桥梁。前面介绍过计算机的RS-232C接口的电平范围为15V~+15V,由于单片机的接口电路为TTL信号,因此单片机与具有RS-232C标准的串行接口(例如计算 机)进行通信的时候,首先要解决的便是电平转换的问题。一般来说,可以选择一些专用的集成电路芯片。
31.1.1 RAM存储器概述
• RAM存储器又称随机存取存储器(Random Access Memory),简称为RAM,它能够在存储器中任意指 定的地方随时写入或读出信息;当电源掉电时,RAM 里的内容即消失。
• 根据存储单元的工作原理,RAM 又分为静态RAM 和动态RAM。 • 静态RAM 用触发器作为存储单元存放1 和0,存取速度快,只要不掉电即可持续保持内容不变。一般静态
• 由于一般的计算机上都集成有串行接口,可以采用串行接口和外部设备进行通信。51系 列单片机内部也集成有一个全双工的串行异步通信接口,因此,在本实例中采用单片机 作为桥梁,实现计算机和外部设备的通信,并完成静态RAM存储器的读写。
第4页/共13页
11第十一讲DRAM存储器-PPT精选文档
![11第十一讲DRAM存储器-PPT精选文档](https://img.taocdn.com/s3/m/c22588224a7302768f993904.png)
4
一 DRAM存储最小单元
8
DRAM存储元的记忆原理
1、MOS 管作为 2 、写 1—— 输出缓冲 5 后存储位 4 、读出 1 —— 输入 3、写0——输出缓 开关使用,信 器和刷新缓冲器关闭; 元重写 1 (1的读出是 缓冲器和刷新缓冲 冲器和刷新缓冲器 息由电容器上 输入缓冲器打开 (R/W 器关闭;输出缓冲 破坏性的 )——输入 关闭;输入缓冲器 的电荷量体 为低 ),DIN=1 送到存 缓冲器关闭,刷新 器 /读放打开 (R/W 打开,输入数据 现—— 电容器 储元位线上;行选线 缓冲器和输出缓冲 为高 ) ;行选线为 DIN=0送到存储元 充满电荷代表 为高,打开 MOS 管, 器 / 读放打开, 高,打开 MOS 管, 位线上;行选线为 存储了 1;电容 位线上的高电平给电 D =1 经刷新缓冲 电容上存储的 1管, 送 OUT 高,打开MOS 器放电没有电 容器充电 器送到位线上,再 到位线上,通过输 电容上的电荷通过 荷代表存储了 0 经 MOS 管写到电容 出缓冲器 /读出放 MOS 管和位线放电 上 大器发送到DOUT, 即DOUT=1
13
实例
例1:某一动态RAM芯片,容量为64K×1,
除电源线,接地线和刷新线外,该芯片最 小引脚数目为多少?
14
三 DRAM的周期
读周期:行地址和列地址要在行选通信号
与列选通信号之前有效,并在选通信号之 后一段时间有效。保证行地址与列地址能 正确选通到相应的锁存器。
写周期:写命令信号必须在选通信号有效 前有效。
读 /写 7.8μs 刷新 读 /写 7.8μs 刷新
8ms 异步刷新方式
四 刷新方式
例3:有一个16K×16的存储器,用1K×4位
内存条知识介绍ppt课件(39张)
![内存条知识介绍ppt课件(39张)](https://img.taocdn.com/s3/m/b6d5f7645727a5e9856a61f0.png)
培训内容
内存条元器件组成及其作用 内存PCB 内存条分类及相互比较 内存条容量及带宽 内存信号描述 RAMAXEL品牌PCB 编号系统 DDRII维修图分析
内存PCB
1. 内存PCB由公司研发处设计 2. 目前公司PCB主要是6层板,也有4层板和8层
板,典型的6层板的层叠结构如下:
内存条元器件及其作用
5. Register,PLL
o 用于高端服务器内存条 o Register为寄存器或目录寄存器,内存上可以理解为书的
目录,有了它,当从内存接到读写时,会先检测此目录, 然后再进行读写操作,这将大大提高服务器内存的工作效 率。 o Register同时可补偿地址命令信号的损耗,增强驱动能力。 o PLL(phase lock loop,锁相环)可实现点对点的时钟连接,增 强驱动能力,稳定时钟相移
✓为了防止PCB板翘曲,须保证叠层对称 ✓中间两层信号层之间的介质层要相对较厚,可减小两 层信号的串扰
内存PCB
3. PCB信号层和参考层是金属铜(Cu),介质层 是介电材料FR4。 FR4是玻璃和树脂的混合物, 两者混合的比例决定其相对介电常数Er,Er在 4.0到4.5之间。而Er的数值与信号的传播速度 和走线的特征阻抗密切相关。
Pin out Level Interface
100/133M 0.8/1.05G
168 LVTTL(3.3V)
DDR 100/133/166/200M (Differential Pair) 200/266/333/400M
1.6/2.1/2.7/3.2G 184
SSTL_Ⅱ(2.5V)
内存条分类及相互比较
4. 金手指是PCB与主板插槽衔接的部分,不同的 内存类型对应不同的金手指引脚数目。如对台 式机内存,SDR内存的金手指为168脚,DDR 为184脚,DDRII为240脚。
《内存基础知识》课件
![《内存基础知识》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/9dd38c647275a417866fb84ae45c3b3566ecdd7f.png)
目录
CONTENTS
• 内存的定义与作用 • 内存的工作原理 • 内存的性能指标 • 内存的常见问题与解决方案 • 内存技术的发展趋势 • 总结与展望
01 内存的定义与作用
什么是内存
内存是计算机中用于存储数据 和指令的硬件设备,是计算机 的重要组成部分。
内存通常由一系列存储单元组 成,每个存储单元可以存储一 个字节或多个字节的数据。
储设备更好地协同工作,以提高数据读写速度和效率。
感谢您的观看
THANKS
写操作
当CPU需要写入数据时,它会向内存 发出地址信号和数据信号,内存会根 据地址信号找到对应的存储单元,并 将数据存储到该单元中。
内存的存储单元
01
每个存储单元可以存储一个字节 的数据,是内存中最小的存储单 位。
02
存储单元的大小和数量决定了内 存的容量和性能。
内存的寻址方式
直接寻址
CPU直接给出内存地址,通过该地址找到对应的存储 单元。
VS
详细描述
内存延迟是衡量内存性能的重要指标之一 ,它反映了内存处理指令的速度。较小的 延迟可以提供更好的性能,使得计算机能 够更快地响应指令和执行操作。
内存带宽
总结词
内存带宽是指内存条每秒传输的数据量,通常以MB/s为单位表示。
详细描述
内存带宽决定了计算机处理大量数据的能力。较大的带宽可以提供更好的数据传输性能,使得计算机在处理复杂 任务和大数据量时更加高效。
内存溢
总结词
内存溢出是指程序申请的内存空间超过了系统可分配的内存上限, 导致程序无法正常运行。
详细描述
内存溢出通常是由于程序中申请了过多内存,或者申请的内存块大 小超过了系统允许的最大值。
计算机维护技术教学课件 7内存 27页PPT文档
![计算机维护技术教学课件 7内存 27页PPT文档](https://img.taocdn.com/s3/m/c7b825f4ce2f0066f53322e3.png)
Rambus内存
PC3200 ?这是什么?
他是指内存的数据传输量,以 DDR400为例,他的频率为 200MHz ,由于DDR内存的工作频率是SDRAM的两倍,所以 实际频率要乘以2,也就是200x2=400MHz ,而 DDR SDRAM 一次可以传送 64 位(也就是 64bit ),如果换算成字 节( Byte ),就要除以 8 ,也就是 64 / 8 = 8Byte , 所以 DDR400 的实际传输量如下:
30线与72线内存的安装
1
30线与72线内存的安装
1
30线与72线内存的安装
1
30线与72线内存的安装
1
SDRAM、DDR和RAMBUS的安装
1
SDRAM、DDR和RAMBUS的安装
1
1
1
1
谢谢你的阅读
知识就是财富 丰富你的人生
以 KINGMAX 的 DDR433 内存为例,上头的内存 颗粒采用 KINGMAX KDL388P4EA-46 ns ,也就是 4.6 纳秒,这时可以以 1000 去除以 4.6 ,会得 217.39 , 而这个数字也就是这款内存颗粒的工作频率,由于他是 DDR SDRAM ,所以 217 要再乘以 2 得 434 ,才是真 正的工作频率.
宇瞻DDR400
1
超胜DDR400
1
金邦DDR400
2
金邦
金邦DDR400
1
金邦
金邦DDR400
1
威刚DDR400
1
富豪DDR500
1
金士顿DDR500
1
内存的发展
Rambus内存,也就是RDRAM内存。在 工作周期的上下沿都传输数据,以产生双倍的 数据传输时钟;Rambus内存的工作频率很高, 现有300、356、400和533MHz;Rambus 内存还有一个特点,就是它的行地址与列地址 的寻址总线是各自分离的独立总线,这就意味 着行与列的选址几乎在同一时间内进行,提高 了工作效率。
第八讲-存储器(DRAM)PPT课件
![第八讲-存储器(DRAM)PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/1ea1a5c86c175f0e7dd13700.png)
读时序
行地址 RAS 有效 写允许 WE 有效(高) 列地址 CAS 有效 数据 DOUT 有效
写时序
行地址 RAS 有效 写允许 WE 有效(低) 数据 DIN 有效 列地址 CAS 有效
.
26
.
27
.
28
(4) 动态 RAM 刷新
(1) DRAM的刷新
不管是哪一种动态RAM,都是利用电容存储电荷的原理 来保存信息的,由于电容会逐渐放电,所以,对动态RAM 必须不断进行读出和再写入,以使泄放的电荷受到补充, 也就是进行刷新。
• 如果选择一个行地址进行刷新, 刷新地址为 A0~A8(29),
因此这一行上的2048个存储元同时进行刷新;
• 在8ms内进行512个周期的刷新;
• 刷新方式可采用:
在8ms中进行512次刷新操作的集中刷新方式;
按8ms÷512=15.5s刷新. 一次的异步刷新方式34 。
tC tC
tC tC tC
第八讲
存储器(二) 动态RAM
.
1
本讲主要内容
动态RAM的电路结构 DRAM的读写过程 DRAM的刷新 典型DRAM芯片举例 SRAM与DRAM的比较
.
2
2. 动态 RAM ( DRAM )
4.2
(1) 动态 RAM 基本单元电路
读选择线
T2
T1
T3 Cg
01
V DD
T4 预充电信号
10
动态MOS存储器采用“读出”方式进行刷新, 先将原 存信息读出,再由刷新放大器形成原信息并重新写入。
(2) 刷新周期
从上一次对整个存储器刷新结束到下一次对整个存储 器全部刷新一遍为止,这一段时间间隔叫刷新周期。