13-mavzu. Operativ va doimiy saqlash qurilmalari, stekli va assotsiativ xotira Rambus xotira

13-mavzu. Operativ va doimiy saqlash qurilmalari, stekli va assotsiativ xotira

Rambus xotira.

Dinamik xotiraning unumdorligi kutish vaqti va o’tkazuvchanlik qobiliyati bilan o’lchanishini bilamiz. Dinamik xotiralarning barchasida yacheykalar massivining qurilishi bir xil bo’lar ekan, deyarli barcha mikrosxemalar (xotira mikrosxemalari) bir xil kutish vaqtiga ega bo’ladi. O’tkazuvchanlik qobiliyati esa nafaqat mikrosxema strukturasiga, balki mikrosxema va MP ning aloqasini tashkil qilinish uslubiga ham bog’liq. DDR SDRAM va SDRAM MP shinasiga bevosita ulanadi. Shu sababli ma’lumot almashish mikrosxemaning tezkorligidan tashqari shinaning o’tkazuvchanligiga ham bog’liq bo’ladi. Masalan 133 MHz takt chastotali shina har 7.5 ns (nanosekund) dabitta (yoki ikkita) ma’lumot almashishni bajaradi (agar takt signalining ikki fronti ham ishlatilsa ikkita). Shinadan yanada ko’proq ma’lumotni uzatishning yagona usuli uni kengaytirishdir.

Lekin shinaning juda kengayib ketishi uning narxi oshishiga va ona platani ko’p joyini band qilishga olib keladi. Buning o’rniga tor lekin tezkorligi yuqori shinani ishlatish mumkin. Bu texnologiya Rambus shinalarida qo’llanilgan (Rambus firmasi). Rambus texnologiyasining alohida xususiyati deb mikrosxemalar orasidagi axborot almashishda tezkorsignalizatsiya usulini aytish mumkin. Odatda mikrosxemalarda 0 va 1 ni hosil qiluvchi minimal va maksimal qiymatlar ishlatiladi. Rambus texnologiyasida esa bazaviy kuchlanishdan kichik qiymatga farq qiladigan kuchlanishlar ishlatiladi. Bazaviy kuchlanish 2 V ga teng, 0 esa 2-0.3=1.7 V, 1 esa 2+0.3=2.3 V ga teng. Bunday signallar tizimi differensial deyiladi. Kichik kuchlanishlar farqi tranzaksiya vaqtini qisqartiradi va ma’lumotlar uzatilishini tezlashtiradi. (Tranzaksiya – ing transaction ma’lumotlar bazasi bilan bajariladigan ketma-ket amallar guruhi. Tranzaksiya butun holicha va muvaffaqiyatli bajarilishi mumkin yoki umuman bajarilmasligi mumkin, bunda hech qanday foyda/zarar bo’lmaydi. Tranzaksiyaga misol. 5 raqamli hisob egasidan 7 raqamli hisob egasiga 10 birlik summani o’tkazish talabi qo’yilgan. Amallar bajarish ketma-ketligi quyidagicha:

1. 
   5 ning hisobini tekshirish
   
2. 
   5 ning hisobini 10 birlikka kamaytirish
   
3. 
   Yangi balansni 5 ning hisobiga yozib qo’yish va 5 ni hisobini yopish
   
4. 
   7 ning hisobini tekshirish
   
5. 
   7 ning hisobini 10 birlikka ko’paytirish
   
6. 
   Yangi balansni 7 ning hisobiga yozib qo’yish va 7 ni hisobini yopish)
   

Bu yerdagi barcha harakatlar “hisob raqamlar orasida mablag’ ko’chirish” deb nomlanuvchi bitta mantiqiy butunlikni tashkil etadi va tranzaksiya hisoblanadi. Agar bu tranzaksiyani o’rtasida uzadigan bo’lsak va bajarilgan amallarni bekor qilmasak, 5 ning hisobi 10 birlikka kamayadi, 7 esa hech narsa olmaydi.

Differensial signal tizimini ishlatishda kommunikatsiya tarmoqlarini qurishning alohida texnologyasi zarur. Bu esa keng shinalarni hosil qilishni murakkablashtiradi. Bundan tashqari differensial signallar bilan ishlovchi alohida interfeys sxemalar kerak bo’ladi. Rambus bunday aloqa liniyalarini qurishning to’liq komplektini taqdim etadi. Ular Rambus kanalai deyiladi.Rambus shinalari 400 MHz chastotada ikki tomonlama ishlaydi, umumiy unumdorlik 800 MHz.

Rambus xotira mikrosxemalari DRAMning standart texnologiyalari asosida qurilsa ham, alohida tuzilish xususiyatlariga ega bo’ladi. Ular bir nechta so’zlarga parallalel kira oluvchi bir necha xotira banklariga birlashadi. Mikrosxema tarkibiga Rambus shinasi uchun interfeys sxemasi ham kiradi. Bunday sxemalar Rambus DRAM (RDRAM) deyiladi.

RDRAM va MP, RDRAM va boshqa qurilmalar o’rtasidagi aloqa aloqa liniyalari orqali uzatiluvchi paketlar vositasida bajariladi. Paketlarning 3 xil turi mavjud: so’rov paketlari, tasdiq paketlari, ma’lumot paketlari. So’rov paketida bajariladigan amalning tipi ko’rsatiladi. Bu paket xotira adresi va uzatiladigan baytlar sonini aniqlovchi 8 razryadli hisoblagichga ega. Amal tipi xotiraga o’qish/yozishni va RDRAMning turli boshqaruvchi registrlaridan o’qish/yozishni bajaradi. Shinadan so’rov kelishi bilan so’rovni qayta ishlovchi qurilma 2 xil javob varianti beradi: 1) ijobiy javob – agar so’ralgan ma’lumotni shu zahoti uzatish mumkin bo’lsa; 2) salbiy javob – ma’lumot tayyor emas, qayta urinish lozim bo’lsa.

So’rovdagi bitlar soni ma’lumot liniyasidan ko’p bo’ladi, shu sababli so’rov bir necha taktda bajariladi. Buni kompensatsiyasi ma’lumotlarni uzatishning yuqori tezligi bilan qoplanadi. RDRAM mikrosxemalarini SIMM va DIMM kabi yirik modullarga birlashtirish mumkin (RIMM). Bitta shunday modulda 16 tagacha RDRAM mikrosxemasi bolishi mumkin.

Rambus texnologiyasi DDR SDRAMbilan raqobatda bo’la oladi. Har birining o’ziga xos yutuqlari va kamchiliklari mavjud.