Amaliy mashg`ulot №9

SRAM (Static RAM). Statik operativ xotira.

DRAM xotirasi. Dinamik operativ xotira qurilmasi (Dynamic RAM — DRAM) ko`pchilik zamonaviy shaxsiy Kompyuterlar operativ xotira tizimlarida foydalaniladi. Bu xotiraning o`ziga xosligi shundaki, uning katakchalari (yacheykalari) juda zich joylashgan, ya’ni unchalik katta bo`lmagan mikrosxyemaga ko`plab bitlar joylashishi mumkin, demak, shu asosda xotirani katta xajmli qilib yaratish mumkin. DRAM mikrosxyemasida xotira katakchalari - bu zaryadlarni ulaydigan mitti kondensatorlardir. Shu asnoda bitlar kodlanadi. Bu tipdagi xotiralar bilan bog`lik muammolar shundaki, ular dinamik, ya’ni doimiy ravishda regeneratsiya qilinishi kerak, aks xolda elektr zaryadlari kondensator xotiralaridan “oqib” ketadi va ma’lumotlar yo`qoladi. Regeneratsiya jarayoni tizim xotira nazoratchisi kichik tanaffus oladi va mikrosxyema xotirasida, barcha ma’lumotlar satriga murojaat qiladi. Ko`pchilik xotira tizimi 15 mksga teng bo`lgan regeneratsiya chastotasi standart ishlab chiqarishga moslashgan nazoratchisiga ega. Ma’lumotlarning barcha satrlariga murojaat 128 maxsus regeneratsiya tsikli o`tishiga mo`ljallangan. Bu shuni bildiradiki, xotirada xar 1,92 ms (128415 mks) da barcha ma’lumotlar satrini regeneratsiya kilish uchun o`qib chiqiladi. Xotirani regeneratsiya qilish protsessorni vaqtini xar bir regeneratsiya tsikli davomiyligi bo`yicha bir nechta markaziy protsessor vaqtini egallaydi. Eski Kompyuterlarda regeneratsiya tsikllari protsessor vaqtini 10% gacha egallaydi, xozirgi zamonaviy Kompyuterlarda esa bu jarayon 1% vaqtni egallaydi xolos. Birqancha tizimlarda regeneratsiya parametrlarini CMOS parametrlari dasturlari o`rnatilishi yordamida o`zgartirilishi mumkin, ammo regeneratsiya tsikllari orasida vaqtni cho`zilishi xotiraning ba’zi katakchalarida zaryad “yo`qotiladi”, bu xotirani buzilishiga olib keladi. Ko`pgina hollarda o`z-o`zidan beriladigan regeneratsiya chastotalari ishonchlilik nuqtai-nazaridan taklif etiladi. Zamonaviy Kompyuterlarda regeneratsiyaga sarf 1% dan kichik bo`lib, regeneratsiya chastotasining o`zgarishi Kompyuter sifatiga juda kam ta’sir o`tkazadi. DRAM qurilmalarida bir bitni saqlash uchun faqat bitta tranzistor va juft kondensatorlardan foydalaniladi, shuning uchun ular boshqa tiplarga qaraganda birmuncha sig`diruvchan bo`ladi. Hozirgi vaqtda 256 Mbit gacha va undan yuqori xajmli dinamik operativ xotirali mikrosxyemalar mavjud. Shu kabi mikrosxyemalar 256 mln. (va undan ortiq) tranzistorlarni o`zida jam etadi! Pentium II 7,5 mln tranzistorlarga ega. Bunday katta farq qayerdan kelib chiqdi? Gap shundaki, xotira mikrosxyemalari odatda kvadrat tugunlar shaklida, protsessordan farqli ravishda (protsessorlarda turli ko`rinishdagi murakkab sxyemalar, noaniq tashkil etilgan) barcha tranzistorlar va kondensatorlar juda oddiy, davriy ravishda ketma-ket joylashadi.
Bir razryadli DRAM registrlari uchun tranzistorlar qo`shni joylashgan kondensatorlarning holatini o`qish uchun ishlatiladi. Agar kondensator zaryadlangan bo`lsa, katakchaga 1 yoziladi; agar zaryadlanmagan bo`lsa 0 yoziladi. Zaryadlar mitti kondensatorlarda xar doim o`tib turadi, shuning uchun doimiy ravishda regeneratsiya qilib boriladi. Manba uzatishda oniy bo`linish xam regeneratsiya tsiklarini buzilishiga, DRAM katakchlaridagi zaryadni yo`qolishiga o`z navbatida ma’lumotlarni yo`qolishiga olib keladi. Dinamik operativ xotira shaxsiy Kompyuterlarda ishlatiladi; chunki u unchalik qimmat bo`lmay mikrosxyemalarini zich joylashishi xotira qurilmasining kichik maydonni egallashini ta’minlaydi. Bu xotira yuqori tezlikdagi xotiralardan kam farq qilib, “sekin” ishlaydigan protsessorlarga mo`ljallangan.