Çfarë është një cikël rifreskimi?

Në kompjuterin tuaj, ka të ngjarë të ekzistojnë dy lloje të memories së klasës RAM. Vetëm njëra quhet RAM: memoria e sistemit ose RAM-i i sistemit. Kjo klasë e RAM-it quhet DRAM. Në këtë klasë, mund të keni edhe disa SSD me DRAM të integruar. VRAM në një kartë grafike është gjithashtu një nëngrup i DRAM. Ju do të keni një lloj tjetër të RAM-it në CPU-në aktuale dhe vetë GPU-në. SRAM përdoret për cache on-die.

SRAM është i shpejtë. Sidoqoftë, nuk është veçanërisht i dendur për sa i përket gigabajt për centimetër katror, ​​gjë që kontribuon gjithashtu në çmimin e tij të lartë. DRAM është më i ngadalshëm. Megjithatë, ajo ka një densitet shumë më të lartë të ruajtjes dhe është shumë më e lirë. Për këtë arsye, SRAM përdoret në sasi të vogla në makineritë e procesorit si memorie me shpejtësi të lartë, dhe DRAM përdoret për grupe memorie më të mëdha si ato të përshkruara më sipër.

Dallimi midis SRAM dhe DRAM është i dukshëm në strukturën e tyre aktuale. SRAM përdor katër deri në gjashtë transistorë, ndërsa DRAM përdor një transistor të vetëm dhe një kondensator. Këtu hyn krahasimi i densitetit të ruajtjes. Thjesht ka më pak pjesë në DRAM, duke e bërë çdo qelizë memorie më të vogël.

Dallimet e dizajnit kanë një efekt tjetër, megjithatë, një mjaft i madh për të qenë faktori titullar i emërtimit të të dyve. S në SRAM qëndron për Static, ndërsa D në DRAM qëndron për Dynamic. Kjo tregon që SRAM mund të ruajë përmbajtjen e tij për një kohë të pacaktuar, ndërsa DRAM duhet të rifreskohet rregullisht.

Shënim: Kjo supozon që një furnizim konstant me energji është i disponueshëm. SRAM është ende memorie e paqëndrueshme dhe nëse humbet energjia, do të humbasë të dhënat që mban. Ashtu si DRAM.

Çfarë është një rifreskim i kujtesës?

Arkitektura e nivelit të qarkut të DRAM do të thotë që ngarkesa e një qelize memorie zbehet me kalimin e kohës. Çdo qelizë memorie duhet të rifreskohet rregullisht për të lejuar që DRAM të ruajë të dhënat për periudha të gjata. Ka disa gjëra thelbësore për të ditur për këtë. E para është se kujtesa nuk mund të aksesohet gjatë rifreskimit. Kjo do të thotë gjithashtu se performanca mund të kufizohet nga sa shpesh qelizat DRAM kanë nevojë për rifreskim.

Në përgjithësi, qelizat DRAM rifreskohen çdo 64 milisekonda, megjithëse kjo përgjysmohet në temperatura të larta. Çdo rresht qelizash rifreskohet në mënyrë të pavarur për të parandaluar që kjo të ndodhë menjëherë, duke shkaktuar një lemzë të konsiderueshme çdo 64 milisekonda.

Me zgjuarsi, kontrolluesi i kujtesës herë pas here ndodhin ciklet e rifreskimit ndërsa moduli RAM bën gjëra të tjera që e pengojnë atë të lexojë ose të shkruajë memorie, si p.sh. transmetimi i të dhënave të lexuara. Fatmirësisht, sasia e kohës që nevojitet për të rifreskuar një qelizë është e vogël, përgjithësisht 75 ose 120 nanosekonda. Kjo do të thotë që një çip DRAM shpenzon afërsisht 0.4% deri në 5% të kohës së tij duke kryer një operacion rifreskimi.

Si të rifreskoni DRAM

Ajo që mund të mos dini për leximin e të dhënave nga DRAM është se ato janë shkatërruese. Leximi i të dhënave nga qelizat e kujtesës i shkatërron ato të dhëna. Për ta fshehur këtë nga përdoruesi, çdo operacion leximi lexon dhe transmeton të dhënat dhe i shkruan të njëjtat të dhëna përsëri në qelizën e kujtesës në veprim të quajtur parambushje. Fatkeqësisht, ngjarjet standarde të leximit nuk mund të mbështeten për të goditur çdo rresht të përdorur DRAM, kështu që nevojitet një operacion specifik rifreskimi.

Operacioni i rifreskimit nuk është aq i ndërlikuar. Në fakt, pasi kërkon të rifreskojë një rresht të tërë menjëherë, në vend që të lexojë një kolonë specifike në rresht, sinjali për të rifreskuar një rresht është gjithashtu më i vogël dhe më efikas. Procesi i rifreskimit i lexon të dhënat në amplifikatorët e sensit dhe drejt e përsëri në qeliza në vend të buferave të daljes relativisht të ngadalta.

E gjithë kjo ndodh automatikisht. Kontrolluesi i kujtesës i menaxhon të gjitha pa qenë në dijeni të CPU-së.

Të jashtëm

Ngarkesa DRAM prishet, por hulumtimet kanë treguar se shkalla ndryshon shumë midis qelizave DRAM, madje edhe në një çip të vetëm. Përqindja më e lartë ose më shumë mund të jetë në gjendje t'i mbajë të dhënat e tyre deri në 50 sekonda pa pasur nevojë për rifreskim në temperatura standarde. 90% mund të ruajë të dhëna për 10 sekonda, 99% për tre sekonda dhe 99.9% për një sekondë.

Për fat të keq, disa pika të jashtme duhet të rifreskohen shumë më shpesh. Për të lejuar edhe skenarët më të keq, kohët e rifreskimit të DRAM janë të ulëta. Kjo zgjedhje siguron që asnjë të dhënë të mos humbasë, por gjithashtu ndikon në përdorimin dhe performancën e energjisë.

Disa studiues kanë propozuar metoda alternative të analizimit dhe lidhjes së qelizave RAM dhe preferojnë përdorimin e atyre me kohë më të mirë prishjeje. Kjo do të çonte në përdorimin e përmirësuar të energjisë, veçanërisht i dobishëm në pajisjet me energji të ulët të baterisë. Sidoqoftë, do të çonte gjithashtu në nivele të ndryshueshme të performancës së RAM-it.

Për më tepër, ndryshimi në kohën e prishjes bazuar në temperaturën do të duhej të përfshihej. Akoma më keq, disa qeliza thjesht humbasin performancën e mbajtjes së ngarkesës herë pas here, që do të thotë se mbështetja e tepërt në këtë ndonjëherë mund të rezultojë në një qelizë të supozuar të mirë të memories të jetë e keqe, duke kërkuar ribinim të rregullt. .

konkluzioni

Cikli i rifreskimit është procesi në modulet DRAM me të cilin rifreskohen qelizat e kujtesës. Kjo është e nevojshme sepse dizajni i qarkut të DRAM rezulton në prishje të ngarkesës. Rifreskimi i rregullt i qelizave të kujtesës parandalon humbjen e të dhënave. SRAM nuk ka nevojë të rifreskohet pasi dizajni i qarkut të tij nuk rezulton në shkarkim të ngarkesës.

Shënim: Cikli i rifreskimit mund t'i referohet gjithashtu përditësimit të rregullt të harduerit nga një përdorues ose organizatë.