Какво е банка памет?

Има много различни слоеве за адресиране на DRAM. DIMM е може би най-широко известният, като DIMM ( модул с двойна редова памет ) е част от RAM. В крайна сметка паметта се управлява чрез адрес на ред и колона. Между тях обаче има много повече слоеве. Достъпът до паметта се осъществява по канали. Всеки канал е напълно независим и може да предава данни едновременно.

Забележка: Въпреки че каналите са независими, те работят в синхрон и са синхронизирани. Важно е да се гарантира, че всеки попълнен канал работи с еднаква скорост и има точните времена. В идеалния случай всички свързани DIMM трябва да са идентични и от един комплект. Неидентичната RAM може да причини проблеми със стабилността. Ако са свързани DIMM модули с различни скорости, най-бързият ще бъде ограничен до най-ниската скорост.

На DIMM имате един или повече рангове DRAM чипове. Всички чипове в ранг се адресират наведнъж и по същество се представят на процесора като един по-голям DRAM чип. Това работи, защото данните се разпространяват във всички DRAM чипове в ранг. Например каналът има ширина 64 бита, а DRAM чипът има ширина 8 бита. Необходими са 8 DRAM чипа, за да осигурят 64 бита данни към щифтовете за данни. Рангът по същество се определя от избора на чипове, който действа като бифуркатор на чиповете под негов контрол. Всеки чип има няколко банки.

Банкиране на DRAM

В един DRAM чип има множество банки. Спецификацията на DDR4 разпределя 4 бита за адресни банки, което позволява 16 банки на DRAM чип. Всяка банка като цяло е независима и може да бъде във всяка фаза от цикъла на достъп/опресняване. Всички банки имат само един набор от пинове за данни. Тази конфигурация ограничава DRAM чипа да има само една банка, предаваща или получаваща данни на тактов цикъл. Той също така позволява силна конвейерна обработка, която при достатъчно натоварване позволява на тези пинове за данни да бъдат активни на повечето, ако не и на всички, часовникови цикли, вместо да стоят бездействащи, докато се отваря нов ред.

Друго ключово нещо, което трябва да знаете за банките, е, че те са изцяло синхронизирани в редица DRAM чипове. Тази синхронизация е толкова пълна, че може да се счита, че банките обхващат всички DRAM чипове в ранга.

Работен пример

Нека използваме пример; в този пример операция за четене стига до ранг за достъп до банка 2, ред 3, колона 4. Всички DRAM чипове в ранга ще отворят ред три, колона четири, във втората банка. Всеки ще върне 8 бита данни. Изборът на чип, който определя ранга, ще свърже данните, които получава, в 64-битов широк формат на канала и ще го изпрати до контролера на паметта на процесора.

Като вземем примера малко по-нататък, в същото време, когато банка 2 обработва заявката за четене, банка три може да извърши операция за опресняване. Освен това първа банка може да затвори своя отворен ред, за да го подготви за отваряне на нов. Банка 7 може да завърши операция за четене едновременно. Той обаче не може да изпраща данните едновременно, тъй като всички банки споделят един и същ набор от пинове за данни. Банка 7 трябва да изчака щифтовете за данни да бъдат свободни, за да предаде своите данни.

Оптимизации в банковата система

Чрез внимателно насочване на заявките към всички банки в ранг, контролерът на паметта може да осигури оптимално използване на щифтовете за данни както на DRAM чиповете, така и на канала като цяло. Например, да предположим, че две команди за четене към две банки ще се припокриват, така че втората операция за четене ще бъде оставена да чака щифтовете за данни да бъдат освободени от първата. В този случай операция за опресняване може да бъде вмъкната в една или повече други банки, които иначе не се използват активно по това време.

Заключение

В рамките на един DRAM чип има няколко банки. Всяка банка може да се управлява независимо, въпреки че всички споделят пинове за данни. Това означава, че операциите за достъп и опресняване могат да бъдат тръбопроводни, но действителните данни, които се записват или четат, могат да бъдат получени или изпратени само от една банка в даден момент. Всяка банка безпроблемно се разпространява върху всички DRAM чипове в ранг и тези чипове действат в синхрон. Използването на банки, особено когато достъпът е оптимизиран, помага да се увеличи максимално използването на щифтовете за данни, когато са под достатъчно голямо натоварване, за да е възможно това. Не забравяйте да споделите вашите коментари по-долу.