Co je paměťová banka?

Existuje mnoho různých vrstev pro adresování DRAM. DIMM je pravděpodobně nejznámější, přičemž DIMM ( Dual In-line Memory Module ) je pamětí RAM. Paměť je nakonec spravována pomocí adresy řádku a sloupce. Mezi tím je však mnohem více vrstev. K paměti se přistupuje přes kanály. Každý kanál je plně nezávislý a může přenášet data současně.

Poznámka: Zatímco jsou kanály nezávislé, fungují v lockstepu a jsou synchronizované. Je důležité zajistit, aby každý obsazený kanál fungoval stejnou rychlostí a měl přesné časování. V ideálním případě by všechny připojené moduly DIMM měly být identické a z jedné sady. Neidentická RAM může způsobit problémy se stabilitou. Pokud jsou připojeny moduly DIMM s různými rychlostmi, nejrychlejší bude omezeno na nejnižší rychlost.

Na modulu DIMM máte jednu nebo více řad čipů DRAM. Všechny čipy v řadě jsou adresovány najednou a jsou v podstatě prezentovány CPU jako jeden větší čip DRAM. To funguje, protože data jsou rozprostřena napříč všemi čipy DRAM v řadě. Například kanál má šířku 64 bitů a čip DRAM má šířku 8 bitů. K poskytnutí 64 bitů dat datovým kolíkům je potřeba 8 čipů DRAM. Pořadí je v podstatě definováno výběrem žetonů, který funguje jako bifurkátor žetonů pod jeho kontrolou. Každý čip má několik bank.

Bankovnictví na DRAM

V jednom čipu DRAM je více bank. Specifikace DDR4 přiděluje 4 bity adresovým bankám, což umožňuje 16 bank na čip DRAM. Každá banka je obecně nezávislá a může být v jakékoli fázi cyklu přístupu/obnovení. Všechny banky mají pouze jednu sadu datových pinů. Tato konfigurace omezuje čip DRAM na pouze jednu banku, která vysílá nebo přijímá data za cyklus hodin. Umožňuje také silné zřetězení, které při dostatečné zátěži umožňuje, aby tyto datové piny byly aktivní ve většině, ne-li ve všech, hodinových cyklech, a ne nečinně při otevírání nového řádku.

Další klíčovou věcí, kterou byste měli vědět o bankách, je, že jsou zcela synchronizovány napříč řadou čipů DRAM. Tato synchronizace je tak úplná, že banky lze považovat za zahrnující všechny čipy DRAM v řadě.

Zpracovaný příklad

Použijme příklad; v tomto příkladu operace čtení prochází do úrovně pro přístup k bance 2, řádek 3, sloupec 4. Všechny čipy DRAM v řadě otevřou řádek tři, sloupec čtyři, ve druhé bance. Každý vrátí 8 bitů dat. Výběr čipu, který definuje úroveň, zřetězí data, která obdrží, do 64bitového formátu kanálu a odešle je do paměťového řadiče na CPU.

Vezmeme-li příklad trochu dále, ve stejnou chvíli, kdy banka 2 zpracovává požadavek na čtení, může banka tři provádět operaci obnovení. Kromě toho může banka jeden zavřít svou otevřenou řadu a připravit ji na otevření nové. Banka 7 může dokončit operaci čtení současně. Nemůže však odesílat data současně, protože všechny banky sdílejí stejnou sadu datových pinů. Banka 7 musí počkat, až se uvolní datové kolíky, aby mohla vysílat svá data.

Optimalizace v bankovním systému

Pečlivým zřetězením požadavků do všech bank v pořadí může řadič paměti zajistit optimální využití datových kolíků jak čipů DRAM, tak kanálu obecně. Předpokládejme například, že by se dva příkazy čtení do dvou bank překrývaly, takže druhá operace čtení by byla ponechána čekat na datové kolíky, které se uvolní z prvního. V takovém případě lze operaci obnovení vložit do jedné nebo více jiných bank, které se v té době jinak aktivně nepoužívají.

Závěr

V rámci čipu DRAM existuje několik bank. Každá banka může být provozována nezávisle, i když všechny sdílejí datové piny. To znamená, že operace přístupu a obnovy mohou být zřetězeny, ale skutečná data, která jsou zapisována nebo čtena, mohou být přijímána nebo odesílána vždy pouze jednou bankou. Každá banka se hladce rozprostírá na všech čipech DRAM v řadě a tyto čipy fungují v těsném závěsu. Použití bank, zvláště když je přístup optimalizovaný, pomáhá maximalizovat využití datových pinů při dostatečně velkém zatížení, aby to bylo možné. Nezapomeňte se podělit o své komentáře níže.