Mi az a memóriabank?

A DRAM címzésének számos különböző rétege van. A DIMM valószínűleg a legelterjedtebb, a DIMM-mel ( Dual In-line Memory Module ) a RAM egy rúdja. Végül a memória kezelése sor- és oszlopcímen keresztül történik. A kettő között azonban még több réteg van. A memória elérése csatornákon keresztül történik. Minden csatorna teljesen független, és egyidejűleg is képes adatokat továbbítani.

Megjegyzés: Bár a csatornák függetlenek, zárt lépésben működnek és szinkronizálva vannak. Alapvető fontosságú annak biztosítása, hogy minden feltöltött csatorna azonos sebességgel és pontos időzítéssel működjön. Ideális esetben minden csatlakoztatott DIMM-nek azonosnak és egy készletből kell lennie. A nem azonos RAM stabilitási problémákat okozhat. Ha különböző sebességű DIMM-eket csatlakoztat, a leggyorsabb a leglassabbra korlátozódik.

A DIMM-en egy vagy több DRAM-lapka van. A rangsorban lévő összes chipet egyszerre címezi meg, és lényegében egy nagyobb DRAM chipként jeleníti meg a CPU-nak. Ez azért működik, mert az adatok egy rangban lévő összes DRAM-chip között megoszlanak. Például egy csatorna szélessége 64 bit, a DRAM chip pedig 8 bites. 8 DRAM chipre van szükség ahhoz, hogy 64 bitnyi adatot biztosítson az adattűknek. A rangot alapvetően a chip-kiválasztás határozza meg, amely elágazóként működik az irányítása alatt lévő chipekhez. Minden chipnek több bankja van.

Banki tevékenység DRAM-on

Egyetlen DRAM chipben több bank található. A DDR4 specifikáció 4 bitet foglal le a címbankok számára, így DRAM chipenként 16 bankot tesz lehetővé. Minden bank általában független, és a hozzáférési/frissítési ciklus bármely fázisában lehet. Minden banknak csak egy adattűkészlete van. Ez a konfiguráció arra korlátozza a DRAM chipet, hogy óraciklusonként csak egy bank küldjön vagy fogadjon adatokat. Lehetővé teszi az erős feldolgozást is, amely megfelelő terhelés mellett lehetővé teszi, hogy az adattűk a legtöbb, ha nem az összes óracikluson aktívak legyenek, ahelyett, hogy tétlenül ülnének, amíg egy új sor nyílik meg.

Egy másik fontos tudnivaló a bankokról, hogy teljes mértékben szinkronizálva vannak a DRAM chipek között. Ez a szinkronizálás olyannyira teljes, hogy a bankok a rangsorban lévő összes DRAM-chipre kiterjednek.

Egy működő példa

Használjunk egy példát; ebben a példában egy olvasási művelet eléri a rangot a 2. bank 3. sorának 4. oszlopának eléréséhez. A rangban lévő összes DRAM chip megnyitja a harmadik sor negyedik oszlopát a második bankban. Mindegyik 8 bit adatot ad vissza. A rangot meghatározó chip-kiválasztás összefűzi a kapott adatokat a csatorna 64 bites széles formátumába, és elküldi a CPU memóriavezérlőjének.

Kicsit továbbvisszük a példát, miközben a 2. bank kezeli az olvasási kérelmet, a 3. bank végrehajthat egy frissítési műveletet. Ezenkívül az egyik bank bezárhatja nyitott sorát, hogy felkészítse egy új megnyitására. A 7. bank egyidejűleg egy olvasási műveletet is végrehajthat. Azonban nem tudja egyszerre elküldeni az adatokat, mivel minden bank ugyanazt az adattűkészletet használja. A 7. banknak meg kell várnia, amíg az adattűk szabadon továbbíthatják adatait.

Optimalizálás a bankrendszerben

Azáltal, hogy a kéréseket gondosan elosztja az összes bankhoz egy rangsorban, a memóriavezérlő mind a DRAM chipek, mind általában a csatorna adattűinek optimális használatát tudja biztosítani. Tegyük fel például, hogy két bank olvasási parancsa átfedi egymást, így a második olvasási művelet várva marad az adattűk felszabadítására az elsőből. Ebben az esetben egy frissítési műveletet be lehet illeszteni egy vagy több másik bankba, amelyek egyébként éppen nincsenek aktívan használatban.

Következtetés

Egy DRAM chipen belül több bank található. Mindegyik bank önállóan üzemeltethető, bár mindegyik közös adattűket használ. Ez azt jelenti, hogy a hozzáférési és frissítési műveletek csővezetékesek lehetnek, de az éppen írt vagy olvasott adatokat egyszerre csak egy bank tudja fogadni vagy elküldeni. Minden bank zökkenőmentesen szétosztja az összes DRAM chipet egy rangsorban, és ezek a chipek egymás után hatnak. A bankok használata, különösen akkor, ha a hozzáférés optimalizált, segít maximalizálni az adattűk használatát, amikor elég nagy terhelés alatt van ahhoz, hogy ez lehetséges legyen. Ne felejtse el megosztani megjegyzéseit alább.