Kas ir atmiņas banka?

DRAM adresēšanai ir daudz dažādu slāņu. DIMM, iespējams, ir visplašāk pazīstamais, un DIMM ( Dual In-line Memory Module ) ir RAM zibatmiņa. Galu galā atmiņa tiek pārvaldīta, izmantojot rindu un kolonnu adresi. Tomēr starp tiem ir daudz vairāk slāņu. Atmiņai tiek piekļūts, izmantojot kanālus. Katrs kanāls ir pilnībā neatkarīgs un var pārraidīt datus vienlaikus.

Piezīme. Lai gan kanāli ir neatkarīgi, tie darbojas bloķētā veidā un tiek sinhronizēti. Ir svarīgi nodrošināt, lai katrs aizpildītais kanāls darbotos ar tādu pašu ātrumu un precīzs laiks. Ideālā gadījumā visiem pievienotajiem DIMM ir jābūt identiskiem un no viena komplekta. Neidentiska RAM var izraisīt stabilitātes problēmas. Ja ir pievienoti dažāda ātruma DIMM, ātrākais tiks ierobežots ar lēnāko ātrumu.

Izmantojot DIMM, jums ir viena vai vairākas DRAM mikroshēmu kategorijas. Visas ierindas mikroshēmas tiek adresētas uzreiz un būtībā tiek parādītas centrālajam procesoram kā viena lielāka DRAM mikroshēma. Tas darbojas, jo dati tiek izplatīti pa visām DRAM mikroshēmām vienā rangā. Piemēram, kanāla platums ir 64 biti, bet DRAM mikroshēmas platums ir 8 biti. 8 DRAM mikroshēmas ir nepieciešamas, lai nodrošinātu 64 bitu datu datu kontaktiem. Rangu būtībā nosaka mikroshēmu atlase, kas darbojas kā tās kontrolē esošo mikroshēmu sadalītājs. Katrai mikroshēmai ir vairākas bankas.

Banku darbība DRAM

Vienā DRAM mikroshēmā ir vairākas bankas. DDR4 specifikācija piešķir 4 bitus adrešu bankām, pieļaujot 16 bankas uz vienu DRAM mikroshēmu. Katra banka parasti ir neatkarīga un var atrasties jebkurā piekļuves/atsvaidzināšanas cikla fāzē. Visām bankām ir tikai viena datu tapu kopa. Šī konfigurācija ierobežo DRAM mikroshēmu, lai tajā būtu tikai viena banka, kas pārraida vai saņem datus vienā pulksteņa ciklā. Tas arī nodrošina spēcīgu konveijeru izveidi, kas ar pietiekamu slodzi ļauj šīm datu tapām būt aktīvām lielākajā daļā, ja ne visos, pulksteņa ciklos, nevis sēdēt dīkstāvē, kamēr tiek atvērta jauna rinda.

Vēl viena svarīga lieta, kas jāzina par bankām, ir tā, ka tās ir pilnībā sinhronizētas visās DRAM mikroshēmās. Šī sinhronizācija ir tik pilnīga, ka var uzskatīt, ka bankas aptver visas ranga DRAM mikroshēmas.

Nostrādāts piemērs

Izmantosim piemēru; šajā piemērā nolasīšanas operācija sasniedz rangu, lai piekļūtu 2. bankas 3. rindai 4. kolonnai. Visas ranga DRAM mikroshēmas otrajā bankā atvērs trešo rindu, ceturto sleju. Katrs atgriezīs 8 bitus datu. Mikroshēmas atlase, kas nosaka rangu, savienos saņemtos datus kanāla 64 bitu platajā formātā un nosūtīs tos uz CPU atmiņas kontrolieri.

Ņemot piemēru nedaudz tālāk, tajā pašā laikā, kad 2. banka apstrādā lasīšanas pieprasījumu, trešā banka var veikt atsvaidzināšanas darbību. Turklāt banka var aizvērt savu atvērto rindu, lai sagatavotu to jaunas atvēršanai. 7. banka vienlaikus var pabeigt lasīšanas darbību. Tomēr tas nevar nosūtīt datus vienlaicīgi, jo visām bankām ir viena un tā pati datu adatu kopa. 7. bankai jāgaida, līdz datu tapas būs brīvas, lai pārsūtītu savus datus.

Optimizācija banku sistēmā

Rūpīgi nosūtot pieprasījumus visām bankām vienā rangā, atmiņas kontrolieris var nodrošināt optimālu gan DRAM mikroshēmu, gan kanāla datu kontaktu izmantošanu. Piemēram, pieņemsim, ka divas nolasīšanas komandas divām bankām pārklājas tā, ka otrā nolasīšanas darbība paliktu gaidīta, kamēr datu tapas tiks atbrīvotas no pirmās. Tādā gadījumā atsvaidzināšanas darbību var ievietot vienā vai vairākās citās bankās, kuras tajā laikā netiek aktīvi izmantotas.

Secinājums

DRAM mikroshēmā ir vairākas bankas. Katru banku var vadīt neatkarīgi, lai gan tām visām ir kopīgas datu tapas. Tas nozīmē, ka piekļuves un atsvaidzināšanas darbības var būt konveijera, bet faktiskos datus, kas tiek rakstīti vai lasīti, var saņemt vai nosūtīt tikai viena banka vienlaikus. Katra banka nemanāmi sadalās pa visām DRAM mikroshēmām vienā rangā, un šīs mikroshēmas darbojas secīgi. Banku izmantošana, it īpaši, ja piekļuve ir optimizēta, palīdz maksimāli palielināt datu tapu izmantošanu, ja ir pietiekami liela slodze, lai tas būtu iespējams. Neaizmirstiet dalīties savos komentāros zemāk.