Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Organizacja pamięci RAM - zadanie.

ozbornkg 12 Cze 2012 11:23 4981 7
  • #1 12 Cze 2012 11:23
    ozbornkg
    Poziom 2  

    Takie zadanko mam i nie mam pojęcia jak je ugryźć:
    1.Mając do dyspozycji układ pamięci RAM o organizacji 128*4 zbuduj układ pamięci RAM o organizacji 1K*16 ASK.

    0 7
  • #2 12 Cze 2012 12:05
    Redgy
    Poziom 33  

    Witam kolego. Sprawa nie jest trudna ale niestety bez znajomości kilku podstawowych terminów nie da się w prosty sposób tego wytłumaczyć. Trzeba to wiedzieć aby cokolwiek ruszyć z tematem.

    Wymienię teraz wszystkie terminy, które musisz poznać aby zrozumieć czym jest organizacja pamięci ram. Może część już znasz dlatego tylko wymienię nie zagłębiając się w szczegóły (jakiś opis na pewno się pojawi ale krótki i rzeczowy).
    Jak coś nie jasne to pytaj. Będę dodawał te treści etapowo bo się nie zmieści w jednym poście (chyba).

    Przejdźmy do rzeczy

    Mianowicie:

    Własności systemów pamięci ze względu na kluczowe czynniki pracy można podzielić na. (Podział będzie podstawowy).

    Położenie
    • procesor
    • wewnętrzna (główna)
    • zewnętrzna (pomocnicza)

    Wydajność

    • czas dostępu
    • czas cyklu
    • szybkość transferu

    Pojemność

    • rozmiar słowa
    • liczba słów

    Rodzaj fizyczny

    • półprzewodnikowa
    • magnetyczna

    Jednostka transferu

    • słowo
    • blok

    Własności fizyczne

    • ulotna/ nieulotna
    • "wymazywalna"/ (możliwy odczyt/zapis)
    • "niewymazywalna" (nie możliwe operacje zapisu)

    Sposób dostępu

    • sekwencyjny
    • bezpośredni
    • swobodny
    • skojarzeniowy

    Organizacja

    Doszliśmy do organizacji pamięci i tutaj się zatrzymamy bo tutaj jest twoje pytanie.

    Organizacja pamięci RAM - zadanie.


    Hierarchia pamięci składa się z kilku poziomów przechowywania. Każdy poziom charakteryzuje się inną szybkością działania i pojemnością.
    Do wytworzenia elementów pamięci wykorzystuje się różne technologie:
    - umożliwiającą szybki dostęp do danych (technologia półprzewodnikowa),
    - technologie wykorzystywane do wytworzenia powierzchni magnetycznych i
    optycznych dla elementów zewnętrznych, oddalonych od procesora.

    Jeśli rozpatrujemy dostępne technologie, to możemy zauważyć następujące
    zależności:
    
    mniejszy czas dostępu – większy koszt na bit,
    • większa pojemność – mniejszy koszt na bit,
    • większa pojemność – większy czas dostępu.

    Organizacja pamięci RAM - zadanie.





    Generalnie to jest dużo rodzai pamięci abyś zrozumiał sedno sprawy to napisze większość z krótkim opisem

    Dynamiczna pamięć RAM
    jest wykonana z komórek, które przechowują dane
    podobnie, jak kondensatory przechowują ładunek elektryczny. Obecność lub
    brak ładunku w kondensatorze mogą być interpretowane jako binarne 1 i 0.
    Dynamiczne pamięci RAM wymagają okresowego odświeżania ładunku w celu
    zachowania danych.

    W statycznych pamięciach RAM wartości binarne są przechowywane za
    pomocą przerzutników. Statyczne pamięci RAM zachowują dane tak długo, jak
    długo są zasilane.
    NV RAM - jest to pamięć firmy Intel. Pamięć po wyłączeniu zasilania nie traci zawartości. Uzyskano to dzięki zastosowaniu w jednym układzie dwóch
    rodzajów pamięci : SRAM oraz EEPROM. W czasie normalnej pracy jest ona
    widoczna jako normalna pamięć typu SRAM. W momencie zaniku zasilania
    odpowiednim sygnałem podanym przez mikroprocesor cała zawartość pamięci
    RAM jest przepisywana do pamięci EEPROM. Po powrocie napięcia zasilania
    zawartość pamięci EEPROM jest ponownie przepisywana do SRAM. Producent
    gwarantuje 10000 cykli.

    EDO RAM - jest to typ pamięci, w której jeszcze gdy dane są odczytywane
    może zostać wystawiony adres następnej komórki. Przyspiesza to znacznie
    odczyt kolejnych komórek pamięci. Teoretyczny przyrost prędkości do 20% w
    porównaniu z pamięciami FPM RAM. Zysk w praktyce maleje do kilku procent
    ponieważ danych nie można nakładkować przy zapisie.

    BEDO RAM - jest to pamięć stanowiąca połączenie technik „burst” i EDO
    RAM. Zamiast jednego adresu odczytywane jest jednocześnie cztery. Na
    magistrali adresowej adres pojawia się tylko na początku cyklu odczytu, co
    wydatnie skraca średni czas dostępu.

    FPM RAM (Fast Page Mode)- jest to pamięć pracująca na zasadzie
    adresowania stronicowego. Stronicowanie jest techniką zwiększenia wydajności
    pamięci, poprzez podzielenie jej na strony mające długość od 512 bajtów do
    kilku kilobajtów. Zwykłe odczyty i zapisy danych w pamięci wymagają
    wybrania wiersza i kolumny, co zabiera dodatkowy czas. Stronicowanie polega
    na udostępnianiu komórek z tego samego wiersza, dzięki czemu należy
    zmieniać tylko adres kolumny.

    SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) - jest to pamięć dynamiczna w której
    odczyt poszczególnych komórek następuje synchronicznie, zgodnie z taktami
    zegara CPU. Układy te są zsynchronizowane z magistralą systemową (100 MHz
    i szybsze).

    RDRAM (Rambus DRAM) - jest pamięcią opartą na zupełnie innych
    rozwiązaniach. Dzięki podwojeniu znajdującej się w układzie magistrali danych
    i zwiększeniu częstotliwości pracy do 800 MHz, umożliwia uzyskanie
    przepustowości rzędu 1,6 GB/s.

    DDR SDRAM (Double Data Rate) SDRAM jest rozwinięciem projektu
    standardowych układów SDRAM, w którym dane przesyłane są z dwa razy
    większą szybkością. Poza zwiększeniem częstotliwości taktowania, pamięci

    DDR osiągają podwojenie wydajności dzięki wykonywaniu 2 transferów
    podczas jednego taktu zegara (przy narastającym i opadającym zboczu).
    Obudowy pamięci:

    SIMM - moduły pamięci na karcie ze 32-stykami. Szyna danych ma 8-bitów.
    Obecnie nie stosowane.

    DIMM - moduły pamięci na karcie ze 168-stykami. Pracują z szyną adresową o
    szerokości 64-bitów.

    Modul PS/2 - moduły pamięci na karcie ze 72-stykami. Pracują z szyną
    adresową o szerokości 32-bitów. Stosowane w pamięciach typu EDO RAM i

    FPM RAM. Nazwa pochodzi od pierwotnego zastosowania tego rodzajów
    modułów pamięci w komputerach PS/2 IBM.

    No to by było tak pobieżnie omówione (w skrócie).

    Teraz troszeczkę wprowadzenia na temat jak ta pamięć działa (praktycznie każda tak działa tylko różnice wynikają z budowy a to pozwala nam metodą predykcji wyznaczyć co możemy z taką pamięcią zrobić i gdzie ją zastosować).

    Podstawowe parametry dynamiczne:

    • czas cyklu odczytu tRC;
    • czas dostępu tA;
    ∗ czas dostępu od wejść adresowych tAA lub tSA ;
    ∗ czas dostępu od wejść wybierania układu pamięci tACE lub tSA ;
    ∗ czas dostępu od wejść sygnału odczytu tARW;
    • cykl czasu zapisu tWC;
    • czas odzyskiwania właściwości po sygnale zapisu tWR;
    • czas regeneracji (odświeżania) - dla pamięci dynamicznych.

    Organizacja pamięci RAM - zadanie.

    Po lewej jest odczyt, po prawej jest zapis. Przebiegi czasowe obrazują w sposób dosadny co to tutaj się dzieje podczas iteracji pracy procesora.

    Należałoby dodać jeszcze o odświeżaniu ale to pomińmy bo możesz sobie doczytać albo po prostu to wiesz.

    Organizacja pamięci RAM - zadanie.

    Tak wygląda poglądowo pamięć Dram 16mbit (4m x4).

    Pasowałoby jeszcze opisać proces zwielokrotniania, przeplotu i innych aby to była kropka nad i. To sobie również doczytaj.

    1
  • #3 12 Cze 2012 12:22
    ozbornkg
    Poziom 2  

    Dziękuje za szybką odpowiedź. Niestety nie o to mi chodziło :(
    Wykładowca oczekuje schematu budowy pamięci RAM o organizacji 1K*16 ASK mając do dyspozycji układy 128*4. O ile do informacji zamieszczonych w odpowiedzi dotarłem o tyle do jakiegokolwiek diagramu ukazującego sposób połączenia mniejszych kości w większy układ dotrzeć mi się niestety nie udało.

    0
  • #4 12 Cze 2012 12:34
    Redgy
    Poziom 33  

    ozbornkg napisał:
    Dziękuje za szybką odpowiedź. Niestety nie o to mi chodziło :(
    Wykładowca oczekuje schematu budowy pamięci RAM o organizacji 1K*16 ASK mając do dyspozycji układy 128*4. O ile do informacji zamieszczonych w odpowiedzi dotarłem o tyle do jakiegokolwiek diagramu ukazującego sposób połączenia mniejszych kości w większy układ dotrzeć mi się niestety nie udało.


    Bądź cierpliwy nie od razu Kraków zbudowano. Do tego dążę aby ci napisać całość ale bez tego co jest wyżej jak mam pisać. (skąd mam wiedzieć czy ty to wiesz czy też nie). Pomalutku dojdziemy do tego o co pytasz też.

    Napisz mi proszę na jaką to uczelnię takich rzeczy wymagają możliwe że znam wykładowcę albo miałem z nim kontakt. "Zalatuje" PK (Politechnika Koszalińska).

    0
  • #5 12 Cze 2012 12:36
    ozbornkg
    Poziom 2  

    Dokładnie... Politechnika Koszalińska

    1
  • #6 12 Cze 2012 12:58
    Redgy
    Poziom 33  

    ozbornkg napisał:
    Dokładnie... Politechnika Koszalińska


    To już wszystko wyjaśnia :) Znajomy po fachu. (dobry wykładowca jeśli to ten, o którym myślę). Podaj mi tylko szczegóły na PW to ci pomogę. Potem napiszesz tutaj rozwiązanie w ramach wdzięczności.

    0
  • Pomocny post
    #7 12 Cze 2012 13:39
    phanick
    Poziom 28  

    Chyba treść zadania powinna brzmieć

    Mając do dyspozycji układy pamięci RAM o organizacji 128*4 zbuduj układ
    pamięci RAM o organizacji 1K*16 ASK.

    Jak to pisał pan Gardynik- pamięć to taki krasnoludek, który ma mnóstwo szuflad i w każdej może przechowywać pewną (tę samą) ilość danych.
    Do rzeczy - pierwsza wartość (przed *) mówi o ilości tych szuflad, natomiast druga - ile w każdej szufladzie bitów jest zapisanych.

    Pomnożenie obu wartości daje oczywiście całkowitą pojemność pamięci.
    Do rzeczy - pamięć o organizacji X*Y posiada log2(X)=N wejść adresowych A0..AN-1
    oraz Y wejść/wyjść danych.

    Jak to kolega (poprzednik) pisał - na wejścia adresowe wystawiamy odpowiedni numer szuflady, a na wyjściach danych pojawia się zapisana wartość spod tej szuflady.

    Zatem aby z pamięci 128*4 zrobić pamięć 128*16 należy w jakiś sposób umożliwić zapis do szuflady 16 bitów.
    Realizacja jest prosta - bierzemy 4 sztuki pamięci 128*4 i łączymy je w taki sposób, aby pierwsze 4 bity pamiętała 1 sztuka, kolejne 4 bity 2 sztuka, itp.
    Wymaga to połączenia ich wszystkich odpowiednich linie adresowych i linii sterujących - łączymy A0 pierwszej, drugiej, trzeciej i czwartej pamięci i to będzie A0 na nowo powstałej pamięci 128*16, to samo z A1, ..., A6 oraz !CS, !OE, !WE.

    To teraz jak z pamięci 128*16 zrobić pamięć 1K * 16?
    Szerokość szyny danych (czyli pojemność szuflady) jest już odpowiednia, ale należy jeszcze zwiększyć ośmiokrotnie ilość szuflad - aby tego dokonać potrzebujemy
    dekodera adresów 3 na 8 - czyli takiego urządzonka z 3 wejściami (X,Y,Z) oraz 8 wyjściami (b0, b1, ..., b7) działającego w ten sposób, że jeśli na wejściach XYZ pojawi się jakaś liczba n, to na wyjściu bn pojawi się stan niski, a na pozostałych wyjściach - stan wysoki.
    Przykładowo - jeśli na wejściach XYZ pojawi się liczba 0b010, czyli w systemie dwójkowym 2, to wówczas wyjście b2 przyjmie wartość 0, a pozostałe (b1, b3, b4, b5, b6, b7) wartość 1.

    Tworzona właśnie przez nas pamięć 1K * 16 posiadać będzie 10 wejść adresowych (A0, .., A9). Bierzemy 8 sztuk pamięci 128* 16. Wejścia od A0 do A6 nowotworzonej pamięci łączymy z odpowiednimi wejściami odpowiednimi wejściami każdej z 8 sztuk (czyli wejście A0 łączymy z wejściem A0 każdej z 8 sztuk, A! - z każdym z wejść A1 8 sztuk, itp).
    Natomiast wejścia A7,A8,A9 łączymy do wejść naszego dekodera, natomiast kolejne wyjścia naszego dekodera (jest ich 8) łączymy do wejścia !CS odpowiedniej pamięci.

    W ten sposób otrzymujemy pamięć 1K*16.

    3
  • #8 12 Cze 2012 13:52
    Redgy
    Poziom 33  

    phanick napisał:
    Chyba treść zadania powinna brzmieć

    Mając do dyspozycji układy pamięci RAM o organizacji 128*4 zbuduj układ
    pamięci RAM o organizacji 1K*16 ASK.

    Jak to pisał pan Gardynik- pamięć to taki krasnoludek, który ma mnóstwo szuflad i w każdej może przechowywać pewną (tę samą) ilość danych.
    Do rzeczy - pierwsza wartość (przed *) mówi o ilości tych szuflad, natomiast druga - ile w każdej szufladzie bitów jest zapisanych.

    Pomnożenie obu wartości daje oczywiście całkowitą pojemność pamięci.
    Do rzeczy - pamięć o organizacji X*Y posiada log2(X)=N wejść adresowych A0..AN-1
    oraz Y wejść/wyjść danych.

    Jak to kolega (poprzednik) pisał - na wejścia adresowe wystawiamy odpowiedni numer szuflady, a na wyjściach danych pojawia się zapisana wartość spod tej szuflady.

    Zatem aby z pamięci 128*4 zrobić pamięć 128*16 należy w jakiś sposób umożliwić zapis do szuflady 16 bitów.
    Realizacja jest prosta - bierzemy 4 sztuki pamięci 128*4 i łączymy je w taki sposób, aby pierwsze 4 bity pamiętała 1 sztuka, kolejne 4 bity 2 sztuka, itp.
    Wymaga to połączenia ich wszystkich odpowiednich linie adresowych i linii sterujących - łączymy A0 pierwszej, drugiej, trzeciej i czwartej pamięci i to będzie A0 na nowo powstałej pamięci 128*16, to samo z A1, ..., A6 oraz !CS, !OE, !WE.

    To teraz jak z pamięci 128*16 zrobić pamięć 1K * 16?
    Szerokość szyny danych (czyli pojemność szuflady) jest już odpowiednia, ale należy jeszcze zwiększyć ośmiokrotnie ilość szuflad - aby tego dokonać potrzebujemy
    dekodera adresów 3 na 8 - czyli takiego urządzonka z 3 wejściami (X,Y,Z) oraz 8 wyjściami (b0, b1, ..., b7) działającego w ten sposób, że jeśli na wejściach XYZ pojawi się jakaś liczba n, to na wyjściu bn pojawi się stan niski, a na pozostałych wyjściach - stan wysoki.
    Przykładowo - jeśli na wejściach XYZ pojawi się liczba 0b010, czyli w systemie dwójkowym 2, to wówczas wyjście b2 przyjmie wartość 0, a pozostałe (b1, b3, b4, b5, b6, b7) wartość 1.

    Tworzona właśnie przez nas pamięć 1K * 16 posiadać będzie 10 wejść adresowych (A0, .., A9). Bierzemy 8 sztuk pamięci 128* 16. Wejścia od A0 do A6 nowotworzonej pamięci łączymy z odpowiednimi wejściami odpowiednimi wejściami każdej z 8 sztuk (czyli wejście A0 łączymy z wejściem A0 każdej z 8 sztuk, A! - z każdym z wejść A1 8 sztuk, itp).
    Natomiast wejścia A7,A8,A9 łączymy do wejść naszego dekodera, natomiast kolejne wyjścia naszego dekodera (jest ich 8) łączymy do wejścia !CS odpowiedniej pamięci.

    W ten sposób otrzymujemy pamięć 1K*16.


    Dokładnie tak :) Dziękujemy, lepiej bym tego nie ujął bo tak powiedział Darek. To jego koncepcja. Słuszna i Trafna.

    0
  Szukaj w 5mln produktów