2.2.1. 讀取協定

圖 2.8:SDRAM 讀取時序
圖 2.8:SDRAM 讀取時序

圖 2.8 顯示了 DRAM 模組上一些連線的活動,發生在三個標上不同顏色的階段。像往常一樣,時間從左到右流動。許多細節被省略了。這裡我們僅討論匯流排時鐘、RAS \overline{\text{RAS}} CAS \overline{\text{CAS}} 訊號、以及位址與資料匯流排。讀取週期從記憶體控制器在位址匯流排提供列位址、並降低 RAS \overline{\text{RAS}} 訊號的電位開始。所有訊號都會在時鐘(CLK)的上升邊沿(rising edge)被讀取,因此若是訊號並不是完全的方波也無所謂,只要在讀取的這個時間點是穩定的就行了。設置列位址會使得 RAM 晶片鎖上(latch)指定的列。

經過 tRCDRAS \overline{\text{RAS}} CAS \overline{\text{CAS}} 的延遲)個時脈週期之後,便能發出 CAS \overline{\text{CAS}} 訊號。這時行位址便能藉由位址匯流排提供、以及降低 CAS \overline{\text{CAS}} 線路的電位來傳輸。這裡我們可以看到,位址的兩個部分(約莫是對半分,其餘的情況並不合理)是如何透過同樣的位址匯流排來傳輸。

現在定址已經完成,可以傳輸資料了。為此 RAM 晶片需要一點時間準備。這個延遲通常被稱作 CAS \overline{\text{CAS}} 等待時間(CAS \overline{\text{CAS}} Latency,CL)。在圖 2.8 中,CAS \overline{\text{CAS}} 等待時間為 2。這個值可高可低,取決於記憶體控制器、主機板、以及 DRAM 模組的品質。等待時間也可以是半週期。以 CL=2.5 而言,資料將能夠在藍色區塊的第一個下降邊沿時取得。

對於取得資料的這些準備工作而言,僅傳輸一個字組的資料是很浪費的。這即是為何 DRAM 模組允許記憶體控制器指定要傳輸多少資料。通常選擇在 2、4、或 8 字組之間。這便能在不提供新的 RAS \overline{\text{RAS}} CAS \overline{\text{CAS}} 序列的情況下填滿快取中的整行(line)。記憶體控制器也能夠在不重設列的選取的情況下發出新的 CAS \overline{\text{CAS}} 訊號。藉由這種方式,能夠非常快速地讀取或寫入連續的記憶體位址,因為不必發出 RAS \overline{\text{RAS}} 訊號,也不必將列無效化(deactivate)(見後文)。記憶體控制器必須決定是否讓列保持「開啟(open)」。一直任其開啟,對實際的應用程式來說有些負面影響(見 [3])。發出新的 CAS \overline{\text{CAS}} 訊號僅受 RAM 模組的命令速率(command rate)控制(通常設為 Tx,其中 x 為像是 1 或 2 的值;每個週期都接受命令的高效能 DRAM 模組會設為 1)。

在這個例子中,SDRAM 在每個週期吐出一個字組。第一世代就是這麼做的。DDR 能夠在每個週期傳輸兩個字組。這減少了傳輸時間,但沒有改變等待時間。雖然在實務上看起來不同,但原理上 DDR2 運作如斯。這裡沒有再深入細節的必要了。能夠注意到 DDR2 可以變得更快、更便宜、更可靠、並且更省電(更多資訊見 [6])就夠了。

results matching ""

    No results matching ""