Постійні запам'ятовуючі пристрої ПЗУ
ПЗУ бувають двох типів: перепрограмовані і одноразово перепрограмовані.
Лише один раз програмовані ПЗУ
Лише один раз програмовані ПЗУ є найпростішим типом ПЗУ. В їх основу покладено осередки на плавких перемичках.
Спочатку все перемички цілі. Однак в результаті програмування стан змінюється.
2. Вибирається осередок
3. На шину даних - дані
4. На вхід подається імпульс підвищеної напруги.
5. Очікування, поки ні згорить перемичка.
Таким чином, отримуємо запрограмоване ПЗУ.
При кожному завантаженні проводиться тестування схеми на правильність зберігання даних. Навіть в одноразово програмованих ПЗУ бувають ситуації, коли перемички відновлюються.
перепрограмовані ПЗП
Цикл читання для даної мікросхеми:
Всі часи ПЗУ регламентуються по сигналу.
При цьому t2 завжди більше t1.
Існує два типи перепрограмованих ПЗУ:
1) з ультрафіолетовим стиранням;
2) з електричним стиранням.
Репрограмміруемом ПЗУ з УФ стиранням
У ПЗУ з ультрафіолетовим стиранням використовується принцип зсуву рівнів Фермі світлом з певною довжиною хвилі. При цьому вибиваються електрони з кристалів.
1) під час роботи можливо зміни стану внаслідок дії космічних променів
2) бояться ультрафіолетових променів.
Репрограмміруемом ПЗУ з електричним стиранням
ПЗУ з електричним стиранням (Flash-пам'ять) не вимагають підвищеної напруги для стирання інформації. Тривалість імпульсу запису - 10-20 мс.
Характерні часи звернення: 100 нс.
Оперативні запам'ятовуючі пристрої ОЗУ
ОЗУ підрозділяються на наступні типи: статична пам'ять і динамічна пам'ять.
статична пам'ять
Основою статичної пам'яті є тригер. Має два стану: 0 або 1.
Особливості даної реалізації:
1) мікросхеми з довільною вибіркою;
2) мають більшу швидкодію;
3) використовується як Кеш-пам'ять;
4) недолік: на одному кристалі дуже мало осередків;
5) висока вартість виробництва мікросхем даної реалізації.
Програмовані логічні матриці (ПЛМ)
На першому етапі були віднесені до ПЗУ.
У них застосовуються не перемички, а набір логіки 2 І-Не, 2 Або-Чи не. Використовуючи їх, можна запрограмувати будь-яку функцію. ПЛМ використовуються для створення мікроавтоматов.
На сьогодні існують ПЛМ не тільки з логічними входами, а й з осередками пам'яті.
ПЛМ бувають двох типів: статичного типу (при частоті 1 ГГц затримка компенсується на рівні 3 нс); з електричним стиранням.
Їх недолік - по вимикання харчування дані губляться, тому має бути ПЗУ для завантаження.
Таким чином, реалізується МП з будь-якою системою команд, яку можна змінювати в процесі роботи (тобто можна отримати програмовані процесори).
динамічна пам'ять
В основу покладено принцип зберігання інформації на паразитних ємностях. На відміну від статичної пам'яті, де на осередок доводиться до 200 транзисторів (4 на тригер, інші на мультиплексори і т.п.), в динамічної пам'яті використовується 1 транзистор і його паразитная ємність.
Час, протягом якого мимоволі розряджається паразитная ємність, становить близько 2 мс, тому через кожні 2 мс необхідно регенерувати інформацію.
Лічильник регенерації знаходиться всередині мікросхеми.
Конфігурація динамічної пам'яті:
однорозрядна структура (N = 10, кількість осередків 2 N * 1, n = 1).
Час циклу велике: 20-70 нс. Для регенерації використовується звернення за стовпцями.
Псевдостатіческая пам'ять - із зовнішнього боку зазвичай реалізована динамічно, а лічильник і контролер регенерації знаходяться всередині самої мікросхеми.
Оптимізація схеми читання і підвищення швидкодії реалізується в такий спосіб: стовпець виставляється один раз, і дані знімаються пакетом.
Ця оптимізація заснована на тому, що в програмах. як правило, використовуються дані, розташовані в послідовних комірках.
Узагальнена структура використання пам'яті
Процесор повинен постійно працювати з КЕШ. Швидкодія залежить від каналів обміну інформацією.
багатопортові ОЗУ
Багатопортові ОЗУ: в них використовується розпаралелювання обміну даними з ОЗУ. Наприклад, ОЗУ ділиться на 2 частини, що працюють незалежно. При зверненні двох пристроїв до однієї області починає працювати пріоритетна система або за часом, або за пріоритетом.
Кількість портів, що перевищує два, рідко виправдано. Це використовується, зазвичай, в серверах