Phân tích nguyên lí làm việc của bộ nhớ RAM chuẩn DDRAM

Nhóm 6_KHMT3-K6 Hà Nội, năm 2012
TRƯỜNG ĐẠI HỌC
CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
LỚP KHOA HỌC MÁY TÍNH 3-K6
Nhóm 6_KHMT3-K6 Hà Nội, năm 2012
BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC
KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
Nhóm 6 :
Phân tích nguyên lí
làm việc của bộ nhớ
RAM chuẩn DDRAM.
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
Thµnh viªn trong nhãm.

NguyÔn Minh HiÖp.

TrÇn Duy H¶i.

Phan Duy H¶i.

§Æng ThÞ HiÒn.
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
NỘI DUNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

Giới thiệu về RAM


Giới thiệu về DDRAM

Nguyên lý làm việc của DDRAM
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
Giới thiệu về RAM

Định nghĩa.

Phân loại.
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
nh ngh aĐị ĩ
RAM (viết tắt từ Random Access Memory trong
tiếng Anh) là một loại bộ nhớ chính của máy
tính. RAM được gọi là bộ nhớ truy cập ngẫu
nhiên vì nó có đặc tính: thời gian thực hiện
thao tác đọc hoặc ghi đối với mỗi ô nhớ là
như nhau, cho dù đang ở bất kỳ vị trí nào
trong bộ nhớ. Mỗi ô nhớ của RAM đều có
một địa chỉ. Thông thường, mỗi ô nhớ là một
byte (8 bit); tuy nhiên hệ thống lại có thể đọc
ra hay ghi vào nhiều byte (2, 4, 8 byte).
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
Ph©n lo¹i
Ph©n lo¹i: Tïy theo c«ng nghÖ chÕ t¹o ngêi ta

ph©n biÖt RAM thµnh 2 lo¹i:
-
- SRAM (Static RAM) : Ram tÜnh.
-
- DRAM (Dynamic RAM) : Ram ®éng.
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
H×nh ¶nh minh ho¹

Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
Th«ng tin vÒ DDRAM
1. Định nghĩa
2. Phân loại
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
1. §Þnh nghÜa
DDR được dựa trên thiết kế SDRAM( Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên
động đồng bộ - Synchronous Dynamic Random Access Memory), tức
là sử dụng tín hiệu xung nhịp để đồng bộ hóa mọi thứ. DDR là viết tắt
của Tốc độ dữ liệu gấp đôi - Double Data Rate , tức truyền được hai
khối dữ liệu trong một xung nhịp .
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
2. Ph©n lo¹i
DDRAM Phân thành 3 loại:

•
DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM),
thường được giới chuyên môn gọi tắt là "DDR". Có
184 chân.
DDR SDRAM là cải tiến của bộ nhớ SDR
với tốc độ truyền tải gấp đôi SDR
nhờ vào việc truyền tải hai lần
trong một chu kỳ bộ nhớ.
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
.
•
DDR2 SDRAM (Double Data Rate 2
SDRAM), Thường được giới chuyên môn gọi
tắt là "DDR2". Là thế hệ thứ hai của DDR với
240 chân.
Lợi thế lớn nhất của nó
so với DDR là có bus speed
cao gấp đôi clock speed.
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
.
•
DDR III SDRAM (Double Data Rate III
Synchronous Dynamic RAM): Thường được
giới chuyên môn gọi tắt là "DDR3".
Là thế hệ thứ ba của DDR với 240 chân
Đây là thế hệ cao nhất

của DDRAM được phát triển
từ 2 thế hệ trước.
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
Nguyªn lý lµm viÖc cña DDRAM.
 

  !
"  !#$%
& $ '(
) *+ '(
, + '(
/ 0123+ '(
4 *56 7'8+ '(

Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
1. Tr×nh tù khëi t¹o cho DDRAM
SDRAM.
Quá trình khởi tạo DDR SDRAM
bao gồm 21 bước được thể hiện
một cách ngắn gọn trong
hình vẽ dưới đây
Cấu hình các tham số hoạt động
Bao gồm hai thanh ghi nội bộ,
đăng ký chế độ (MR),
và đăng ký chế độ mở rộng (EMR).
Nhóm 6_KHMT3-K

6
Hà Nội, năm 2012
.
Chế độ Đăng ký

Có 7 bit cấu hình bao gồm:
-M0-M2,được sử dụng để
thiết lập chiều dài bùng nổ,
-M3, được sử dụng để thiết lập các loại :
-M4-M6, trong đó xác định CAS độ trễ
-M8,được sử dụng để
thực hiện một thiết lập lại DLL.
Tất cả các bit khác được dành riêng
cho tương lai sử dụng và phải được
thiết lập để trống.
Để giải quyết các chế độ đăng ký,
thiết lập BA1 = 0 và BA0 = 0.
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
.
Mở rộng chế độ đăng ký
Mở rộng chế độ đăng ký có 2 bit
cấu hình thường không thay đổi
một khi thiết bị đã được khởi tạo.
Bit (E0) được sử dụng để cho phép
các thiết bị DLL.
Bit (E2) xác định sức mạnh
sản lượng ổ đĩa.Tất cả các
bit khác được dành riêng

cho sử dụng trong
tương lai và phải được
thiết lập để trống.
Thiết lập BA1 = 0 và BA0 = 1.
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
2. Ho¹t ®éng cña DDRAM.
Khi CKE (clock cho phép)là cao DRAM được
cho là ở trạng thái hoạt động,lệnh đọc và viết
có thể diễn ra. Nếu CKE là mức thấp nhất,
DDR SDRAM clock và đầu vào bộ đệm đều bị
tắt
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
3. Ho¹t ®éng cña CKE
CKE là tổng thể chuyển đổi on-off cho DRAM.
Khi CKE là mức thấp nhất, tất cả đầu vào,
bao gồm clock, bị vô hiệu. Đây là trạng thái
nguồn thấp nhất trong đó thiết bị có thể vận
hành. Bộ nguồn này được qui định trong
bảng dữ liệu ở IDD2P nếu tất cả các bank
đang sạc sẵn và IDD3P nếu bất kỳ bank nào
đang hoạt động.
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
4. Kích hoạt nguồn
Đầu tiên phải đầu tiên phải được lựa chọn

bằng cách sử dụng một lệnh ACT,
cùng với một địa chỉ bank và hàng.
Đối với mỗi lệnh ACT
có một lệnh Precharge (PRE) tương ứng,
Khi lệnh ACT sẽ mở ra một hàng,
các lệnh PRE đóng hàng.
Trong khi các lệnh khác có thể có mặt,
các lệnh ACT và PRE luôn luôn
được ghép nối với nhau.
Các hoạt động này được xác định
bằng cách sử dụng các đặc điểm
kỹ thuật IDD0 trong các bảng dữ liệu.
Thời gian giữa các lệnh ACT liên tiếp
trong cùng một bank
được quy định như TRC tối thiểu.
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
5. Ghi bộ nguồn.

Một khi bank mở ra,
các dữ liệu có thể được
đọc từ hoặc bằng văn bản
cho DDR SDRAM

Chu kì ghi được diễn tả
bằng hình bên.
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012

6. §äc Bé Nguån
Nguồn điện để đọc dữ liệu
giống như ghi dữ liệu
Trong ví dụ này, liên tiếp được
mở ra với một lệnh ACT và bốn
chu kỳ sau đó, truyền hàng loạt
4 lần READ (hai clock) được
bắt đầu vào các cột trong hàng đó.
Sau khi đọc được đầy đủ,
hàng được đóng lại với một lệnh
Precharge và trình tự khởi động lại.
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
7. Làm tươi bộ nguồn.
Pin bộ nhớ của DDR SDRAM lưu trữ dữ liệu
thông tin bị tiêu hao qua thời gian và phải nạp điện lại.
Quy trình này được gọi là làm tươi.
Thao tác làm tươi thường được phân phối đồng đều
qua thời gian.
Nhóm 6_KHMT3-K
6
Hà Nội, năm 2012
8. Gi¶m c«ng suÊt bé
nguån.
Hầu hết các hệ thống vận hành ở tần số clock
khác nhau hoặc điện áp hoạt động hơn so với
định nghĩa trong bảng dữ liệu nên mỗi một
nguồn điện thành phần phải giảm công suất
đến điều kiện hệ thống thực tế.

Nhúm 6_KHMT3-K
6
H Ni, nm 2012
Kết luận.
Trên đây là bài báo cáo về nguyên lý làm việc của bộ nhớ
RAM chuẩn DDRAM của nhóm 6.
Trong bài báo cáo sử dụng tài liệu của Micron Technology,
giáo trình Kiến trúc máy tính (Th,s V?ơng Quốc Dũng)
và một số website trực tuyến.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo đã giúp đỡ chúng tôi
trong quá trình hoàn thành bài báo cáo và cảm ơn các bạn đã dành
thời gian quan tâm, lắng nghe và theo dõi bài thuyết trình của nhóm
chúng tôi.
Bài thuyết trình của chúng tôi đến đây là kết thúc.