Memoria de bază – Volatile, non-volatile și persistente

Computere, console de jocuri, telecomunicații, automobile, sisteme industriale, și miile de dispozitive electronice și sisteme se bazează pe diverse forme de memorie solid-state de funcționare. Designerii au nevoie de o înțelegere a diferitelor opțiuni pentru dispozitivele de memorie volatile și non-volatile pentru a optimiza performanța sistemelor.o nouă formă de memorie în stare solidă numită memorie persistentă (PMEM) a apărut recent pentru a oferi proiectanților oa treia opțiune pentru optimizarea performanței sistemului., PMEM nu este de așteptat să înlocuiască alte forme de memorie în stare solidă sau dispozitive de stocare. Totuși, în anumite aplicații, PMEM poate oferi timpi de pornire mai rapizi, acces mai rapid la seturi mari de date în memorie și costuri de proprietate mai mici.memoria dinamică cu acces aleatoriu (DRAM) este cel mai adesea găsită ca memorie principală pentru procesoare, GPU-uri, MCU-uri și alte tipuri de procesoare. DRAM este o memorie volatilă și păstrează date numai atâta timp cât există o sursă de alimentare. Blocul de bază pentru DRAM-uri sunt celulele de biți care stochează biți individuali de informații.,

Bază DRAM pic mobil (Imagine: imec)

Există o varietate de DRAM tipuri dezvoltat pentru aplicații specifice, cum ar fi:

  • DDR (double data rate): Inițial, Memorie DDR folosit prefetching pentru a dubla rata de date, în comparație cu o singură rată de date Dram. Prefetching-ul a fost o tehnică eficientă pentru dublarea ratei de date de la generație la generație până la DDR3., În acel moment, au fost adăugate alte tehnici, cum ar fi gruparea bancară (DDR4) și divizarea canalelor (DDR5), pentru a susține necesitatea continuă de a dubla rata de transfer de date de la o generație la alta.
  • LPDDR (rată dublă de date cu putere redusă): uneori numită mDDR (DDR mobil), LPDDR a fost dezvoltat pentru a sprijini nevoile aplicațiilor cu putere redusă, cum ar fi Tablete, Telefoane mobile, carduri SSD, sisteme auto și așa mai departe. LPDDR include caracteristici de putere redusă, cum ar fi tensiuni de operare mai mici și „modul de somn profund” pentru a oferi economii semnificative de energie în comparație cu memoriile DDR convenționale.,
  • GDDR (graphics double data rate): dezvoltat pentru a suporta Plăci grafice, cipurile GDDR au o magistrală mai mare și suportă rate mai mari de pontaj I/O pentru a interacționa direct cu unitatea de procesor grafic (GPU). GDDR este, de asemenea, utilizat cu aplicații generale de lățime mare de bandă, nu doar GPU-uri.

DDR5, cea mai nouă formă de DRAM, este proiectat pentru a sprijini următoarea generație de sarcini de lucru pe server, oferind o creștere de peste 85% a performanței memoriei., DDR5 dublează densitatea memoriei, îmbunătățind în același timp fiabilitatea într-un moment în care arhitecții sistemului de centre de date încearcă să furnizeze un număr de nuclee de procesor în creștere rapidă, cu o lățime de bandă și o capacitate crescută de memorie.,

memorie DDR de îmbunătățire a performanței de la o generație la alta (Imagine: Microni)

memorie Non-volatilă

memoria nevolatilă (NVM) are forma electric abordate solid-state amintiri (diverse forme de memorie read-only) și mecanic abordate amintiri (hard disk-uri, discuri optice, bandă, și așa mai departe), în general, menționată ca de depozitare. NVM păstrează date chiar și atunci când sursa de alimentare este eliminată. Există compromisuri între abordările adresabile electric și mecanic., Sistemele adresabile mecanic au un cost mult mai mic pe bit, dar au timpi de acces semnificativ mai mici. Sistemele adresabile electric sunt foarte rapide, dar, în comparație cu dispozitivele de stocare adresabile mecanic, sunt scumpe și au capacități mai mici.,

Semiconductoare non-volatile random access memories (NVRAMs) și memorii numai pentru citire (Rom) sunt, în general, clasificate în funcție de scrie mecanism pe care le folosesc:

  • Masca Rom – Fabrica programabile numai, și de obicei folosit pentru volum mare de produse
  • EPROMs – Erasable programmable ROM care pot fi șterse cu raze ultraviolete lumina printr-o fereastră de cuarț de pe dispozitiv.
  • EEPROMs-ROM programabil care poate fi șters electric, care utilizează o tensiune aplicată extern pentru a șterge datele.,
  • Flash-Similar cu un EEPROM, cu o capacitate de stocare substanțial mai mare, dar cu viteze mai rapide de citire / scriere.
  • F-RAM-Ram feroelectric (o tehnologie în stadiu incipient) este similar în construcție cu un DRAM; ambele folosesc un condensator și un tranzistor. Totuși, în loc de a folosi stratul dielectric de un condensator, un F-RAM celulă conține o subțiri feroelectrice film de lead zirconate titanat care poate schimba polaritatea și a comuta între state și păstrează datele chiar și atunci când alimentarea este întreruptă.,
  • MRAM – Magnetoresistive RAM (un stadiu incipient de tehnologie) stochează datele într-magnetice de stocare de elemente numite jonctiuni magnetice tunel (MTJs).memoria persistentă (PMEM) este o memorie de înaltă performanță în stare solidă, care este mai rapidă decât memoria nevolatilă, cum ar fi flash și mai puțin costisitoare decât DRAM. Non-volatile dual in-line memory module (NVDIMMs), oferit de lg și alții și Intel 3D XPoint Dimm-uri (de asemenea, numit Optane DC persistente module de memorie) sunt două exemple de PMEMs.,modulele de memorie persistente, cum ar fi Intel Optane, se potrivesc între DRAM și SSD-uri atât din punct de vedere al costurilor, cât și al performanței (Sursa: Intel)

    PMEM este o a treia opțiune de memorie. Are aspecte care sunt similare cu stocarea (de exemplu, SSD-uri și unități de disc) și unele care sunt similare cu memoria volatilă și nevolatilă. Nu este de așteptat să înlocuiască nici stocarea, nici memoria. Cu toate acestea, oferă proiectanților de sisteme un instrument suplimentar care poate oferi timpi de pornire mai rapizi, acces mai rapid la seturi de date mari în memorie și costuri de proprietate mai mici.,principalele avantaje ale memoriei persistente includ:

    • latențe de acces mai mici decât cele ale SSD-urilor flash.
    • debit crescut în comparație cu stocarea flash.
    • datele persistă în memorie după întreruperea alimentării, cum ar fi blițul.
    • PMEM este un cost mai mic decât DRAM.
    • PMEM este cache.
    • oferă acces în timp real la date; acceptă acces rapid la seturi mari de date.JEDEC a publicat cel mai recent standard DDR5 SDRAM JESD79-5 în Iulie 2020., Standardul abordează cerințele cererii, determinate de aplicațiile intensive din cloud și centrele de date ale întreprinderii, oferind dezvoltatorilor o performanță dublă și o eficiență energetică mult îmbunătățită.standardul JEDEC DDR4 a fost actualizat în ianuarie 2020 și a fost definit pentru a oferi performanțe mai ridicate, cu fiabilitate îmbunătățită și putere redusă, reprezentând astfel o realizare semnificativă în raport cu tehnologiile anterioare de memorie DRAM.,în timp ce cele două standarde discutate mai sus sunt menținute de Comitetul JEDEC, JC-42, standardul JESD21-C, „configurații pentru memorii în stare solidă”, este menținut de Comitetul JEDEC JC-41. JC – 41 are un membru larg și activ, iar standardul este publicat într-un format binder pentru a se potrivi actualizări frecvente și modificări.

      partea a doua a acestei serii de întrebări frecvente sapă mai adânc în ” tehnologii de memorie și opțiuni de ambalare.”Partea a treia recenzii” memorie centrică de calcul și arhitecturi de sistem de memorie.,”

      Intel Optane Persistente de Memorie, Intel
      Principale de Memorie: DDR4 & DDR5 SDRAMs, JEDEC
      Micron DDR5, Nec
      Memorie Persistente, Wikipedia
      istoria și viitorul DRAM arhitecturi în diferite domenii de aplicare, imec
      Ce Este Persistente de Memorie?, NetApp

      Ai putea dori, de asemenea:


      • Ce este DDR (Double data Rate) și Memorie SDRAM Memorie

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *