Запоминающие устройства ЭВМ, страница 5

<45>

Все совсем не так в ЗУ типа «3D».

Рис. 1.2.2.2

Предполагается, что элементы памяти кроме функций хранения выполняют логические функции, хотя и простые, но необходимые для организации поиска (выбора) ячейки: функцию совпадения двух сигналов.

Итак, из трех координат, которые являются входами для каждого ЭП, два используются для выбора ячейки, а третья – для записи/считывания в разряды  ячейки найденной двоичной информации. Для вывода считанной информации может использоваться та же третья координата.

Подчеркнем, что в ЗУ типа «3D» код адреса преобразуется в два управляющих сигнала. Эти сигналы поступают    на ЭП нескольких ячеек, но выбираются только ЭП той ячейки, где эти сигналы совпали. Преимуществом этого типа ЗУ являются меньшие затраты оборудования в адресной части ЗУ: число выходов адресной части 2√N против N в типе «2D». Обычно ЗУ этого типа могут быть большего размера (емкости), нежели ЗУ типа 2D.

Организация ЗУ по типу «2,5D» является промежуточной, компромиссной между «2D» и «3D», что и отражено в названии.

Рис. 1.2.2.3

Элементы памяти имеют 2 координаты, и одна из них, аналогично способу «2D», используется для выбора одновременного Р ячеек. Вторая координата служит не только для записи и считывания двоичного кода, но и для выбора одной из p ячеек аналогично типу «3D». Код адреса делится на две части: одна часть служит для выбора группы Р ячеек, а другая  позволяет выбрать одну среди этих P ячеек.

Возможны и другие способы организации ЗУ. Например, при использовании ЗЭ, позволяющих выполнять функцию совпадения более чем двух входных сигналов, можно получить К-мерные организации, в которых К-1 координат служат для выбора ячейки (сосредоточены в адресной части) и одна – для записи/считывания информации.

В литературе можно найти указания на ЗУ типа «2D-M». Вообще говоря, их было бы правильнее именовать «2,5D-M», поскольку от «2,5D» они отличаются только объединением разрядно-адресного входа с выходом (вход при записи/выход при считывании) и соответствующим изменением схемотехники разрядно-адресной части. ЗУ такого типа очень часто используются при построении полупроводниковых ЗУ.

Условимся обозначать адресные ОЗУ на структурных схемах:

Рис 1.2.2.4

<46>

1.2.3. Полупроводниковые интегральные ЗУ с произвольным обращением.

По сравнению с ранее существовавшими принципами работы полупроводниковые ЗУ имеет следующие достоинства:

–  больше быстродействия;

–  компактность;

–  меньше стоимость (при больших партиях);

–  легко обеспечиваемая совместимость по сигналам с другими схемами ЭВМ;

–  общие с другими элементами ЭВМ конструкционные и технологические принципы.

Недостаток – энергозависимость.

По технологии изготовления и типу ЗЭ различают:

–  биполярные ЗУ – с биполярными транзисторами (ТТЛ, ТТЛШ, ЭСЛ и др.);

–  МОП – ЗУ с МОП-транзисторами статические и динамические (n-, p-МОП, КМОП, ЛИЗМОП и т.д.).

Разнообразие связано с попыткой удовлетворить противоречивые требования: быстродействие, высокая информационная емкость, малое энергопотребление и др.

Биполярные имеют высокое быстродействие, но меньшую плотность размещения ЗЭ на кристалле, а значит меньшую информационную емкость кристалла. Больше у них и потребляемая мощность (особенно у ТТЛШ). ЗУ только статические.

МОП-ЗУ благодаря меньшим размерам МОП-транзистора и более простой технологии производства имеют больше емкость на кристалле, значительно дешевле, меньше потребляют, но и быстродействие ниже. Возможно построение как статических, так и динамических ЗУ, в которых функцию хранения выполняет емкость затвора МОП-транзистора (хранит электрический заряд). Последнее означает необходимость поддержания, восстановление стекающего заряда (~ через каждые 2мсек) – регенерация (рефреш)