Arquitetura de Chip de Memória SDRAM

Compreender a arquitetura do chip SDRAM ajuda a esclarecer algumas das operações da tecnologia SDRAM. Existem diferenças entre as implementações de diferentes fabricantes, mas muitas áreas em comum.

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O tutorial de Memória SDRAM inclui:

O que é a memória SDRAM | Arquitetura SDRAM | Temporização e Controle SDRAM | SDRAM DDR / DDR1 | SDRAM DDR2 | SDRAM DDR3 | SDRAM DDR4 | Padrão JEDEC 79 |

Tipos de memória:

DRAM | EEPROM | Flash | FRAM | MRAM | Memória de mudança de fase | SDRAM | SRAM

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Ao usar SDRAM, muitas vezes ajuda ter uma compreensão básica da arquitetura do chip SDRAM. Isso fornece algumas informações adicionais sobre a maneira como o chip SDRAM opera.

A arquitetura SDRAM também impacta muito o design do próprio circuito integrado. Aspectos como o posicionamento físico de áreas para as próprias células de memória, bem como para os circuitos de controle são de grande importância.

Arquitetura SDRAM básica

A arquitetura do chip SDRAM é organizada com as células de memória organizadas em uma matriz bidimensional de linhas e colunas.

Para endereçar uma célula de memória específica dentro do SDRAM geral, é necessário primeiro endereçar a linha necessária e, em seguida, a coluna específica. Isso seleciona a coluna dentro da linha. Isso isola os elementos de armazenamento de dados a serem lidos ou gravados.

Uma linha SDRAM é chamada de página. Depois que a linha é aberta, é possível endereçar vários endereços de colunas na linha. O uso dessa técnica melhora a velocidade de acesso à memória, reduzindo a latência porque o endereço da linha não precisa ser reenviado e configurado. Cada vez que a linha é aberta, naturalmente leva tempo.

Como resultado, o endereço da linha é considerado como os elementos de bit de endereço de ordem superior e a coluna como os inferiores.

Os elementos de linha e coluna são enviados separadamente por vários motivos, incluindo o endereçamento sucessivo de elementos de coluna quando uma linha é aberta. Como resultado, os endereços de linha e coluna são multiplexados nas mesmas linhas – isso reduz significativamente a contagem de pinos do pacote e tem um grande impacto no custo geral do chip, pois um elemento importante do custo do chip é seu pacote.

Deve-se notar, no entanto, que o tamanho do endereço da linha é normalmente maior que o endereço da coluna porque a potência do chip não está relacionada ao número de colunas, mas o número de linhas afeta esse valor.

Arquitetura do chip SDRAM

A arquitetura do circuito do chip SDRAM é um aspecto da arquitetura SDRAM. Há também os aspectos da arquitetura do chip.

A arquitetura real do chip SDRAM do chip varia de acordo com o fabricante e também depende em certa medida do tamanho do SDRAM.

A arquitetura SDRAM pode ser dividida em duas áreas principais:

• Array:   Este elemento da arquitetura SDRAM é a área do chip onde as células de memória são implementadas. Normalmente é dividido em vários bancos, que por sua vez são divididos em áreas menores denominadas segmentos.
• Periferia:   Esta é a área do chip onde estão localizados os circuitos de controle e endereçamento, bem como itens como drivers de linha e amplificadores de detecção. A periferia do chip geralmente separa os bancos e segmentos do array uns dos outros.

Olhando para as áreas relativas ocupadas pela matriz e pela periferia é possível determinar uma figura de mérito para a proporção da área total ocupada pela memória real. Isso geralmente é chamado de matriz ou eficiência da célula porque o objetivo do chip é fornecer memória – a periferia, embora importante, não aumenta o tamanho da memória.

A matriz ou eficiência da célula para o chip é normalmente expressa como uma porcentagem:

Como a periferia não contribui para a quantidade real de memória a bordo, as empresas se esforçam para aumentar a eficiência do array. Os números estão tipicamente na região de 60 – 70%.

Embora a arquitetura real do chip SDRAM varie de um fabricante para outro, há vários aspectos comuns no projeto da arquitetura. Saber como o chip SDRAM está organizado ajuda a entender um pouco mais o seu funcionamento.

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Mais tarde, a próxima versão do SDRAM foi lançada. Conhecido como DDR3 SDRAM, os primeiros protótipos foram anunciados no início de 2005. No entanto, demorou até meados de 2007 para que as primeiras placas-mãe de computador usando DDR3 estivessem disponíveis.