Tìm hiểu chi tiết về SDRAM

SDRAM là viết tất của từ DRAM đồng bộ, một loại DRAM chạy đồng bộ với bus bộ nhớ. SDRAM chuyến thông tin trong nỗ lực lên tốc độ rất cao bằng cách sử dụng giao diện được ghi giờ tốc độ cao. SDRAM bỏ hầu hết các thời gian chờ liên quan đến DRAM không đồng bộ vi các tín hiệu đã đồng bộ hóa với đồng hồ bo mạch chủ.

SDRAM

Như với bất kỳ loại bộ nhớ nào trên thị trường, chipset bo mạch chủ phải hỗ trợ loại bộ nhớ này trước khi sử dụng chúng trong hệ thống. Khởi đầu vào năm 1996 với các dòng 430VX và 430TX, hầu hết các chipset Intel bắt đầu hỗ trợ SDRAM tiêu chuẩn công nghiệp và năm 1998 sự giới thiệu chipset 440BX gây ra SDRAM làm lu mờ EDO để trở thành loại bộ nhớ thông dụng nhất trên thị trường.

Hiệu suất SDRAM được cải thiện đáng kể hơn hẳn FPM hoặc EDO RAM. Bởi vì SDRAM vẫn là một loại DRAM, thời gian chờ ban đầu tương tự nhau, nhưng tổng chu kỳ nhanh hơn nhiều hơn so với EDO hoặc FPM. Định thời gian truy cập truyền loạt của SDRAM là 5-1-1-1, có nghĩa là bốn đọc bộ nhớ hoàn tất chỉ trong tám chu kỳ bus hệ thống, so với mười một chu kỳ đối với EDO và mười bốn chu kỳ với FPM. Điều này làm cho SDRAM hầu như nhanh hơn 20% so với EDO.

Bên cạnh khả năng vận hành hơn vài chu kỳ, SDRAM cũng có khả năng hỗ trợ lên đến 133MHz (7.5ns) chu kỳ tốc độ bus hệ thống. Như vậy, hầu hết các hệ thống máy PC mới được bán ra từ năm 1998 đến năm 2000 đều có bộ nhớ SDRAM.

SDRAM được bán dưới dạng DIMM và thường được tính bằng xung (megahertz) hơn là thời gian chu kỳ (nano giây), điều thường gây nhầm lẫn suốt kỳ thay đổi đầu tiên từ FPM và EDO DRAM.

Để đáp ứng yêu cầu định thời gian nghiêm ngặt của các chipset, Intel tạo ra các đặc điểm kỹ thuật cho SDRAM được gọi là PC66. PC 100 và PC 133. Cho ví dụ, bạn sẽ nghĩ rằng 10ns được coi như là ước tính phù hợp cho cỗ máy 100MHz, nhưng kỹ thuật PC 100 đòi hỏi bộ nhớ 8ns nhanh hơn nữa để đảm bảo tất cả các thông số định thời gian được đáp ứng hạn mức đủ cho lỗi.

Vào tháng 5 năm 1999, Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) đã tạo ra một đặc điểm kỹ thuật gọi là PC 133. Họ đạt được mức tăng trương tốc độ 33MHz này bằng cách sử dụng kỹ thuật PC 100 và thắt chặt tham số định thời gian và tham số điện dung. Bộ nhớ PC 133 nhanh chóng nổi tiếng cho bất kỳ hệ thống nào chạy tốc độ bus bộ xử lý 133MHz. Chip nguyên thủy sử dụng trong module PC 133 được đánh giá chính xác là 7.5ns hay 133MHz; loại sau được đánh giá ớ 7.0ns hoặc 143MHz. Những chip nhanh hơn này vẫn còn được sử dụng trong module PCI 33, nhưng chúng cho phép sự cải tiến trong thời gian chờ dò tìm cột địa chỉ (viết tắt là CAS – column address strobe hoặc CL -column latency). Đây là một cải tiến toàn bộ thời gian chu kỳ bộ nhớ.

Lưu ý:

JEDEC là cơ quan chuẩn hoá công nghệ bán dẫn của Electronic Industries Alliance (EIA), một hiệp hội thương mại đại diện cho tất cả các lĩnh vực công nghiệp điện tử. JEDEC đầu tiên được thành lập vào năm 1960 và chi phối sự chuẩn hoá của tất cả các loại thiết bị bán dẫn, các mạch tích hợp và module. JEDEC có khoảng 300 công ty thành viên, bao gồm các nhà sản xuất bộ nhớ, chipset và bộ xử lý cũng như hầu hết bất kỳ công ty nào liên quan đến sản xuất thiết bị máy tính sử dụng các thành phần tiêu chuẩn công nghiệp.

Ý tưởng JEDEC rất đơn giản: tạo ra các tiêu chuẩn mở có thể được chấp nhận tự do thông qua công nghiệp. Cho ví dụ, nếu một công ty dự định sản xuất một công nghệ bộ nhớ độc quyển, các công ty khác muốn sản xuất các thành phần ăn theo bộ nhớ đó phải trả tiền lệ phí bàn quyền, đặt giá định rằng công ty sở hữu nó không hứng thú với việc cấp phép chút nào! Theo tự nhiên các linh kiện sẽ càng độc quyển hơn, gây ra vấn đề với các thiết bị hỗ tương hay nguồn hàng thay thế có giá cả phải chăng. Thêm nữa các công ty cấp phép công nghệ cũng không kiểm soát được sự thay đổi và quá trình phát triển trong tương lai của các công ty chủ sở hữu.

Ý tưởng JEDEC này nhằm ngăn chặn viễn cảnh xảy ra các sự việc như là bộ nhớ bằng cách tập hợp tất cả các nhà sản xuất bộ nhớ làm việc cùng nhau để tạo ra các tiêu chuẩn công nghiệp được chia sẻ bao gồm chip nhớ và các module. Các tiêu chuẩn bộ nhớ chấp thuận bởi JEDEC có thể được các công ty thành viên lự do chia sẻ với nhau, không có bất kỳ công ty nào có quyền kiểm soát những tiêu chuẩn định sẵn hoặc không có bất kỳ công ty sản xuất các thiết bị kèm theo. FPM, SDRAM, DDR SDRAM, và DDR2 SDRAM là những ví dụ của các tiêu chuẩn bộ nhớ của JEDEC được sử dụng trong máy tính cá nhân, trong khi EDO và RDRAM là các ví dụ độc quyền. Bạn có thể tìm hiểu thêm về các tiêu chuẩn JEDEC dành cho bộ nhớ và các công nghệ bán dẫn khác tại www.jedec.org.

Bảng 1 thể hiện sự định thời gian, tốc độ chip được đánh giá và tốc độ module chuẩn cho các SDRAM DIMM khác nhau.

Bảng 1: Sư định thời gian SDRAM, tốc độ thực tế và tốc độ ước tính

Thời gian	Tốc độ chip ước tính	Tốc độ module chuẩn
15ns	66MHz	PC66
10ns	100MHz	PC66
8ns	125MHz	PC100
7.5ns	133MHz	PC133
7.0ns	143MHz	PC133

SDRAM thông thường ở dạng DIMM 168 chân, chạy ở vài tốc độ khác nhau. Bảng 2 hiển thị các tốc độ module SDRAM tốc độ dữ liệu đơn chuẩn và các kết quả băng thông.

Bảng 2: Các tốc độ module SDRAM tiêu chuẩn JEDEC (DIMM 168 chân) các tốc độ  truyền

Tiêu chuẩn module	Loại chip	Tốc độ đồng hồ (MHz)	Chu kỳ/đồng hồ	Tốc độ hus (Mips)	Dung lượng bus (Bytes)	Tốc độ chuyển giao (Mbps)
PC66	10ns	66	1	66	8	533
PC100	8ns	100	1	100	8	800
PC133	7ns	133	1	133	8	1.066

MTps = Megatransfers/second

Mbps = Megabytes/second

ns = Nano second (phần li giây)

DIMM = Dual inline memory module

SDR = Single data rate

Một số nhà sản xuất module bán các module mà họ khẳng định là “PC 150” hay “PC 166,” mặc dù những tốc độ này không tồn tại như tiêu chuẩn JEDEC hay Intel chính thức và không có chipset hay bộ xử lý hỗ trợ chính thức những tốc độ này. Những module này thực sự dùng những chip 133MHz được chọn lọc kỳ lưỡng có thể chạy vượt xung tại các tốc độ 150MHz hay 166MHz. Về cơ bản, bộ nhớ PC 150 hay PC 166 là bộ nhớ PC 133 được kiểm tra để chạy các tốc độ vượt xung mà không được hỗ trợ của các nhà sản xuất chip đầu tiên. Bộ nhớ có thể vượt xung này được bán với phí bảo hiểm cho những người đam mê muốn vượt xung chipset bo mạch chủ của họ, bằng cách làm gia tăng tốc độ bộ xử lý và bus bộ nhớ.

Chú ý:

Nói chung, bộ nhớ PCI 33 tương thích ngược với các bộ nhớ PC 100. Tuy nhiên, một số chipset hay bo mạch chủ có những yêu cầu cụ thể cho các loại chip 100MHz hay 133Mhz và những thiết kế module. Nếu cần phải nâng cấp một hệ thống cũ hơn đòi hỏi bộ nhớ PC 100, bạn không nên mua bộ nhớ PC 133 trừ khi chúng được chính người bán hàng xác nhận là tương thích với hệ thống của bạn. Bạn có thể sử dụng công cụ cấu hình bộ nhớ trực tuyến do các công ty bán bộ nhớ chủ yếu cung cấp để đảm bảo rằng bạn đã mua đúng bộ nhớ cho hệ thống của bạn.