Memory Internal Memory and External Memory อ.อรรถพร จูทิม วิทยาการคอมพิวเตอร์ มหาวิทยาลัยราชภัฎพิบูลสงสงคราม

ทั่วๆไปกับหน่วยความจำ - หน่วยความจำภายในเป็นหน่วยความจำที่ระบบคอมพิวเตอร์มีความจำเป็นอย่างยิ่งยวดในการทำงานร่วมกันตลอดเวลา หน่วยความจำภายนอก เป็นหน่วยความจำที่ระบบใช้ในการเก็บข้อมูลถาวร

การทำงานเซลล์หน่วยความจำ

ชนิดของหน่วยความจำ แบ่งชนิดของหน่วยความจำได้ เป็น 2 ชนิด ใหญ่ๆ คือ - Volatile Memory - Non Volatile memory

Volatile Memory(1) เป็นหน่วยความจำที่ใช้เป็นพื้นฐานในการประมวลผลข้อมูล โดยสามารถแบ่งได้เป็น 2 แบบ คือ - Static Ram (SRAM) - Dynamic Ram (DRAM)

Non Volatile Memory(2) เป็นหน่วยความจำเมื่อไม่ได้รับกระแสไฟฟ้าในการ หล่อเลี้ยงข้อมูล ข้อมูลก็ไม่สูญหายแต่อย่างใด มี 5 ชนิด - ROM (Read only Memory) - PROM (Programmable ROM) - EPROM (Erasable PROM) - EEPROM (Electrical EPROM) - Flash ROM

Volatile Memory(1.1) DRAM (Dynamic RAM) ประกอบด้วยเซลล์ที่ใช้เก็บข้อมูลเก็บข้อมูลด้วยวิธีอัดประจุไฟฟ้าเข้าไปเก็บไว้ในตัว คาปาซิเตอร์ (capacitor) ซึ่งลักษณะของกระแสไฟฟ้าที่ถ่ายทอดให้ กับ capacitor คือ ประจุไฟฟ้าโดยแทน ค่า 0 และ 1

Volatile Memory(1.1) โครงสร้างเซลแบบ DRAM ทั่วไป

Volatile Memory(1.1) สถาปัตยกรรม DRAM

Volatile Memory(1.1) สามารถแบ่งชนิดของ DRAM ได้หลายกลุ่มโดยจำแนกกลุ่มในการใช้งานได้ เป็น 2 กลุ่ม 1) เป็นหน่วยความจำของเครื่องคอมพิวเตอร์ 2) ใช้สำหรับเป็นหน่วยความจำใน Display Adapter card

Volatile Memory(1.1.1) 1) เป็นหน่วยความจำของเครื่องคอมพิวเตอร์ - DIP RAM (Dual inline package RAM) - FPM DRAM (Fast page mode DRAM) - EDO DRAM (Extended Data out DRAM) - SDRAM (Synchronous DRAM) - DDR (Double data rate SDRAM)

ระบุ Columns ที่ต้องการ R/W 4 ครั้ง ระบุ ROWS ที่ต้องการ R/W 4 ครั้ง Volatile Memory(1.1.1) - DIP (Dual inline package RAM) เป็น หน่วยความจำรุ่นแรกใช้ในเครื่อง 286 ,386 1 2 3 4 แถว 1 แถว 2 ระบุ Columns ที่ต้องการ R/W 4 ครั้ง ระบุ ROWS ที่ต้องการ R/W 4 ครั้ง BIT Control R/W

ระบุ Columns ที่ต้องการ R/W 4 ครั้ง ระบุ ROWS ที่ต้องการ R/W 1 ครั้ง Volatile Memory(1.1.1) - FPM DRAM (Fast page mode DRAM) เป็น RAM รุ่นเก่าใช้ในเครื่อง 486 ปัจจุบันเลิกผลิตแล้ว 1 2 3 4 แถว 1 แถว 2 ระบุ Columns ที่ต้องการ R/W 4 ครั้ง ระบุ ROWS ที่ต้องการ R/W 1 ครั้ง BIT Control R/W

ระบุ Columns ที่ต้องการ R/W 4 ครั้ง ระบุ ROWS ที่ต้องการ R/W 1 ครั้ง Volatile Memory(1.1.1) - EDO DRAM (Extended Data out DRAM) ทำงานเหมือน FPM แต่มีกลไกยืดการดึงข้อมูลออกมา 1 2 3 4 แถว 1 แถว 2 ระบุ Columns ที่ต้องการ R/W 4 ครั้ง ระบุ ROWS ที่ต้องการ R/W 1 ครั้ง BIT Control R/W

ระบุ ROWS ที่ต้องการ R/W 1 ครั้ง Volatile Memory(1.1.1) - SDRAM (Synchronous DRAM) ใช้ย่านความถี่มากขึ้นและมีอัตราการทำงานสูงขึ้น 1 2 3 4 แถว 1 แถว 2 ดึงข้อมูลทั้งแถว ระบุ ROWS ที่ต้องการ R/W 1 ครั้ง BIT Control R/W

ระบุ ROWS ที่ต้องการ R/W 1 ครั้ง Volatile Memory(1.1.1) - DDR (Double data rate SDRAM) มีการอ่านข้อมูลได้ทั้งขาขึ้นและลงของสัญญาณนาฬิกา 1 2 3 4 แถว 1 แถว 2 ดึงข้อมูลทั้งแถว ระบุ ROWS ที่ต้องการ R/W 1 ครั้ง BIT Control R/W

Volatile Memory(1.1.1) ลักษณะการส่งข้อมูลของหน่วยความจำแบบ DRAM

Volatile Memory(1.1.2) 2) ใช้สำหรับเป็นหน่วยความจำใน Display Adapter card - MDRAM (Multibank DRAM) - VRAM (Video RAM) - WRAM (Window RAM) - SGRAM (Synchonous Graphic RAM) - RDRAM (Rambus DRAM)

Volatile Memory(1.1.2) - MDRAM (Multibank DRAM) จะแบ่งเป็นหน่วยความจำเป็นกลุ่มๆโดยเชื่อมต่อกับระบบ บัสกลุ่มล่ะ 32 KB 32 KB Line BUS 32 KB

ระบุ ROWS ที่ต้องการ R/W 1 ครั้ง Volatile Memory(1.1.2) - VRAM (Video RAM) เป็นหน่วยความจำที่สามารถอ่านและเขียนได้พร้อมกันซึ่งแตกต่างจาก DRAM ปกติ 1 2 3 4 แถว 1 แถว 2 ดึงข้อมูลทั้งแถว ระบุ ROWS ที่ต้องการ R/W 1 ครั้ง R W BIT Control R/W

Volatile Memory(1.1.2) - WRAM (Window RAM) มีการทำงานเป็นแบบ VRAM แต่จะมีการใช้ Bandwidth ในการทำงานกว้างกว่า VRAM

ดึงข้อมูลทั้งแถว / เลือก บิต ที่แก้ใข ระบุ ROWS ที่ต้องการ R/W 1 ครั้ง Volatile Memory(1.1.2) - SGRAM (Synchonous Graphic RAM) มีการอ่านแบบ SDRAM แต่สามารถล้างข้อมูลได้เร็วกว่าและยังสามารถแก้ใขข้อมูลที่ละบิต ได้ 1 2 3 4 แถว 1 แถว 2 ดึงข้อมูลทั้งแถว / เลือก บิต ที่แก้ใข ระบุ ROWS ที่ต้องการ R/W 1 ครั้ง BIT Control R/W

Volatile Memory(1.1.2) RDRAM (Rambus DRAM) มีการใช้สัญญาณนาฬิกาที่สูงกว่า SDRAM คือเริ่มต้นที่ 400 MHz มีอัตราการส่งถ่ายข้อมูลอยู่ที่ 3.2 GB/s ความกว้างของระบบบัสภายในอยู่ที่ 8 ถึง 16 บิตในการใช้งาน

Volatile Memory(1.1.2) RDRAM (Rambus DRAM)

Volatile Memory(1.1) SRAM (Static RAM) มีลักษณะการจัดเรียงอุปกรณ์ภายในเป็นลักษณะโครงสร้างที่ใกล้เคียงกับ microprocessor โดยจะถูกเก็บไว้ด้วยค่า flip flop logic gate มีความสามารถในการจัดเก็บข้อมูลโดยการป้อนไฟฟ้าให้อย่างต่อเนื่อง

Volatile Memory(1.1) โครงสร้างเซลแบบ SRAM ทั่วไป

Non Volatile Memory(2.1) ROM (Read only Memory) เป็นส่วนที่ใช้บันทึกข้อมูลเป็นการถาวรซึ่งส่วนใหญ่จะใช้บันทึกข้อมูลไมโครโปรแกรมเช่น - โปรแกรมที่ถูกเรียกใช้โดยโปรแกรมอื่นเป็น ประจำ - โปรแกรมระบบ - ตารางข้อมูลเกี่ยวกับฟังก์ชัน

Non Volatile Memory(2.1) PROM (Programmable ROM) สามารถบันทึกข้อมูลเป็นการถาวรได้แต่ได้แค่ครั้งเดียวในการบันทึก EPROM (Erasable PROM) สามารถบันทึกข้อมูล และนำมาใช้อ่านได้ภายหลัง ทุกครั้งที่ต้องการลบข้อมูลจะใช้ UV ในการล้าง

Non Volatile Memory(2.1) EEPROM (Electrical EPROM) Flash ROM สามารถและเขียนข้อมูลที่ละบล็อก ข้อมูล

หน่วยความจำแบบพิเศษ Cache DRAM เรียก CDRAM โดยรวมเอา SRAM ขนาด16 KB นำมาใช้เป็น Cache Memory จริงๆซึ่งมีช่องสัญญาณ 64 ช่อง ในการ โอนถ่ายข้อมูล เหมาะสมสำหรับการอ้างอิงใน Main Memory อาจนำมาใช้เป็น Buffer ในการอ่านข้อมูลให้ต่อเนื่อง ให้ กับ SRAM เอง ทำให้ เพิ่มประสิทธิภาพในการอ่านข้อมูลของ Cache เพิ่มขึ้น

แบบฝึกหัดท้ายบท โครงสร้างของ SDRAM และ RDRAM มีลักษณะอย่างไร ลักษณะที่เหมือนกันของ FPM และ EDO มีลักษณะอย่างไร ลักษณะที่พิเศษของ MDRAM มีลักษณะ อย่างไร อัตราการส่งข้อมูลผ่าน RDRAM channel RDRAM channel มีความแตกต่างกับ Bandwidth อย่างไร DIP RAM มีการอ่านข้อมูลอย่างไร