- оперативная память 1 ГБ DDR3;
- внутренняя память 8 ГБ (NAND FLASH, iNAND);
- TF CARD (TransFlash memory card).
Рис. 1.
Память DDR3.
Очередной «эволюционный скачок» технологии памяти DDR SDRAM привел к новому стандарту DDR3. Основная идея, лежащая в основе перехода от DDR2 к DDR3, в точности повторяет идею, заложенную при переходе от DDR к DDR2. В DDR3 передача данных по-прежнему осуществляется по обоим полупериодам синхросигнала на удвоенной «эффективной» частоте относительно собственной частоты шины памяти. Только рейтинги производительности выросли в 2 раза, по сравнению с DDR2. Типичными скоростными категориями памяти нового стандарта DDR3 будут являться разновидности от DDR3-800 до DDR3-1600 (и выше). Очередное увеличение теоретической пропускной способности компонентов памяти в 2 раза вновь связано со снижением их внутренней частоты функционирования во столько же раз. Поэтому для достижения темпа передачи данных со скоростью 1 бит/такт по каждой линии внешней шины данных с «эффективной» частотой в 1600 МГц используемые 200-МГц микросхемы должны передавать по 8 бит данных за каждый «свой» такт (рис. 2). Поэтому ширина внутренней шины данных микросхем памяти уже в 8 раз больше по сравнению с шириной их внешней шины. Такую схему передачи данных с рассмотренным преобразованием типа «8-1» называют схемой «8n-предвыборки» (8n-prefetch).
Рис. 2. Схема передачи данных в микросхеме памяти DDR3-1600
Преимущества при переходе к DDR3: это снижение энергопотребления компонентов, возможность дальнейшего наращивания тактовой частоты и теоретической пропускной способности при сохранении прежнего уровня «внутренней» частоты компонентов. Образцы микросхем DDR3 с уровнем питающего напряжения 1.5 В, что примерно на 32% обеспечивает вклад в снижение мощности, рассеиваемой этими микросхемами памяти по сравнению с микросхемами DDR2, которые имеют стандартное питающее напряжение 1.8 В. Общее снижение энергопотребления по сравнению с равночастотной DDR2 составляет примерно 43% (это особенно важно для мобильных систем). Теоретическая пропускная способность микросхем DDR3 вдвое выше по сравнению с DDR2 благодаря использованию рассмотренной выше схемы 8n-prefetch. Количество логических банков в микросхемах DDR3 также увеличено вдвое по сравнению с типичным значением для DDR2 и составляет 8 банков, что теоретически позволяет увеличить «параллелизм» при обращении к данным по схеме чередования логических банков и скрыть задержки, связанные с обращением к одной и той же строке памяти.
Важной особенностью схемотехнического дизайна модулей памяти DDR3 является применение «сквозной», или «пролетной» (fly-by) архитектуры передачи адресов и команд, а также сигналов управления и тактовой частоты отдельным микросхемам модуля памяти с применением внешнего терминирования сигналов. Эта архитектура позволяет добиться увеличения качества передачи сигналов, что необходимо при функционировании компонентов при высоких частотах, типичных для памяти DDR3.
В модулях памяти DDR3 вследствие применения «пролетной» архитектуры подачи адресов и команд каждая из микросхем модуля получает команды и адреса с определенным отставанием относительно предыдущей микросхемы, поэтому элементы данных, соответствующие определенной микросхеме, также окажутся доступными с некоторым отставанием относительно элементов данных, соответствующих предыдущей микросхеме в ряду, составляющем физический банк модуля памяти. В связи с этим, с целью минимизации задержек, в модулях памяти DDR3, по сравнению с модулями DDR2, реализован несколько иной подход ко взаимодействию контроллера памяти с шиной данных модуля памяти. Он называется «регулировкой уровня чтения/записи» (read/write leveling) и позволяет контроллеру памяти использовать определенное смещение по времени при приеме/передачи данных, соответствующее «запаздыванию» поступления адресов и команд (а следовательно, и данных) в определенную микросхему модуля. Этим достигается одновременность считывания (записи) данных из микросхем (в микросхемы) модуля памяти.
Рис. 3. Фрагмент принципиальной схемы планшета teXet TM-9740
Внутренняя память NAND FLASH, iNAND.
В основе NAND-архитектуры лежит И-НЕ алгоритм (на англ. NAND). Принцип работы аналогичен NOR-типу, и отличается только расположением ячеек и их контактов. Уже нет необходимости подводить контакт к каждой ячейке памяти, так что стоимость и размер NAND-процессора значительно меньше. За счет этой архитектуры, запись и стирание происходят заметно быстрее. Однако эта технология не позволяет обращаться к произвольной области или ячейке, как в NOR. Для достижения максимальной плотности и емкости, флеш-накопитель, изготовленный по технологии NAND, использует элементы с минимальными размерами. Поэтому, в отличие от NOR-накопителя допускается наличие сбойных ячеек (которые блокируются и не должны быть использованы в дальнейшем), что заметно усложняет работу с такой флеш-памятью. Более того, сегменты памяти в NAND снабжаются функцией CRC для проверки их целостности. В настоящее время NOR и NAND-архитектуры существуют параллельно и никак не конкурируют друг с другом, поскольку у них разная область применения. NOR используется для простого хранения данных малого объема, NAND - для хранения данных большого размера.
Рис. 5. Фрагмент принципиальной схемы планшета teXet TM-9740
TransFlash memory card (TF CARD) или micro-SD.
Размеры модулей TransFlash(micro-SD) заметно меньше размеров карт mini-SD и RS-MMC (рис. 6), и составляют 15мм x 11мм x 1мм. Ориентированы эти носители прежде всего на использование в мобильных телефонах и смартфонах. Однако благодаря совместимости интерфейса с картами SD, миниатюрные карточки TransFlash могут быть считаны/записаны в любых устройствах, имеющих слот для установки карт SD (для этого, как и в случае с mini-SD, RS-MMC и MS Duo, понадобится соответствующий адаптер). Полной электрической совместимостью со стандартом SD карты формата TransFlash обязаны и второму своему названию – «micro-SD», которое применяется сейчас даже чаще, чем TF. Естественно, в формате micro-SD выпускаются как карты объемом 2 Гб и менее, соответствующие по свойствам и протоколу передачи данных требованиям формата SD, так и карты большей емкости (4 Гб и более), работающие по протоколу SDHC.
Рис. 6.
Версия сайта для слабовидящих