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SRAM、DRAM、DDR 簡介 (DRAM 場面試題目)

1. SRAM與SDRAM差異?
2. SDRAM的 synchronous 名稱意義?
3. PC DDR3 SDRAM DIMM Data Bus寬度?
4. PC DDR3 SDRAM DIMM 為何有SPD EEPROM?用意為何?
5. 單顆 4Gb(256Mbx16) DDR3 SDRAM IC中,Bank address,Row address,Column address 各是多少bits?
6. 單顆 4Gb(512Mbx8) DDR3 SDRAM IC中,Bank address,Row address,Column address 各是多少bits?
7. 用單顆4Gb(256Mbx16) DDR3 SDRAM IC,共4顆組合成一條DIMM,請問這條DIMM容量是多少Byte?

1. SRAM與SDRAM差異?

SRAM 靜態隨機存取記憶體(Static Random Access Memory)

  • 使用MOS組成正反器,所以不需要像SDRAM需要週期性刷新。
  • 速度比SDRAM快。
  • 功耗較SDRAM低。
  • 主要應用於計算機快取,通常SRAM會出現在CPU裡面,EX: L1 L2 L3 Cache。
  • 製造成本高,單位面積可組成的容量比SDRAM少。

SDRAM 同步動態隨機存取記憶體(synchronous dynamic random-access memory)

  • SDRAM是在DRAM的基礎上增加同步的功能,利用一個時鐘訊號,同步控制訊號與位址資料,使傳輸時更有效率。

DRAM 動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory)

  • 是一種半導體記憶體,主要是利用電容內儲存電荷的原理實現,由於電晶體會有漏電電流,會導致電容內儲存的電荷不足電壓降低,使系統無法正確判讀所儲存的資料,所以需要對電容做週期性的充電。
  • 與SRAM相比DRAM一個Bit只需要一個電容與電晶體即可實現(如下圖左邊)。
  • 單位面積製造成本低,容量大。
  • 因為需要週期性刷新,所以速度較慢,功耗大。
DRAMArchitecture

DDR SDRAM 雙通道同步動態隨機存取記憶體(Double Data Rate SDRAM)

  • 是新一代的SDRAM技術。有別於SDR(Single Data Rate)單一周期內只能讀寫1次,DDR的雙倍數據傳輸率指的就是單一周期內可讀取或寫入2次,是透過 PLL 栓鎖相電路(Phase-locked loops)實現,PLL 栓鎖相電路是利用反饋(Feedback)控制原理實現的頻率及相位的控制,使輸入一周期,可以輸出兩個周期,
PLLwaveform

2. SDRAM的 synchronous 名稱意義?

Synchronous 是這種記憶體的特性,SDRAM是在DRAM的基礎上增加同步的功能,利用一個時鐘訊號,同步控制訊號與位址資料,使傳輸時更有效率。

3. PC DDR3 SDRAM DIMM Data Bus寬度?

DDR3 Data Bus 寬度為 64 bits

4. PC DDR3 SDRAM DIMM 為何有SPD EEPROM?用意為何?

SPD(Serial Presence Detect),他是一個 EEPROM ,裡面儲存著P-Bank數量、電壓、行地址/列地址數量、位寬、各種主要操作時序(如CL、tRCD、tRP、tRAS等)、時脈、製造商等等。

當計算機啟動時,BIOS會去讀取SPD內的訊息,使用SPD內的資訊來合適配置記憶體以達到最好的可靠性和性能。

5. 單顆 4Gb(256Mbx16) DDR3 SDRAM IC中,Bank address,Row address,Column address 各是多少bits?

256M x 16 = 32M x 16 x 8 Banks
# of Bank: 8
Back Address: BA0~BA2
Row Address: RA0~RA14 (32K)
Column Address: CA0~CA9 (1K)

6. 單顆 4Gb(512Mbx8) DDR3 SDRAM IC中,Bank address,Row address,Column address 各是多少bits?

512M x 8 = 64M x 8 x 8 Banks
# of Bank: 8
Back Address: BA0~BA3
Row Address: RA0~RA15 (16K)
Column Address: CA0~CA9 (1K)

7. 用單顆4Gb(256Mbx16) DDR3 SDRAM IC,共4顆組合成一條DIMM,請問這條DIMM容量是多少Byte?

256Mb * 16 * 4 / 8 = 4Gb * 4 / 8 = 2GByte

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