Bagaimana cara kerja RAM dengan CPU?

Saya sedang membaca buku bahasa majelis. Masalah dengan buku ini adalah mencoba menjelaskan bagaimana ram bekerja dengan CPU, tetapi tidak menjelaskan secara mendalam.

Saya ingin tahu bagaimana sel memori, garis alamat, dan pin data bekerja saat menyimpan atau mengambil data.

ram

— Bulan
sumber

Semua sel memori memiliki level, baik 0atau 1. CPU memberi tahu perangkat memori sel mana yang membutuhkan nilai biner, dan memasok alamat ini ke perangkat memori. Di dalam perangkat memori alamat diterjemahkan dalam baris dan alamat kolom, dan sel di posisi itu dalam matriks diizinkan untuk mendapatkan datanya ke databus, yaitu pin data.

Katakanlah kita memiliki alamat 8-bit 01100101. Ini akan dibagi menjadi alamat baris 0110(nibble orde tinggi) dan alamat kolom 0101(nibble orde rendah). Alamat baris memilih baris # 06, sehingga semua sel yang terhubung ke baris ini akan memiliki data mereka. Alamat kolom memilih sel pada kolom # 05 dari baris ini, sehingga akhirnya hanya satu sel tunggal yang diizinkan untuk menempatkan datanya ke pin output.

Menyimpan data mengikuti pola yang sama: hanya satu baris yang dipilih, dan sel pada kolom yang diberikan di baris itu akan mendapatkan data yang ada pada pin yang disimpan.

Ini untuk 1 bit. Operasi terjadi untuk lebar kata data penuh secara bersamaan, jadi jika Anda memiliki memori byte-lebar, 8 bit diambil dan nilainya ditempatkan pada 8 pin databus.

sunting
Gambar ini akan membantu Anda melihat sesuatu dengan lebih baik:

array memori

Ini adalah representasi dari array DRAM , di mana data disimpan dalam muatan kapasitor , masing-masing kapasitor adalah satu bit. Bagian baris dari alamat (di sini A1..A0) memilih satu baris, yang berarti mereka mengaktifkan semua FET pada baris itu, sehingga tingkat kapasitor untuk baris tersebut tersedia pada kolom yang sesuai. Kemudian blok pemilihan alamat kolom, dikontrol oleh bagian lain dari alamat, A3..A2, memilih satu bit yang kami inginkan datanya.

DRAM mudah dibangun, tetapi memiliki kelemahan buruk: membaca data melepaskan kapasitor, sehingga data hilang. Untuk mengatasi DRAM ini memiliki penguat indera, yang mendeteksi status sel memori saat ini dan menyegarkannya saat dibaca. Selain itu penyegaran ini harus dilakukan secara berkala karena muatan kapasitor akan bocor bahkan ketika memori tidak terbaca. Kebutuhan untuk sirkuit penyegaran mudah dikompensasi berkat berkat kekompakan sel-sel DRAM.

SRAM menggunakan beberapa transistor untuk menyimpan data, dan itu tidak volatile dalam cara DRAM (meskipun data masih hilang ketika Anda mematikan daya). Dengan EEPROM dan Flash data disimpan di gerbang mengambang FET, dan karenanya tidak akan kehilangan datanya saat daya dimatikan.

Bacaan lebih lanjut:
Jawaban ini tentang penyimpanan data dalam memori Flash.

— stevenvh
sumber

// Aku sangat menghargai jawabanmu. Bolehkah saya mengajukan pertanyaan baru? Di mana Anda mempelajarinya? Saya masih belum memahaminya sepenuhnya ... mungkin karena saya tidak dapat memvisualisasikannya. Apakah Anda memiliki gambar atau buku yang bisa saya lihat?

— Bulan

@Moon - mempelajarinya sejak dulu di perguruan tinggi. Saya pikir kursus saya akan memiliki gambar, tetapi saya tidak memiliki kursus itu lagi (itu adalah waktu semuanya di atas kertas!). Saya akan melihat apakah saya dapat menemukan gambar yang bagus, dan saya akan menambahkannya ke jawaban saya jika saya menemukannya.

— stevenvh

perguruan tinggi tidak perlu diminta untuk memahaminya, tetapi Anda harus memahami dasar-dasar resistor, penutup, dan jaringan, dan pemahaman fungsional tentang cara kerja berbagai jenis transistor. Saya bertanya-tanya apakah dan bagaimana buku Petzold CODE membahas masalah ini, mungkin layak dibolak-balik di perpustakaan atau toko buku.

— old_timer

Saya akan sangat merekomendasikan melewati "dari nand ke tetris" jika Anda ingin grok internal komputasi. Saat Anda sudah setengah jalan membaca buku ini, Anda telah membangun sendiri CPU dan RAM yang berfungsi. Ini adalah bacaan cepat jika Anda sudah memiliki pengetahuan yang diperlukan, tetapi tidak meninggalkan langkah jika Anda tidak.

— James M. Lay