Přidání poznámek z POT k paměťovému systému

KIV POT/08. Paměťový systém.md

@@ -0,0 +1,114 @@
+# Paměťový systém
+
+### Přehled polovodičových pamětí
+
+- dělení
+	- nevolatilní
+		- jednorázově programovatelné
+			- ROM, PROM, OTP EPROM
+		- mazatelné
+			- EPROM, EEPROM, Flash
+	- volatilní
+		- statické RAM
+			- CMOS, rychlé CMOS
+		- dynamické RAM
+			- asynchronní
+			- synchronní
+
+**ROM**
+- Read Only Memory
+- pouze ke čtení, programovatelné jen u výrobce při výrobě
+- efektivní jen ve velkých sériích, nejsou časté
+
+**PROM**
+- Programmable ROM
+- programovatelné jednorázově u uživatele
+
+**EPROM**
+- Erasable PROM
+- probramovatelné u uživatele
+- lze opakovaně mazat UV zářením (cca 100x, v pouzdře je okénko)
+
+**EEPROM**
+- Electrically Erasable PROM
+- v normálním provozu jen pro čtení
+- lze elektricky vymazat a znovu naprogramovat (cca 100 000x) - vyžaduje speciální pomalé postupy
+- trvanlivost uložených dat cca 10 let
+- kapacita řádově 1 MB
+
+**Flash EEPROM**
+- v normálním provozu jen pro čtení
+- lze je elektricky vymazat a znovu naprogramovat - vyžaduje (poměrně pomalé) speRead-Write Memoryciální postupy
+- kapacita řádově 10-100 MB
+- nejedná se o Flash disky, ty využívají AND Flash
+
+**Porovnání EEPROM a Flash**
+
+|                               | EEPROM           | Flash        |
+| ----------------------------- | ---------------- | ------------ |
+| zápis bez předchozího smazání | ano              | ne           |
+| mazací cyklus                 | 20 ms            | 100 ms - 1 s |
+| zápis dat                     | 10 ms            | 10 μs        |
+| počet mazacích cyklů          | 10 000 - 100 000 | 1 000 000    |
+
+**Statické paměti RWM** (Read-Write Memory)
+- někdy též RAM (Random Access Memory) nebo SRAM (Static RAM)
+- **volatilní paměti** - pro udržení dat potřebují trvalé napájení
+- dvě verze
+	- CMOS SRAM s nízkým příkonem (low power)
+		- možnost převést do velmi úsporného režimu
+	- rychlé synchronní CMOS SRAM (fast)
+- kapacita řádově 1 MB
+
+**Dynamické RAM** (DRAM)
+- **volatilní paměti**
+- pro udržení dat můsí být jejich obsah periodicky obnovován
+- velká kapacita (až 1024 MB) při nízké ceně
+- pro vyšší rychlosti v synchronních verzích (SDRAM)
+
+### Použití polovodičových pamětí
+
+- paměť sestavena z mnoha paměťových buňek
+- konstrukce buňek podle typu paměti (EEPROM, SRAM, ...)
+
+**Použití paměti Flash**
+- čtení - jednoduchý čtecí cyklus na sběrnici
+- zápis - několik zápisových cyklů na sběrnici
+
+**Použití pamětí SRAM**
+- nízkopříkonové SRAM - snadný zápis i čtení
+
+**Dynamické paměti** (DRAM)
+- paměťová matice je přibližně čtvercová ($2^n \times 2^n$ buňek)
+- adresa řádku a sloupce se do paměti zapisuje postupně
+- může mít oddělený vstup a výstup dat
++ čtecí cyklus
+	- na adresních vodičích předána adresa
+	- signálem /RAS se přečte celá řádka z paměťové matice
+	- signálem /CAS se vybere jedno z přečtených slov
+		- poté aktivuje výstupní budiče dat
+	- po zrušení /RAS a /CAS provede paměť zpětný zápis do paměťové matice
+- cyklus Read-Write-Modify
+	- umožňuje v jednom cyklu přečíst i zapsat data na stejnou adresu
++ stránkové režimy
+	- umožňuje přečíst data z celé řádky při jediné aktivaci /RAS
+	- podobné též stránkový zápis
+- zotavování
+	- každá buňka se musí zotavovat podle typu po cca 10-60 ms
+	- při čtení nebo zápisu se automaticky zotaví celá řádka
+	- zotavovací cykly
+		- RAS only - používá vnější čítač pro zotavení
+		- CAS Before RAS (CBR) - používá vnitřní čítač pro zotavení
+	- časování
+		- při zotavovacím cyklu není možný přístup do DRAM
+		- čtecí/zápisový cyklus prodloužen signálem /WAIT
++ zapojení paměti
+	+ adresa z CPU se rozdělí na řádkovou a sloupcovou část
+	+ přepínač adres postupně připojuje obě části adresy na adresní vstupy paměti
+	+ podle potřeby se na adresní vstupy připojuje registr adresy zotavení
+
+**Synchronní DRAM** (SDRAM)
+- k synchronizaci adresy, povelu a dat se používají hodinové signály CK a DQS
+- při čtení/zápisu se čte/zapisuje paralelně 2, 4 nebo 8 slov
+- přenos dat paměť ↔ vnější obvody se provádí po slovech (např. 36 bitů)
+- příkazy kódovány signály /RAS, /CAS a /WE