80s DRAM chips: un par bit de largeur de bus de données?

rwallace 08/21/2017. 5 answers, 2.583 views
memory performance

Si je comprends bien, dans les années quatre-vingt la manière typique de gérer la mémoire était une puce RAM par bit de largeur de bus de données. Supposons que vous construisiez une machine 16 bits et que vous vouliez lui donner 32K de RAM, vous pourriez le faire avec des puces de RAM 16kbit, en utilisant seize d'entre eux. 128K pourrait également être fait en utilisant des puces 64kbit, encore seize d'entre eux.

Cependant, si vous voulez 64K de RAM, cela ne peut être fait qu'en utilisant huit des puces de 64kbit, et en faisant en sorte que chaque puce délivre deux bits, l'un après l'autre, entraînant ainsi un ralentissement.

Donc, si vous ne voulez pas payer de pénalité en vitesse d'accès, c'est 32K ou 128K mais pas entre les deux. Est-ce correct?

5 Comments
3 manassehkatz 07/30/2017
Comme indiqué dans la réponse de @ pndc, la solution simple - et très courante - consistait à utiliser plusieurs ensembles de puces plus petites. Il y a deux raisons à cela: ne payez pas pour la mémoire "gaspillée" et les nouvelles puces de plus haute densité coûtent généralement plus cher au départ. Cela s'équilibre avec l'immobilier supplémentaire, les prises, la soudure, etc. À l'époque rétrospective, l'immobilier à bord était généralement bon marché et les nouveaux copeaux étaient très chers jusqu'à ce qu'ils atteignent des niveaux élevés de production. C'est encore vrai aujourd'hui - souvent une machine sera livrée avec 2 ou 4 DIMM plus petits au lieu de 1 ou 2 DIMM plus grands.
2 Ross Ridge 07/30/2017
Il y avait aussi des puces DRAM plus larges disponibles durant les années 80. Par exemple, le Commodore 64 était initialement livré avec huit puces 64kx1, mais les versions ultérieures utilisaient deux puces 64kx4.
1 cat 07/31/2017
comment est 16 bits bus large * 16KiB par puce = 32KiB ??
1 rwallace 07/31/2017
@JeffreyBosboom Cela ne me le suggère pas! L'intention est de suggérer que chaque puce envoie un bit sur le bus de données à la fois. S'il y a un autre titre que les autres trouveraient plus clair, je n'ai aucun problème avec quelqu'un qui édite le titre.
1 rwallace 07/31/2017
@cat 16 bits bus large x 16kbit par puce = 32kbyte.

5 Answers


pndc 07/30/2017.

Non.

Dans votre hypothétique machine 16 bits avec 64 Ko de RAM, vous pouvez simplement implémenter deux banques de 32 Ko avec chacune seize puces de 16 Ko. Cela double évidemment le nombre requis de puces et d'espace de carte requis, ce qui peut ne pas être rentable en utilisant juste les puces de plus haute densité suivantes et en récupérant deux fois plus de mémoire gratuitement.

Au moins un exemple du monde réel existe. L'Amiga 500 est livré avec 512 Ko de RAM, et les premiers modèles l'implémentent en utilisant seize puces de 256 kib. L'extension de mémoire A501 contient 16 autres puces de 256 kib, soit 1 Mo au total.

1 comments
6 rwallace 07/30/2017
Bon point! Le Sinclair Spectrum 48K a commencé à être implémenté avec trois banques de puces de 16kb, et en 1984, je l'ai compris, est passé à une banque de 64kb, dont un quart n'a pas été utilisé, ce qui suggère que le point de la rentabilité se produirait.

Dan Mills 07/30/2017.

Il y avait plusieurs variations largement entraînées par le coût à un moment donné dans le temps.

Ce qui est intéressant est pourquoi les puces de 1 bit étaient populaires, essentiellement votre bus d'adresse était généralement multiplexé en utilisant les signaux RAS et CAS, donc si la technologie à l'époque fait 64K une taille de puce souhaitable, vous pouvez faire 8 Adresse, RAS, CAS, 1 Les données, WR, RD, CE plus la puissance et la masse dans quelque chose comme un DIL 16/18 broches et seulement se retrouver avec 1 signal par puce étant unique. Avant que les PCB multicouches ne soient bon marché, cela importait.

Comparez avec un tableau de 8, 8k * 8 parties (même taille totale de mémoire), maintenant vous devez exécuter ce bus de données de 8 bits à chaque puce, plus 7 bits d'adresse, plus les signaux de contrôle, plus vous avez besoin d'un décodeur d'adresse, donc vous regardez une puce 24 broches, avec beaucoup plus de routage sur le PCB.

Finalement les vitesses ont atteint le point que le chargement du bus inférieur a fait un meilleur choix pour les périphériques plus larges (surtout que NMOS avait des marges de bruit horribles), mais si vous regardez une DIMM moderne, vous trouverez toujours que plusieurs parties étroites sont souvent favorisées.


John Turner 07/31/2017.

Trouver quelqu'un avec une collection de problèmes de Computer Shopper vintage, il n'y a pas de meilleur matériel de recherche pour de telles questions. Non seulement y at-il des articles sur les mérites des différents ordinateurs et de leurs schémas de mémoire, mais il y a des publicités vantant les prix mois par mois, la vitesse et la capacité des processeurs de marché direct, des puces RAM et des disques durs.

Quelques conseils:

- Les premières RAM dynamiques étaient multifournisseurs, avec un schéma de numérotation des pièces commun (et des brochages DIP similaires) à travers les générations 4k à 256k.

- 4096 x 1 puces par exemple étaient 4104, 16 384 x 1 puces étaient 4116, 65 536 x 1 puces étaient 4164, 262 144 x 1 étaient 41256.

- Une lettre suffixée souvent indiquée s'il s'agissait d'un colis époxy (P pour plastique) ou céramique (C pour céramique).

- Les parties parallèles 4 bits étaient appelées "nybble-wide" ou "nibble-wide" et étaient numérotées 4416 et 4464. Le 4464P était le type le plus couramment utilisé dans Apple // e à partir de 1986, fournissant 64kx4 avec 120nsec RAS typique .

- L'IBM AT-type original de type 1 a utilisé des piles superposées soudées de 4164C pour alimenter ses sockets DIP avec des RAM «128kbit», un arrangement possible parce qu'IBM a empaqueté ces RAMs dans leurs usines pour un brochage de 256 kbit. Les trouver aujourd'hui est une chasse aux œufs de Pâques à travers l'établi de Grampa, car ils ont souvent été enlevés pour faire place à 41256 jetons et ont été déposés dans un tiroir DIP ou organisateur non marqué.

- Les pièces de 1 mégabit étaient les dernières à fonctionner sur une alimentation de 5 volts, mais étaient en interne des pièces de 3,3 volts

- Les pièces de 4 mégabits ont entamé une transition en masse vers de nouvelles technologies comme la logique de 3,3 volts, les broches JEDEC, le montage en surface SMT et les modules de mémoire Single Inline. À ce moment-là, la plupart des nouveaux ordinateurs utilisaient une mémoire à l'échelle du mot (16 bits).

1 comments
1 rackandboneman 07/31/2017
Le premier type de modules SIMM / SIPP (30 broches, 8 bits) était souvent construit à partir de 8 ou 9 (parité!) Puces de 1 bit, parfois deux parties de 4 bits (avec une parité de 1 bit si désiré). ..

rackandboneman 07/31/2017.

Une autre raison: les puces de 1 bit pourraient facilement être configurées en réseaux de 8 ou 9 bits en utilisant un seul type de puce - cette dernière dans les cas où la mémoire parité (vérification d'erreur) était désirée. Parfois, 4 + 4 + 1 était utilisé, mais nécessitait deux types de puces avec des caractéristiques de fiabilité potentiellement différentes (ce qui n'est pas utile dans un système de parité).


Brian H 07/30/2017.

Il était très commun dans les systèmes des années 1980 d'utiliser des puces DRAM qui produisent 4 bits. Les variantes courantes étaient des puces DRAM de 256 kb accédées en 64K x 4 bits, et des puces de 1 Mo accédées en tant que 256K x 4 bits. Ainsi, un bus de données de 16 bits peut nécessiter seulement 4 puces DRAM pour fournir 512 Ko.

Les DRAM larges de 4 bits ont été largement utilisées car elles réduisaient le nombre de puces nécessaire pour une largeur de bus de données donnée. 8 puces connectées à un bus de données 32 bits était une configuration courante au début des années 1990. En outre, les versions ultérieures des 8-bitters des années 1980 comme Apple // e Platinum et le Commodore C64c ont été en mesure de réduire leur empreinte DRAM à seulement 2 puces, ce qui réduit les coûts de fabrication.

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