Статические ОЗУ, позволяющие эффективно использовать ширину полосы

   
Статические ОЗУ, позволяющие эффективно использовать ширину полосы

Продолжается поиск путей улучшения рабочих характеристикпроводных систем связи и передачи данных, что обусловлено необходимостью поддерживать новейшее поколениеаппаратуры, характеризующееся высокими требованиями к ширине полосы. Сетевые менеджеры интенсивномодернизируют существующие системы, доводя их до уровня высокоскоростной сети Ethernet, а не за горами ужеследующий этап — переход к Гигабитовой сети Ethernet или высокоскоростной АТМ. В сочетании с бумом в областиISDN, Интернета и основанных на Интранете систем, данный быстро развивающийся магистральный путь эволюцииинформационных технологий оказывает очевидное влияние на процесс разработки и создания широкого диапазонакомпонетов. Одной из категорий, которой, однако, не всегда уделя-ют должное внимание, являются последниеразработки статических ОЗУ с эффективным использованием ширины полосы, призванные кардинально воздействоватьна рынок.

    За последние годы ряд крупных производителей статических ОЗУ инвестировал значительныесредства в разработку новых продуктов, стараясь приспособить характеристики этих продуктов к требованиямрынка проводной связи и передачи данных. Элисон Нэпп (Alison Knapp), руководитель группы запоминающихустройств в компании-дистрибьюторе SEI Macro, имеет достаточно информации для следующего комментарияуказанной тенденции: “Производители статических ОЗУ понимают, что потенциал их традиционного рынка, а именнорынка персональных компьютеров, начинает иссякать. Решение компании Intel встроить кэш-ОЗУ в корпуспроцессора Pentium и, в конечном счете, в чип, произвело большое впечатление, и наиболее дальновидныекомпании, занятые производством статических ОЗУ, отреагировали на этот шаг, начав разработку семействмикросхем памяти, предназначенных для рынка средств связи и передачи данных”.
    Три компании, предоставившие статус дистрибьютора компании SEI Macro, а именно,Cypress Semiconductor, Micron и Motorola, входят в группу компаний, трансформирующих статические ОЗУ извысокостандартизированного продукта в широкую гамму ориентированных на конкретное применение решений. РоджерДюрден (Roger Duerden), менеджер отделения Северной Европы компании Micron, обращает внимание на причиныподобного сдвига: “Рынок средств и сетей проводной связи и передачи данных обладает огромным потенциаломроста. Стоит взглянуть на отчет BancAmerica Robertson Stephens, где приводятся следующие темпы роста этогорынка по всему миру — 30% до конца столетия”. Компания ожидает, что в 2000 году 40% рынка статических ОЗУ,объем которого составит 8,5 млрд. долларов США, будет направлено на рынок коммуникаций, и, хотя всепроникающиемобильные телефоны несомненно будут представлять значительную часть этого рынка, разработчики проводныхсистем связи также не останутся незамеченными.
    Ключевым моментом проектирования является ширина полосы. Дюрден говорит: “Допоследнего времени большинство разработчиков в качестве высокоскоростных ЗУ использовало стандартныесинхронные конвейерные статические ОЗУ. Это решение работает, но не является оптимальным для сетевыхприменений”. Мартин Бернс, менеджер по операциям в области средств связи компании Motorola, подчеркиваетобязательства компании по отношению к этому конкретному сектору рынка: “Поддержка рынка средств связи — этосердцевина стратегии для разработки быстродействующих статических ОЗУ. Данная стратегия включает в себя триотдельных элемента, одним из которых является разработка ориентированных на конкретные применениязапоминающих устройств для рынка проводной связи и передачи данных. Новые продукты при этом предназначеныдля оптимизации использования шины и скорости передачи данных”.
Таблица 1. Эффективность использования шины в различных статических ОЗУ компанииCYPRESS Устройство R-W-R-W,
% R-R-R-R,
% W-W-W-W,
% Конвейерное пакетное статическое ОЗУ (Pbsram) 50 80 100 Конвейерное статическое ОЗУ с нулнвой задержкой шины NoBL 100 100 100 Статическое ОЗУ со сквозным потоком 66 50 100 NoBL со сквозным потоком 100 100 100

Основная проблема, связанная со стандартным конвейерным пакетнымстатическим ОЗУ (КПСОЗУ), состоит в том, что оно оптимизировано для использования в качестве кэш-памятиперсонального компьютера. В этих применениях данные записываются в СОЗУ и многократно считываются до того,как будут заменены; следовательно, преобладает доступ для СЧИТЫВАНИЯ при незначительном количестве операцийСЧИТЫВАНИЕ/ЗАПИСЬ, и добавление состояний ожидания к подобным операциям не приводит к серьезному ухудшениюрабочих характеристик системы. Однако сетевая аппаратура, например АТМ-коммутаторов, зачастую основана напоследовательном выполнении операций СЧИТЫВАНИЯ / ЗАПИСИ, и любые пассивные циклы в работе СОЗУ существенновлияют на использование шины и внутреннюю ширину полосы.
    Семейство ZBT (Zero Bus Turnaround — нулевой оборот шины), поддерживаемое как Micron,так и Motorola (и изобретенное компанией IDT), и СОЗУ NoBL (нулевое время ожидания шины) компании CypressSemiconductor напрямую предназначены для решения проблем сетевых применений. В отличие от КПС-ОЗУ, в этихустройствах исключены пассивные циклы и, тем самым, обеспечено 100% использование шины и подъем внутреннегодиапазона рабочих частот коммутаторов систем связи. Обеспечена полная совместимость семейств ZBT и NoBL поштырьковым корпусным выводам, форме и функциям.
    Для применений, требующих более высоких рабочих частот, чем частоты, которые могутбыть поддержаны ZBT или NoBL, Motorola также предлагает СОЗУ Late Write. Пригодное для систем с частотами150 МГц и выше, СОЗУ Late Write содержит высокоскоростной приемопередающий логический (HSTL) вход/выход вдополнение к низковольтному (2,5–3,3 В) ТТЛ-входу/выходу, что позволяет достигать максимально возможныхзначений скорости. Другим вариантом, предназначенным для такой аппаратуры, как линейные карты/коммутаторы,является ориентированная на содержимое память (САМ — Content Addressable Memory), выпускаемая компаниейMotorola. Эта память сочетает высокую скорость работы с низкой стоимостью. Ширина поля согласования и полявыхода является программируемой, и время согласования задается на уровне не более 180 нс; следовательно,САМ хорошо подходит для применения в области связи и передачи данных, например, при трансляцииидентификатора виртуального тракта / идентификатора виртуального канала в АТМ-коммутаторах до ОС12 (622Мб/с).
    В прошлом году Motorola объявила о полномас-штабном производстве сетевых ОЗУ NetRAM,обеспечивающих оптимальное соотношение цены и рабочих характеристик для маршрутизаторов, коммутаторов идвухпортовой аппаратуры. Предлагая более быстрые потоки данных, NetRAM позволяют выделять больше ресурсовустройств локальных и глобальных сетей для поддержки высоких рабочих характеристик аппаратуры. Эти ОЗУразделяют входные и выходные буферы и объединяют на одной плате входные и выходные регистры ивысокоскоростные СОЗУ. Максимальная тактовая частота составляет 83 МГц.
    Cypress Semiconductor, использующий двухпортовые СОЗУ, также является сильнымконкурентом на рынке средств связи. Выпускаемые компанией синхронные двухпортовые СОЗУ емкостью 1 Мб являютсясамыми мощными и самыми быстродействующими (100 МГц при 5 В) реальными двухпортовыми устройствами,производимыми в этой индустрии. Данные устройства выпускаются также с рабочим напряжением 3,3 В ипредставляют собой единственные синхронные двухпортовые схемы с высокой плотностью упаковки, обеспечивающиеширину слова х9 и х18, при которой разработчики могут использовать биты четности для протоколов контроляошибок, и поддерживающие работу в режиме сквозного потока или конвейера на обоих портах.
    Следующим значительным шагом вперед в этой области является начало выхода на рынок.Обеспечивая самые высокие рабочие характеристики, новое устройство использует способ доступа, известный какпередача данных с двойной скоростью (double data rate) или ddr. Micron облекла ddr в форму семейства Claymore,предлагающего передачу данных на частоте 450 МГц.
    Хотя эта постоянно растущая группа семейств СОЗУ предоставляет исключительныевозможности проектировщику систем, широкий выбор также таит в себе несколько ловушек. Как отмечает ЭлисонНэпп: “Спецификация СОЗУ являлась в известной степени простым и прямым процессом, и, хотя количественный ростчисла новых устройств дает большие возможности для улучшения рабочих характеристик, он также высвечиваетнеобходимость первоклассной поддержки со стороны поставщика. Дистрибьюторы, способные предоставитьспециальную техническую и коммерческую поддержку, определенно являются самым чувствительным звеном. Мы в SEIMacro имеем дополнительное преимущество, которое заключается в способности предложить подобную поддержку дляпродукции всех трех ключевых действующих лиц в этой области — компаний Cypress, Micron и Motorola”.

CIE, январь 1999 г.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.