Статические ОЗУ, позволяющие эффективно использовать ширину

Статические ОЗУ, позволяющие эффективно использовать ширину полосы

    Продолжается поиск путей улучшения рабочих характеристик проводных систем связи и передачи данных, что обусловлено необходимостью поддерживать новейшее поколение аппаратуры, характеризующееся высокими требованиями к ширине полосы. Сетевые менеджеры интенсивно модернизируют существующие системы, доводя их до уровня высокоскоростной сети Ethernet, а не за горами уже следующий этап переход к Гигабитовой сети Ethernet или высокоскоростной АТМ. В сочетании с бумом в области ISDN, Интернета и основанных на Интранете систем, данный быстро развивающийся магистральный путь эволюции информационных технологий оказывает очевидное влияние на процесс разработки и создания широкого диапазона компонетов. Одной из категорий, которой, однако, не всегда уделя-ют должное внимание, являются последние разработки статических ОЗУ с эффективным использованием ширины полосы, призванные кардинально воздействовать на рынок.

    За последние годы ряд крупных производителей статических ОЗУ инвестировал значительные средства в разработку новых продуктов, стараясь приспособить характеристики этих продуктов к требованиям рынка проводной связи и передачи данных. Элисон Нэпп (Alison Knapp), руководитель группы запоминающих устройств в компании-дистрибьюторе SEI Macro, имеет достаточно информации для следующего комментария указанной тенденции: "Производители статических ОЗУ понимают, что потенциал их традиционного рынка, а именно рынка персональных компьютеров, начинает иссякать. Решение компании Intel встроить кэш-ОЗУ в корпус процессора Pentium и, в конечном счете, в чип, произвело большое впечатление, и наиболее дальновидные компании, занятые производством статических ОЗУ, отреагировали на этот шаг, начав разработку семейств микросхем 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 из высокостандартизированного продукта в широкую гамму ориентированных на конкретное применение решений. Роджер Дюрден (Roger Duerden), менеджер отделения Северной Европы компании Micron, обращает внимание на причины подобного сдвига: "Рынок средств и сетей проводной связи и передачи данных обладает огромным потенциалом роста. Стоит взглянуть на отчет BancAmerica Robertson Stephens, где приводятся следующие темпы роста этого рынка 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 всепроникающие мобильные телефоны несомненно будут представлять значительную часть этого рынка, разработчики проводных систем связи также не останутся незамеченными.
    Ключевым моментом проектирования является ширина полосы. Дюрден говорит: "До последнего времени большинство разработчиков в качестве высокоскоростных ЗУ использовало стандартные синхронные конвейерные статические ОЗУ. Это решение работает, но не является оптимальным для сетевых применений". Мартин Бернс, менеджер по операциям в области средств связи компании Motorola, подчеркивает обязательства компании по отношению к этому конкретному сектору рынка: "Поддержка рынка средств связи это сердцевина стратегии для разработки быстродействующих статических ОЗУ. Данная стратегия включает в себя три отдельных элемента, одним из которых является разработка ориентированных на конкретные применения запоминающих устройств для рынка проводной связи и передачи данных. Новые продукты при этом предназначены для оптимизации использования шины и скорости передачи данных".
Таблица 1. Эффективность использования шины в различных статических ОЗУ компании CYPRESS 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 пакетным статическим ОЗУ (КПСОЗУ), состоит в том, что оно оптимизировано для использования в качестве кэш-памяти персонального компьютера. В этих применениях данные записываются в СОЗУ и многократно считываются до того, как будут заменены; следовательно, преобладает доступ для СЧИТЫВАНИЯ при незначительном количестве операций СЧИТЫВАНИЕ/ЗАПИСЬ, и добавление состояний ожидания к подобным операциям не приводит к серьезному ухудшению рабочих характеристик системы. Однако сетевая аппаратура, например АТМ-коммутаторов, зачастую основана на последовательном выполнении операций СЧИТЫВАНИЯ / ЗАПИСИ, и любые пассивные циклы в работе СОЗУ существенно влияют 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 Cypress Semiconductor напрямую предназначены для решения проблем сетевых применений. В отличие от КПС-ОЗУ, в этих устройствах исключены пассивные циклы и, тем самым, обеспечено 100% использование шины и подъем внутреннего диапазона рабочих частот коммутаторов систем связи. Обеспечена полная совместимость семейств ZBT и NoBL по штырьковым корпусным выводам, форме и функциям.
    Для применений, требующих более высоких рабочих частот, чем частоты, которые могут быть поддержаны ZBT или NoBL, Motorola также предлагает СОЗУ Late Write. Пригодное для систем с частотами 150 МГц и выше, СОЗУ Late Write содержит высокоскоростной приемопередающий логический (HSTL) вход/выход в дополнение к низковольтному (2,53,3 В) ТТЛ-входу/выходу, что позволяет достигать максимально возможных значений скорости. Другим вариантом, предназначенным для такой аппаратуры, как линейные карты/коммутаторы, является ориентированная на содержимое память (САМ Content Addressable Memory), выпускаемая компанией Motorola. Эта память сочетает высокую скорость работы с низкой стоимостью. Ширина поля согласования и поля выхода 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 трансляции идентификатора виртуального тракта / идентификатора виртуального канала в АТМ-коммутаторах до ОС12 (622 Мб/с).
    В прошлом году Motorola объявила о полномас-штабном производстве сетевых ОЗУ NetRAM, обеспечивающих оптимальное соотношение цены и рабочих характеристик для маршрутизаторов, коммутаторов и двухпортовой аппаратуры. Предлагая более быстрые потоки данных, NetRAM позволяют выделять больше ресурсов устройств локальных и глобальных сетей для поддержки высоких рабочих характеристик аппаратуры. Эти ОЗУ разделяют входные и выходные буферы и объединяют на одной плате входные и выходные регистры и высокоскоростные СОЗУ. Максимальная тактовая частота составляет 83 МГц.
    Cypress Semiconductor, использующий двухпортовые СОЗУ, также является сильным конкурентом на рынке средств связи. Выпускаемые компанией синхронные двухпортовые СОЗУ емкостью 1 Мб являются самыми 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 и представляют собой единственные синхронные двухпортовые схемы с высокой плотностью упаковки, обеспечивающие ширину слова х9 и х18, при которой разработчики могут использовать биты четности для протоколов контроля ошибок, 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 как передача 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 исключительные возможности проектировщику систем, широкий выбор также таит в себе несколько ловушек. Как отмечает Элисон Нэпп: "Спецификация СОЗУ являлась в известной степени простым и прямым процессом, и, хотя количественный рост числа новых устройств дает большие возможности для улучшения рабочих характеристик, он также высвечивает необходимость первоклассной поддержки со стороны поставщика. Дистрибьюторы, способные предоставить специальную техническую и коммерческую поддержку, определенно являются самым чувствительным звеном. Мы в SEI Macro имеем дополнительное преимущество, которое заключается в способности предложить подобную поддержку для продукции всех трех ключевых действующих лиц в этой области компаний Cypress, Micron и Motorola".

CIE, январь 1999 г.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.