Использование Tristates против мультиплексоров в оперативной памяти


8

Почему тристаты предпочтительнее мультиплексоров для выбора выхода из ОЗУ? Объяснение, о котором я слышал, заключается в том, что объем ОЗУ слишком велик для использования мультиплексора, но мне нужно больше подробностей.

Теория, которую мы придумали, заключается в том, что использование мультиплексора потребовало бы дерева OR-вентилей для выбора выхода, который значительно увеличил бы время распространения сигнала на шину, тогда как с тристатами, независимо от размера ОЗУ, задержка распространения будет постоянной.

Это верно?

Спасибо

Ответы:


6

Это проблема "разветвления" или "раздувания". Так что ваша теория более или менее точна. Однако есть дополнительное преимущество использования трехсторонних выходов, которые вы можете подключить к шине! Если вы используете мультиплексор CMOS, вы не можете совместно использовать провода, к которым подключен выход, если вы используете устройства Tri-State, вы можете совместно использовать шину с другими подключенными устройствами (например, под управлением арбитра) ... в контексте ОЗУ, подумайте «шина памяти».


Есть ли какая-то ссылка, на которую вы могли бы указать мне, которая объясняет эту проблему более подробно? Спасибо!
Сид


2
Я имел в виду больше для справки, почему мультиплексоры не используются в оперативной памяти. Хотя ссылка cmu определенно подразумевает это, когда упоминается текущая проблема с большими разветвлениями / разветвлениями, было бы здорово иметь ссылку, в которой это явно упоминается.
Сид

3

Если в каждой ячейке памяти создается прямоугольный массив памяти, который читается с использованием драйвера трех состояний, то одна схема декодера может управлять всеми ячейками в ряду. Для управления им потребуется схема по периметру массива, но количество схем управления будет пропорционально sqrt (N) * lg (N). Напротив, если бы кто-то попытался подать все ячейки памяти в мультиплексор, ему потребовалось бы намного больше схем.

Подход на основе мультиплексора имеет некоторые преимущества. Если бы кто-то создавал память в одно мега-слово с использованием двусторонних мультиплексоров, каждый бит должен был бы проходить через 20 мультиплексоров, но можно было бы создать конвейерную систему памяти с очень высокой пропускной способностью, если бы каждый мультиплексор включал защелку. Для выполнения какой-либо конкретной операции чтения потребуется 20 циклов, но за 100 циклов можно начать 100 различных операций чтения. Поскольку сигнал не должен заходить слишком далеко в каждом цикле и не будет ездить на каких-либо больших автобусах, частота цикла может быть чрезвычайно высокой.

Вопрос о том, использовать ли мультиплексоры или шины, в конечном итоге несколько напоминает вопрос о том, следует ли использовать ретрансляторы данных при отправке информации на большие расстояния. С одной стороны, ретрансляторы данных добавляют задержку. С другой стороны, время, необходимое для перехода сигнала на одном конце отрезка меди, чтобы вызвать переход на другом конце, асимптотически пропорционально квадрату длины (поскольку добавление длины добавляет как сопротивление, так и емкость). Добавление повторителя в середине длинного провода может в конечном итоге улучшить скорость, так как длинный путь будет заменен двумя более короткими с примерно четвертью или половиной более длинной задержки.

Если бы удвоить ширину и длину массива памяти, не увеличивая при этом «крутизна» цепей драйвера строк и столбцов, можно было бы более чем удвоить время, необходимое для переключения строк и столбцов. В отличие от этого, если использовать четыре меньших массива памяти и мультиплексировать выходы, можно было бы добавить только постоянную времени доступа. Более быстрые воспоминания подразделяются на более мелкие массивы, соединенные мультиплексорами; более дешевые воспоминания используют меньше мультиплексоров, но не так быстро.


0

Трижды заявив на шине, ваша система масштабируется лучше. Вы можете просто добавить больше устройств с возможностью многократного использования, без необходимости перенастраивать старые устройства и новое устройство для совместной работы через новый и больший мультиплексор.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.