ระบบ BUS ของแรมคืออะไร มีประโยชน์อย่างไร จงอธิบาย

ระบบ BUS

เราเริ่มมองที่ความหมายของคำว่า BUS ก่อน สำหรับความหมายของคำว่า BUS ในภาษาอังกฤษก็คือ รถเมล์ หรือ รถบัส นั่นเองแล้ววัตถุประสงค์ในการใช้ BUS ละ แน่นอน ย่อมหมายถึงการใช้สำหรับการขนส่งสิ่งที่ต้องการขนส่งจำนวนมากๆ จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง โดยนัยแล้ว สิ่งที่ขนส่งก็คือ " คน " ปริมาณมากๆ ในคราวเดียวกัน.แล้ว BUS มาเกี่ยวข้องกับ ระบบคอมพิวเตอร์ ได้อย่างไร.?ความหมายนี้ เป็นอย่างเดียวกัน คือใช้สำหรับขนส่งสิ่งที่ต้องการขนส่งจากจุดหนึ่ง ไปยัง อีกจุดหนึ่ง โดยนัยแล้ว สิ่งที่ขนส่งก็คือ " สัญญานไฟฟ้า " หรือ เรียกง่ายๆ ว่า " ข้อมูล " นั่นเอง.แล้ว BUS ในระบบคอมพิวเตอร์ หน้าตามันเป็นอย่างไร ?ก็เมื่อ BUS มีหน้าที่ในการขนส่งข้อมูลคอมพิวเตอร์ ซึ่งก็คือสัญญานไฟฟ้าในระบบคอมพิวเตอร์ ดังนั้น BUS ในเครื่องคอมพิวเตอร์ของเราๆ ก็คือ เส้นโลหะตัวนำสัญญานไฟฟ้ามักเป็น " ทองแดง " ที่อยู่บนแผ่นวงจรพิมพ์ต่างๆ เช่น Mainboard เป็นต้น ที่เราเห็นเป็นลายเส้น เล็กบ้าง ใหญ่บ้าง เป็นแถบๆ หลายๆ เส้น บ้าง หรือ เป็นเส้นเดี่ยวๆ บ้าง และ BUS มีการทำงานที่สลับซับซ้อนพอสมควรจึงมักเรียกว่า " ระบบบัส " หรือ " BUS SYSTEM "แล้ว BUS แบ่งออกเป็นกี่ประเภท ?โดยทั่วไป ระบบบัส ในเครื่องคอมพิวเตอร์ ถูกแบ่งออกเป็น 3 ประเภท กล่าวคือ1. ADDRESS BUS คือ ระบบบัสที่ใช้สำหรับแจ้งตำแหน่งหรือ ระบุตำแหน่งที่อยู่ ในระบบคอมพิวเตอร์2. CONTROL BUS คือ ระบบบัสที่ใช้สำหรับส่งการควบคุม ไปยังส่วนต่างๆ ในระบบคอมพิวเตอร์3. DATA BUS คือ ระบบบัสที่ใช้สำหรับการส่งข้อมูลไปยังตำแหน่งที่ระบุโดย Address bus และ ถูกควบคุมโดย Control busหมายเหตุ : แล้ว FSB : Front Side Bus คืออะไร ? คำว่า Front Side Bus หรือ FSB เป็นคำที่ถูกบัญญัติขึ้นเพื่อใช้สำหรับการกำหนดความเร็วในการทำงานระหว่าง CPU กับ RAM โดยตรง ซึ่งโดยปกติการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์นั้น CPU จะทำงานโดยอาศัยหน่วยความจำ ( RAM ) เป็นเสมือนหนึ่ง " โต๊ะทำงาน " และ " ถังพักข้อมูล " ในการทำงาน เมื่อ CPU มีความเร็วในการทำงานที่สูง เมื่อสามารถเข้าถึงข้อมูลโดยตรงกับ หน่วยความจำที่เป็น RAM จึงแทบไม่ต้องอยู่ในสถานะที่รอคอย ( Wait State ) ข้อมูลในการทำงานมากเหมือนการติดต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ ดังนั้นจึงมีการออกแบบและกำหนดสถาปัตยกรรมของการเข้าถึงข้อมูลในหน่วยความจำ ( RAM ) เพื่อความรวดเร็วในการทำงานระหว่าง CPU กับ RAM โดยตรงให้มีความเร็วที่สูงที่สุดเท่าที่ หน่วยความจำนั้นๆ จะตอบสนองการทำงานได้ จึงได้เห็นหน่วยความจำที่มีความเร็วขนาดต่างๆ เช่น FSB266 , FSB333 , FSB400 , FSB533 , FSB667 , FSB800 , FSB1066 เป็นต้น โดยการเลือกความเร็วระดับต่างๆ จำเป็นต้องสอดคล้องกับ CPU ที่ใช้ และ Mainboard ที่ใช้ เพื่อให้เกิดประโยชน์ต่อระบบคอมพิวเตอร์ในด้านความเร็วในการประมวลผล และ คุณจะสังเกตุเห็นได้ว่า Socket สำหรับติดตั้ง หน่วยความจำ ( RAM ) บนเมนบอร์ดนั้นจะอยู่ใกล้กับ CPU มาก และ จาก CPU จะมีช่องทางการต่อเชื่อมถึงหน่วยความจำ ( RAM ) โดยผ่านเส้นลวดตัวนำสัญญานที่สั้นมากนั่นเองแล้ว BUS ทำงานอย่างไร ?เมื่อ BUS เป็นเส้นทางการส่งข้อมูลที่เป็นสัญญานไฟฟ้าในระบบคอมพิวเตอร์ของเรา ดังนั้นก็จะมี วงจร สำหรับควบคุมการทำงานของระบบ BUS เรียกว่า BUS Controller ซึ่งในอดีต มี Chip IC ที่ทำหน้าที่นี้โดยตรงแยกออกไป ในปัจจุบัน ได้มีการ รวมวงจรควบคุม BUS นี้เข้าไว้ใน North Bridge Chip โดยที่วงจรควบคุมระบบ BUS นี้จะทำหน้าที่ จัดช่องสัญญานประเภทต่างๆให้ทำงานร่วมกันอย่างเป็นระบบ บนเมนบอร์ดให้กับอุปกรณ์ที่ร้องขอใช้งาน เช่น CPU , อุปกรณ์ I/O , Port ต่างๆ เป็นต้นอีกนัยหนึ่งของ BUS มีเรียกขานกันในเรื่องเกี่ยวกับเครื่อข่ายคอมพิวเตอร์ ( Computer Network ) โดยมีความหมายว่า เป็นสถาปัตยกรรมการต่อเชื่อมเครื่อข่ายคอมพิวเตอร์รูปแบบหนึ่ง โดยมีแนวเส้นหลัก ทำหน้าที่เสมือนหนึ่งเป็น " ถนนสายหลัก " ที่ใช้สำหรับ " เดินทาง " หรือ " ขนส่งข้อมูล " และ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ต่ออยู่กับระบบ BUS Network นี้ เป็นเสมือนหนึ่ง " บ้าน " ที่อยู่ใน " ถนนย่อย " ที่แยกออกจากถนนหลัก โดยที่ " ถนนย่อย " ที่แยกแต่ละถนนนั้น จะมี " เครื่องคอมพิวเตอร์ หรือ บ้าน " เพียงหลังเดียวอยู่ที่ปลายถนนย่อยแต่ละเส้น นั่นเอง โดยที่จุดแยกเข้าถนนย่อยนั้น จะมีอุปกรณ์ตัวหนึ่งที่ทำหน้าที่ " แยกสัญญาน " หรือ " พ่วงสัญญาน " ที่เรียกว่า MAC ( Media Access Connector ) เป็นตัวเชื่อมต่อและแยกสัญญานให้

http://www.kusolsuksa.com/webboard/index.php?topic=119.0

เปรียบเทียบการทำงานและประสิทธิภาพโดยรวมของแรมแบบ SD-RAMกับ DDR-RAM

ความแตกต่างระหว่าง SDRAM กับ DDR

• ขนาดหีบห่อหรือ Package โดย SDRAM มีขนาดหีบห่อที่ 0.8 ม.ม และมีจำนวนขาของแรมชิป ที่ 54 ขา ขณะที่ DDR SDRAM มีขนาด 0.65 ม.ม และมีหีบห่อที่เรียกว่า TSOP ทั้งคู่
• แรงดันไฟเลี้ยง สำหรับ SDRAM กินไฟ 3.3V ส่วน DDR SDARM กินไฟ 2.5V และที่สำคัญ จะอัตราการแกว่งไกวของแรงดันไฟ ที่น้อยมาก
• ลักษณะของ Interface SDRAM ใช้ระบบอินเตอร์เฟสที่เรียกว่า LVTTL ซึ่งมีการใช้สัญญาณประเภท TTL ที่กินแรงดันไฟต่ำ ส่วน DDR SDRAM ใช้ อินเตอร์เฟส แบบ SSTL_2 หรือที่เรียกว่า Stub Series-Terminated Logic เป็นมาตรฐานการ อินเตอร์เฟสสำหรับ หน่วยความจำความเร็วสูง โดยมีคุณลักษณะพิเศษการทำงานแบบ สวิตซ์ชิ่ง ซึ่งจะทำให้หน่วยความจำสามารถทำงานที่ความเร็ว 200 MHz ขึ้นไปเป็นเรื่องที่เป็นไปได้ ซึ่ง DDR SDRAM สามารถทำงานที่ความเร็ว 300 MHz เมื่อเปรียบเทียบกับ ระบบ LVTTL แล้ว DDR SDRAM มีการ เทอร์มิเนต ที่ปลายของเส้นสัญญาณ ทำให้ลดสัญญาณรบกวนได้ ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นหากทำงานที่ความเร็วสูง
• ขาสัญญาณที่เพิ่มขึ้น DDR SDRAM มีสัญญาณที่เพิ่มขึ้นหลายสัญญาณเมื่อเทียบกับ SDRAM ได้แก่ /CLK DQS VREF DM เป็นต้น
• /CLK เป็น สัญญาณที่เรียกว่า Differential Clock Input DDR SDRAM สามารถทำงานประสานกับสัญญาณนาฬิกา 2 สัญญาณ ได้แก่ /CLK และ CLK ซึ่งทำให้การรับสัญญาณนาฬิกาจากภายนอกที่เร็วกว่า และมีสัญญาณรบกวนน้อยมา อีกทั้งมีความแม่นยำสูง ซึ่งจำเป็นมากสำหรับการอินเตอร์เฟสระหว่างระบบที่ควบคุม DDR SDRAM กับ ตัว DDR SDRAM เอง
• DQS หรือ Bi-directional Data Strobe ถูกนำมาใช้เป็น สัญญาณ Data Latch เพื่อควบคุมการไหลเวียนของข้อมูลข่าวสาร โดย DQS จะถูกปล่อยออกมาจากหน่วยความจำขณะที่มีการอ่านข้อมูล และเป็นสัญญาณอินพุท เข้ามาที่ หน่วยความจำขณะที่ทำการเขียนข้อมูล การใช้ DQS จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในด้านของจังหวะการทำงานที่ดีขึ้น
• VREF เป็นแรงดันไฟอ้างอิง ที่มีขนาด 1.25 V โดยมีค่า +/- อยู่ที่ 0.10V
• CAS Latency สำหรับ SDRAM มี CAS Latency อยู่ที่ 2 หรือ 3 Time Cycle ขณะที่ DDR SDRAM มี CAS Latency อยู่ที่ 2 หรือ 2.5 และ 3 Time Cycle ( CAS Latency เป็นค่าหน่วงเวลาที่มีความหมายว่า หลังจากที่สัญญาณ CAS มาถึงตัว DRAM แล้ว อีกนานเท่าใด ข้อมูลจาก DRAM จึงจะถูกปลดปล่อยออกมา ซึ่งแน่นอน ค่า Latency ยิ่งน้อยลงเท่าใด DRAM ก็ยิ่งจะปล่อยข้อมูลออกมาได้เร็วเท่านั้น ส่วน Time Cycle หมายถึง จำนวนรอบการทำงานของสัญญาณ ในระบบ (System Clock) สำหรับเครื่องพีซี สามารถนำไปเทียบกับรอบการทำงานของโปรเซสเซอร์ก็ได้ - ผู้เขียน)
• Write Latency SDRAM มีค่าหน่วงเวลาในการเขียนข้อมูลลงไปที่ DRAM ที่ 0 (ไม่มี Delay)ส่วน DDR SDRAM มีค่าหน่วงเวลาที่ 1 Time Cycle* ทั้ง SDRAM และ DDR SDRAM มีระบบ Auto Precharge โดยอัตโนมัติในตัว (Precharge เป็นกระบวนการเคลียร์ล้างข้อมูลในส่วนที่จะทำการ Refresh ของ DRAM (หลังจากที่ Back Up ข้อมูลแล้ว) ก่อนที่จะเติมข้อมูลลงไปที่ DRAM ใหม่ ซึ่งเป็นขั้นตอนขบวนการ Refresh ของ DRAM
• ทั้ง SDRAM และ DDR SDRAM มีการทำ Precharge ได้พร้อมกันทุกๆ Bank
• SDRAM และ DDR SDRAM มีระบบที่เรียกว่า Self Refresh ในตัวเอง ซึ่งหมายความว่า ภายในตัว DRAM ทั้งสองแบบ จะมีวงจรควบคุมการทำงานของ Refresh อยู่ในตัว ไม่ต้องการวงจรควบคุม การ Refresh ภายนอก ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในการออกแบบ Mother Board
• DDR SDRAM สามารถทำงานที่ความเร็วตั้งแต่ 66 MHz ไปจนถึง 133 MHz หรือมากกว่า
• มีอัตราการปลดปล่อยข้อมูลแบบ Burst ที่มีขนาดความยาว 2 หรือ 4 และ 8 (Burst เป็นการปลดปล่อยข้อมูลออกมาเป็นกลุ่มก้อน ที่มีขนาดอย่างน้อย 128-256 บิตขึ้นไป ต่อ 1 ครั้ง ดังนั้น ค่า 2 หรือ 4 หมายถึง การปลดปล่อยข้อมูลขนาด 256 บิต จำนวน 2 หรือ 4 ครั้งต่อหนึ่งรอบการทำงาน)
• อัตราความเร็วในการถ่ายเทข้อมูล ของ SDRAM อยู่ที่ 133 - 2.1 GB



http://www.vcharkarn.com/vblog/40889/2