Статическая
память [10]
используется в качестве кэш-памяти I, II и III уровня (в современных
ЭВМ). Она хранит информацию при наличии питания даже без обращения
к ней сколь угодно долго. Ячейки статической памяти реализуются на
триггерах (устройствах с двумя устойчивыми состояниями).
По сравнению
с динамической памятью, эти ячейки более сложные и занимают больше
места на кристалле, однако они проще в управлении и не требуют регенерации.
Разновидности статической памяти – Async SRAM, Syns Burst SRAM и Pipelined
Burst SRAM – рассмотрим с точки зрения применения в кэш-памяти.
Async
SRAM, или A-SRAM
(SRAM)
– традиционная асинхронная статическая память. Микросхемы этого типа
имеют интерфейс, содержащий шину адреса, шину данных и сигналы управления.
Время доступа составляет 12, 15 или 20 нс на частоте системной шины
до 33 МГц.
Sync
Burst (SB) SRAM – синхронная статическая память, позволяющая
вести пакетную операцию обмена, свойственную работе кэш–памяти. В
её структуре есть внутренний двухбитный счётчик адреса и присутствуют
сигналы для синхронизации с системной шиной и сигналы пакетной обработки.
Время доступа – 8,5; 10 и 13,5 нс на частотах 66, 60 и 50 МГц.
Pipelined Burst SRAM (PB SRAM)
– пакетно-конвейерная синхронная память. Конвейером является дополнительный
внутренний регистр данных.
Интерфейс
PB SRAM аналогичен интерфейсу SB SRAM, но есть задержка из-за синхронизирующего
перепада.
Функции
кэш-контроллера выполняет обычно чипсет.
Микросхемы
хранения данных кэша организуются в банки, число микросхем в банке
должно соответствовать разрядности системной шины процессора. Банков
может быть и несколько (в зависимости от кэш-памяти).
Для
хранения тегов используется отдельная микросхема – Tag SRAM, а для
тега, большего 8 бит, – пара микросхем.
Необходимый объём памяти тегов (количество ячеек) можно вычислить,
разделив объём установленной кэш-памяти на длину строки кэша, определяемой
чипсетом (обычно она равна количеству байт, передаваемых за один стандартный
пакетный цикл):
4 · 8 = 32 байта (для Pentium).
Микросхемы синхронной памяти используются с разрядностью
16 и 32 бит, а потому один банк для Pentium собирается из 4 или 2
микросхем.
Для
системных плат с процессором Pentium широко распространены модули
COAST (Cache on Stick) – это модули с двухсторонним печатным разъёмом.
В них используется кэш-память и может быть память тегов. Она может
использоваться как расширение кэша.