80er DRAM-Chips: eine pro Bit Datenbusbreite?

rwallace 08/21/2017. 5 answers, 2.583 views
memory performance

Wie ich es verstehe, war in den achtziger Jahren die typische Art, Speicher zu handhaben, ein RAM-Chip pro Bit Datenbusbreite. Angenommen, Sie würden eine 16-Bit-Maschine bauen und 32k RAM geben, könnten Sie dies mit 16kbit-RAM-Chips tun, wobei Sie sechzehn verwenden. 128K könnte genauso gut mit 64kbit-Chips, wiederum sechzehn, erledigt werden.

Wenn Sie jedoch 64 KB RAM wollten, konnte dies nur durch Verwendung von acht der 64-kbit-Chips erreicht werden, und jeder Chip würde zwei Bits nacheinander ausgeben, was eine Verlangsamung zur Folge hätte.

Also, wenn Sie keine Strafe in der Zugriffsgeschwindigkeit zahlen wollen, ist es 32K oder 128K, aber nicht dazwischen. Ist das richtig?

5 Comments
3 manassehkatz 07/30/2017
Wie in der Antwort von @pndc angemerkt, bestand die einfache - und sehr übliche - Lösung darin, mehrere Sätze kleinerer Chips zu verwenden. Dafür gibt es zwei Gründe - zahlen Sie nicht für "verschwendeten" Speicher, und neuere Chips mit höherer Dichte kosten typischerweise anfänglich mehr. Das wird ausgeglichen gegen die zusätzliche Board-Grundfläche, Steckdosen, Löten etc. benötigt. In den Retrotagen waren die Immobilien in der Regel billig und neue Chips waren sehr teuer, bis sie hohe Produktionsraten erreichten. Das gilt auch heute noch - oft wird eine Maschine mit 2 oder 4 kleineren DIMMs ausgeliefert, anstatt mit 1 oder 2 größeren DIMMs.
2 Ross Ridge 07/30/2017
Die waren auch breitere DRAM-Chips, die während der 80er Jahre verfügbar waren. Zum Beispiel der Commodore 64 ursprünglich mit acht 64kx1 Chips ausgeliefert, aber spätere Revisionen verwendet zwei 64kx4-Chips.
1 cat 07/31/2017
Wie ist 16 Bit breit Bus * 16KiB pro Chip = 32KiB ??
1 rwallace 07/31/2017
@ JeffreyBosboom Es schlägt mir das nicht vor! Die Absicht ist, vorzuschlagen, dass jeder Chip zu einem Zeitpunkt ein Bit über den Datenbus sendet. Wenn es einen alternativen Titel gibt, den andere Leute klarer finden würden, habe ich kein Problem mit jemandem, der den Titel bearbeitet.
1 rwallace 07/31/2017
@cat 16 Bit breiter Bus x 16kbit pro Chip = 32kbyte.

5 Answers


pndc 07/30/2017.

Nein.

In Ihrer hypothetischen 16-Bit-Maschine mit 64 kByte RAM könnten Sie einfach zwei 32kB-Bänke mit jeweils sechzehn 16kb-Chips implementieren. Dies verdoppelt offensichtlich die erforderliche Anzahl von Chips und benötigt Platz auf der Platine, was möglicherweise nicht kosteneffizient ist, wenn nur Chips mit der nächsthöheren Dichte verwendet werden und doppelt so viel Speicher wieder kostenlos zur Verfügung steht.

Mindestens ein reales Beispiel existiert. Der Amiga 500 wird mit 512 kB RAM ausgeliefert, und frühe Modelle implementieren dies mit sechzehn 256kb-Chips. Die Speichererweiterung des A501 enthält weitere sechzehn 256kb-Chips, was 1MiB insgesamt ergibt.

1 comments
6 rwallace 07/30/2017
Guter Punkt! Das Sinclair Spectrum 48K wurde ursprünglich mit drei 16kb-Chips implementiert, und 1984, so wie ich es verstehe, wurde es mit einer Bank von 64kb-Chips umgesetzt, von denen ein Viertel ungenutzt blieb, was den Crossover-Punkt von Kosteneffektivität würde passieren.

Dan Mills 07/30/2017.

Es gab mehrere Varianten, die zu einem bestimmten Zeitpunkt hauptsächlich durch die Kosten verursacht wurden.

Was interessant ist, WARUM 1 Bit-Chips populär waren, im Grunde wurde Ihr Adressbus typischerweise unter Verwendung der RAS- und CAS-Signale gemultiplext. Wenn die Technologie zu dieser Zeit 64K eine erwünschte Chipgröße ergab, konnten Sie 8 Adressen, RAS, CAS, 1 Daten, WR, RD, CE plus Strom und Masse in etwas wie einem 16/18 Pin DIL und enden nur mit 1 Signal pro Chip ist einzigartig. Zurück bevor Multilayer-Leiterplatten billig waren, war das wichtig.

Vergleichen Sie mit einem Array von 8, 8k * 8 Teilen (gleiche Gesamtspeichergröße), jetzt müssen Sie diesen 8-Bit-Datenbus zu jedem Chip, plus 7 Bit Adresse, plus die Steuersignale, plus Sie brauchen einen Adressdecoder, Sie sehen also einen 24-Pin-Chip mit viel mehr Routing auf der Platine.

Irgendwann kam die Geschwindigkeit auf den Punkt, dass die niedrigere Buslast die breiteren Geräte zu einer besseren Wahl machte (besonders weil NMOS schreckliche Rauschgrenzen hatte), aber wenn man sich ein modernes DIMM anschaut, wird man immer noch feststellen, dass mehrere schmale Teile oft favorisiert werden.


John Turner 07/31/2017.

Finden Sie jemanden mit einer Sammlung von Vintage Computer Shopper Ausgaben, es gibt kein besseres Forschungsmaterial für solche Angelegenheiten. Es gibt nicht nur Artikel, die die Vorzüge verschiedener Computer und deren Speicherschemata diskutieren, es gibt Anzeigen, die die monatliche Preisgestaltung, Geschwindigkeit und Kapazität von Direktmarktprozessoren, RAM-Chips und Plattenlaufwerken anpreisen.

Ein paar Hinweise:

- Early Dynamic RAMs waren Multivendor mit einem gemeinsamen Teilenummernschema (und ähnlichen DIP-Pinouts) über die Generationen von 4k bis 256k.

- 4096 x 1 Chips waren zum Beispiel 4104, 16.384 x 1 Chips waren 4116, 65.536 x 1 Chips waren 4164, 262.144 x 1 waren 41256.

- Ein angehängter Buchstabe zeigte oft an, ob es sich um ein Epoxy- (P für Kunststoff) oder ein Keramik- (C für Keramik) -Paket handelte.

- 4-bit-parallele Teile wurden "nybble-wide" oder "nibble-wide" genannt und erhielten die Nummern 4416 und 4464. Die 4464P war ab 1986 die gängigste Sorte in Apple // e und lieferte 64kx4 mit 120ns RAS typisch .

- Der ursprüngliche Typ-1-IBM AT verwendete gepaarte 4164Cs, die in Huckepack-Stapeln gelötet wurden, um seine DIP-Sockel mit "128kbit" -RAMs zu füllen, eine Anordnung, die möglich war, weil IBM diese RAMs in ihren Anlagen für eine 256-kbit-Belegung passte. Diese heute zu finden, ist eine Ostereiersuche durch die Werkbank von Grampa, da sie oft entfernt wurden, um Platz für 41256 Chips zu machen, und in einer unmarkierten DIP-Schiene oder einer Schublade für Organizer verspritzt wurden.

- 1-Megabit-Teile waren die letzten, die bei 5-Volt-Versorgung arbeiteten, waren aber intern 3,3-Volt-Teile

- 4-Megabit-Teile begannen einen umfassenden Übergang zu neuen Technologien wie 3,3-Volt-Logik, JEDEC-Pinbelegungen, SMT-Oberflächenmontage und Single-Inline-Speichermodulen. Bis zu diesem Zeitpunkt verwendeten die meisten neuen Computer einen 16-Bit-Speicher.

1 comments
1 rackandboneman 07/31/2017
Der früheste Typ von (30 Pin, 8 Bit) SIMM / SIPP Modulen wurde oft aus 8 oder 9 (Parität!) 1 Bit breiten Chips, manchmal zwei 4 Bit breiten Teilen (mit einer Parität von 1 Bit, falls gewünscht) aufgebaut. ..

rackandboneman 07/31/2017.

Ein anderer Grund: 1-Bit-Chips könnten leicht als 8 oder 9 Bit breite Arrays mit nur einem Chip-Typ konfiguriert werden - letzteres in Fällen, in denen Speicherparität (Fehlerprüfung) gewünscht wurde. Manchmal wurde 4 + 4 + 1 verwendet, aber es wurden zwei Chiptypen mit möglicherweise unterschiedlichen Zuverlässigkeitsmerkmalen benötigt (was in einem Paritätssystem nicht hilfreich ist).


Brian H 07/30/2017.

Es war sehr üblich in den Systemen der 1980er Jahre, DRAM-Chips zu verwenden, die 4 Bits ausgeben. Übliche Varianten waren 256Kb DRAM Chips, auf die als 64K x 4 Bits zugegriffen wurde, und 1MB Chips, auf die als 256K x 4 Bits zugegriffen wurde. Somit könnte ein 16-Bit-Datenbus nur 4 DRAM-Chips erfordern, um 512 KB bereitzustellen.

Die 4-Bit breiten DRAMs wurden weitverbreitet verwendet, da sie die für eine gegebene Datenbusbreite benötigte Chipanzahl verringerten. 8 Chips, die an einen 32-Bit-Datenbus angeschlossen sind, waren in den frühen 1990er Jahren üblich. Spätere Versionen der Achtziger-Bitter wie der Apple // e Platinum und der Commodore C64c konnten ihren DRAM-Footprint auf nur 2 Chips reduzieren, was die Herstellungskosten reduzierte.


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