Video RAM (dual-ported DRAM) - Video RAM (dual-ported DRAM)
Dual-ported Video RAM , nebo VRAM , je duální portovaná varianta dynamické RAM (DRAM), která se kdysi běžně používala k ukládání framebufferu do grafických adaptérů . Pamatujte, že většina počítačů a herních konzolí tuto formu paměti nepoužívá a duální porty VRAM by neměly být zaměňovány s jinými formami videopaměti.
Dějiny
To bylo vynalezeno F. Dillem, D. Lingem a R. Matickem v IBM Research v roce 1980, s patentem vydaným v roce 1985 (US Patent 4 541 075). První komerční využití VRAM bylo v grafickém adaptéru s vysokým rozlišením, který v roce 1986 představila společnost IBM pro svůj systém RT PC , který stanovil nový standard pro grafické displeje. Před vývojem VRAM byla dvouportová paměť poměrně drahá, což omezovalo bitmapovou grafiku s vyšším rozlišením na špičkové pracovní stanice. Technologie VRAM vylepšila celkovou propustnost framebufferu a umožnila nízkonákladovou barevnou grafiku s vysokým rozlišením a vysokou rychlostí. Moderní operační systémy založené na grafickém uživatelském rozhraní z toho měly prospěch, a proto v té době poskytovaly klíčovou složku pro šíření grafických uživatelských rozhraní (GUI) po celém světě.
Typy výstupních portů
VRAM má dvě sady výstupních datových kolíků, a tedy dva porty, které lze použít současně. K prvnímu portu, portu DRAM, přistupuje hostitelský počítač způsobem velmi podobným tradičnímu DRAM. Druhý port, port videa, je obvykle jen pro čtení a je určen k poskytování vysoce propustného, serializovaného datového kanálu pro grafickou čipovou sadu.
Úkon
Typická pole DRAM normálně přistupují k celé řadě bitů (tj. Slovní řádce) až 1024 bitů najednou, ale pro skutečná data používají pouze jeden nebo několik z nich, zbytek je vyřazen. Vzhledem k tomu, že buňky DRAM jsou destruktivně čteny, musí být každý přístupový řádek snímán a přepisován. Typicky se tedy používá 1024 snímacích zesilovačů. VRAM pracuje tak, že nevyhazuje přebytečné bity, ke kterým je třeba přistupovat, ale plně je využívá jednoduchým způsobem. Pokud je každá vodorovná řádka skenování displeje namapována na celé slovo, pak po přečtení jednoho slova a zablokování všech 1024 bitů do samostatné řádkové vyrovnávací paměti mohou být tyto bity následně sériově streamovány do obvodů displeje. Toto ponechá pole DRAM volné pro přístup (čtení nebo zápis) po mnoho cyklů, dokud není téměř vyčerpána vyrovnávací paměť řádků. Kompletní cyklus čtení DRAM je vyžadován pouze k vyplnění vyrovnávací paměti řádků, přičemž většina cyklů DRAM je k dispozici pro normální přístupy.
Taková operace je popsána v článku „Paměť adresovatelného rastrového displeje se všemi body“, autorů R. Matick, D. Ling, S. Gupta a F. Dill, IBM Journal of R&D, sv. 28, č. 4, červenec 1984, str. 379–393. Chcete-li použít port videa, ovladač nejprve pomocí portu DRAM vybere řádek paměťového pole, který se má zobrazit. VRAM poté zkopíruje celý tento řádek do vnitřní vyrovnávací paměti řádků, což je posuvný registr . Řadič pak může nadále používat port DRAM pro kreslení objektů na displeji. Ovladač mezitím napájí hodiny zvané posunovací hodiny (SCLK) na video port VRAM. Každý impulz SCLK způsobí, že VRAM doručí další datový bit v přísném pořadí adres z posuvného registru do videoportu. Pro jednoduchost je grafický adaptér obvykle navržen tak, aby obsah řádku, a tedy obsah posuvného registru, odpovídal úplné vodorovné čáře na displeji.
Přejděte na SDRAM
V 90. letech 20. století používalo VRAM mnoho grafických subsystémů, přičemž počet megabitů nabízených jako prodejní místo. Na konci 90. let se synchronní technologie DRAM postupně staly cenově dostupnými, hustými a dostatečně rychlými na to, aby přemístily VRAM, i když je pouze jeden port a vyžaduje více režie. Nicméně v moderních grafických adaptérech bylo použito a vylepšeno mnoho konceptů VRAM interního, mezipaměti a organizace na čipu.