Video-RAM (DRAM mit zwei Anschlüssen) - Video RAM (dual-ported DRAM)

Dual-Ported Video RAM oder VRAM ist eine Dual-Ported- Variante des Dynamic RAM (DRAM), die früher häufig zum Speichern des Framebuffers in Grafikkarten verwendet wurde . Beachten Sie, dass die meisten Computer und Spielekonsolen diese Speicherform nicht verwenden und VRAM mit zwei Anschlüssen nicht mit anderen Arten von Videospeichern verwechselt werden sollte.

Samsung Electronics VRAM

Geschichte

Es wurde 1980 von F. Dill, D. Ling und R. Matick bei IBM Research erfunden und 1985 zum Patent angemeldet (US-Patent 4,541,075). Die erste kommerzielle Verwendung von VRAM fand in einem hochauflösenden Grafikadapter statt, der 1986 von IBM für sein RT-PC- System eingeführt wurde und einen neuen Standard für Grafikdisplays setzte. Vor der Entwicklung von VRAM war Dual-Port-Speicher recht teuer, was Bitmap-Grafiken mit höherer Auflösung auf High-End-Workstations beschränkte. VRAM verbesserte den gesamten Framebuffer-Durchsatz und ermöglichte kostengünstige, hochauflösende und schnelle Farbgrafiken. Davon profitierten moderne GUI-basierte Betriebssysteme und waren damit ein wichtiger Bestandteil für die weltweite Verbreitung von grafischen Benutzeroberflächen (GUIs).

Ausgangsporttypen

VRAM hat zwei Sätze von Datenausgangspins und somit zwei Ports, die gleichzeitig verwendet werden können. Auf den ersten Port, den DRAM-Port, wird vom Host-Computer auf eine Weise zugegriffen, die dem herkömmlichen DRAM sehr ähnlich ist. Der zweite Port, der Videoport, ist normalerweise schreibgeschützt und dient dazu, einen serialisierten Datenkanal mit hohem Durchsatz für den Grafikchipsatz bereitzustellen.

Operation

Typische DRAM-Arrays greifen normalerweise auf eine volle Reihe von Bits (dh eine Wortleitung) mit bis zu 1024 Bits gleichzeitig zu, verwenden jedoch nur eines oder wenige davon für tatsächliche Daten, während der Rest verworfen wird. Da DRAM-Zellen destruktiv gelesen werden, muss jede Zeile, auf die zugegriffen wird, erfasst und neu geschrieben werden. Somit werden typischerweise 1.024 Leseverstärker verwendet. Der VRAM arbeitet, indem er die überschüssigen Bits, auf die zugegriffen werden muss, nicht verwirft, sondern sie auf einfache Weise vollständig nutzt. Wenn jede horizontale Abtastzeile einer Anzeige auf ein volles Wort abgebildet wird, können diese Bits beim Lesen eines Wortes und Zwischenspeichern aller 1024 Bits in einem separaten Zeilenpuffer anschließend seriell an die Anzeigeschaltung gestreamt werden. Dadurch kann für viele Zyklen auf das DRAM-Array zugegriffen werden (Lesen oder Schreiben), bis der Zeilenpuffer fast erschöpft ist. Ein vollständiger DRAM-Lesezyklus ist nur erforderlich, um den Zeilenpuffer zu füllen, wodurch die meisten DRAM-Zyklen für normale Zugriffe verfügbar bleiben.

Eine solche Operation ist in der Veröffentlichung "All points adressable raster display memory" von R. Matick, D. Ling, S. Gupta und F. Dill, IBM Journal of R&D, Vol. 28, No. 379–393. Um den Videoport zu verwenden, verwendet der Controller zuerst den DRAM-Port, um die anzuzeigende Zeile des Speicherarrays auszuwählen. Der VRAM kopiert dann diese gesamte Zeile in einen internen Zeilenpuffer, der ein Schieberegister ist . Der Controller kann dann weiterhin den DRAM-Port zum Zeichnen von Objekten auf dem Display verwenden. Inzwischen führt der Controller eine Uhr der genannte Schiebetakt (SCLK) an den Videoanschluss des VRAM. Jeder SCLK-Impuls bewirkt, dass der VRAM das nächste Datenbit in strikter Adressreihenfolge vom Schieberegister an den Videoport liefert . Der Einfachheit halber ist der Grafikadapter normalerweise so ausgelegt, dass der Inhalt einer Zeile und damit der Inhalt des Schieberegisters einer vollständigen horizontalen Zeile auf dem Display entspricht.

Zu SDRAM wechseln

In den 1990er Jahren verwendeten viele Grafiksubsysteme VRAM, wobei die Anzahl der Megabits als Verkaufsargument angepriesen wurde. In den späten 1990er Jahren wurden synchrone DRAM- Technologien allmählich erschwinglich, dicht und schnell genug, um VRAM zu verdrängen, obwohl es nur ein Port ist und mehr Overhead erforderlich ist. Dennoch wurden viele der VRAM-Konzepte der internen Pufferung und Organisation auf dem Chip in modernen Grafikadaptern verwendet und verbessert.

Siehe auch

Verweise