Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ram mit sehr geringer read latency gesucht


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von Horst S. (fahnder99)


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Hi!
Wie der Betreff sagt, suche ich ein Ram mit geringer read latency. 
Bisher habe ich SRAM gefunden, mit einer latency von so 10 bis 6,8ns. 
Dazu habe ich die Taktfrequenz (ca. 250MHZ) und TCO (data output valid 
after clock rise) berücksichtigt, was z.B. 4+2.8=6.8ns ergeben kann.
Nun die Frage: kennt jemand ein Ram, welches schneller ist (und unter 
200EUR) ? Mir wäre eine read latency von unter 1ns ganz recht. 
Bezugsinfos wären auch hilfreich.

Bem:
Ich weiss schon, das SDRAM im burst schnell daten liefern kann, aber 
hier geht es um den wahlfreien Zugriff und die simple verbauung.

von W.S. (Gast)


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Stefan S. schrieb:
> Mir wäre eine read latency von unter 1ns ganz recht

Ich sehe da wenig bis überhaupt keine Chance. Natürlich gibt es modernen 
DDRAM für den PC, aber von einfacher Schaltung für sowas kann keine Rede 
sein. Abgesehen davon wäre die Frage, was für ein Etwas auf der anderen 
Seite der Leitungen werkeln soll.

W.S.

von Jim M. (turboj)


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Stefan S. schrieb:
> Mir wäre eine read latency von unter 1ns ganz recht.
> Bezugsinfos wären auch hilfreich.

Gibts ned. RAM Chips haben seit Jahrzehnten eine konstante Latenz von 
irgendwas um 10 ns. Deine 6.8ns sind also schon wahnsinnig schnell.

Kürzere Latenzen gibt es nur bei on-Chip Caches, d.h. der RAM sitzt auf 
demselben Die direkt neben der Logik - und darf AFAIK physich nicht zu 
groß sein.

W.S. schrieb:
> Natürlich gibt es modernen
> DDRAM für den PC

Auch der hat um 10 ns Latenz für Random-Read Zugriffe. Die hohe 
Geschwindigkeit gibts nur bei Bursts, d.h. wenn aufeinander folgende 
Daten transferiert werden.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Wie so oft gilt auch hier: wenn man auf der Suche nach einem Bauteil 
ist, das in einem Parameter um Faktor 10 besser ist als alles, was auf 
dem Markt ist, dann ist vermutlich der Lösungsansatz falsch.

[[S]][D]DRAM ist sowieso schon mal komplett daneben, eben weil es 
wegen der zweistufigen Decodierung ordentlich Latenz hat. SRAM ist 
bezüglich Latenz am schnellsten. Aber 1ns ist trotzdem utopisch.

von Zwecke (Gast)


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Hier fehlt (wieder mal) die Angabe des Zwecks.

von Falk B. (falk)


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Selbst rattenschneller BRAM in FPGAs schafft keine 1GHz Taktfrequenz.

von (prx) A. K. (prx)


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Stefan S. schrieb:
> Mir wäre eine read latency von unter 1ns ganz recht.

Du wirst nicht umhin kommen, die Grenzen der Physik zu respektieren. In 
1ns bewegt sich ein Signal in Kupfer lediglich etwa 20cm weit.

von M. K. (sylaina)


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A. K. schrieb:
> Du wirst nicht umhin kommen, die Grenzen der Physik zu respektieren. In
> 1ns bewegt sich ein Signal in Kupfer lediglich etwa 20cm weit.

Naja, wenn ich jetzt mal bedenke, dass meine Schaltungen alle auf 1/2 
Europakarte passen...da sind 20 cm idR schon extrem weit ;)

Natürlich finde ich die Anwendung auch spannend. Wozu braucht man denn 
im RAM so eine Latenz von 1 ns oder weniger?

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Mw E. schrieb:
> Da kommen nichtmal die BRAMs eines FPGA ran.
Die brauchen ja sogar noch einen Takt. Aber an 1ns kommt nicht mal 
distributed RAM,  also direkte Logik ran...

Fazit: das unbekannte Problem muss anders gelöst werden. Die Sache mit 
dem Speichern von Bits im Kupfer per Signallaufzeit ist übrigens auch 
schon realisiert. Nur am freien Zugriff beim schreiben und lesen klemmt 
es noch.

von Georg G. (df2au)


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M. K. schrieb:
> Naja, wenn ich jetzt mal bedenke, dass meine Schaltungen alle auf 1/2
> Europakarte passen...da sind 20 cm idR schon extrem weit ;)

Dann musst du aber bitte die relative Dielektrizitätskonstante deines 
Basismaterial mit einrechnen. Da wird der Lichtfuß dann schon deutlich 
kürzer.

von Brögg (Gast)


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Georg G. schrieb:

> Da wird der Lichtfuß dann schon deutlich kürzer.

Quantenphysik?

von Georg G. (df2au)


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Brögg schrieb:
> Quantenphysik?

Eher E-Technik Jargon, in einer Nanosekunde breitet sich das Licht um 
einen Fuß aus (im Vakuum).

von Brögg (Gast)


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Georg G. schrieb:
> Brögg schrieb:
>> Quantenphysik?
>
> Eher E-Technik Jargon, in einer Nanosekunde breitet sich das Licht um
> einen Fuß aus (im Vakuum).

Aber nur für Leute, die die Geschwindigkeit ihres Autos in Ångström pro 
Woche angeben.

von Falk B. (falk)


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@ Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite

>Fazit: das unbekannte Problem muss anders gelöst werden. Die Sache mit
>dem Speichern von Bits im Kupfer per Signallaufzeit ist übrigens auch
>schon realisiert. Nur am freien Zugriff beim schreiben und lesen klemmt
>es noch.

Echt? Also eine Turingmaschine mit im Kreis fliegenden Bits! Cool!

von (prx) A. K. (prx)


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Falk B. schrieb:
> Echt? Also eine Turingmaschine mit im Kreis fliegenden Bits! Cool!

Mit Speicherung in Ultraschall-Verzögerungsleitungen arbeiteten manche 
der ersten Computer.

von Horst S. (fahnder99)


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Ich möchte mich herzlich für die Antworten bedanken, die sehr hilfreich 
waren. Der Zweck war, eine CPU zu bauen. Das delay line storage war mir 
auch schon aufgefallen, hier ein schönes Video:
https://www.youtube.com/watch?v=N9cUbYII5RY

von Noch einer (Gast)


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Da hast du dir ja was vorgenommen. Intel erreichte erst 2001 1 GHz 
Taktfrequenz. Und die rechnen ihre Verzögerungen in µm.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Stefan S. schrieb:
> Der Zweck war, eine CPU zu bauen.

Aha. Alle anderen, die CPUs bauen, auch wahnsinnig schnelle,
schaffen das ohne derartig exotische Bauteile.

von Horst S. (fahnder99)


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Noch einer schrieb:
> Da hast du dir ja was vorgenommen.

Ja und nein. Mich interessiert halt die Welt der schnellen Bauteile und 
ich möchte dort herumspielen. In dem Bereich kenne ich mich fast gar 
nicht aus und es ist gut zu wissen, was es dort gibt, damit man 
wenigstens teilweise auf erhältliche Bauteile zurückgreifen kann. Es 
soll auch eine höchst minimalistische CPU werden und kein 
Transistorengrab. Wie weit ich da komme, muss man dann halt mal schauen, 
Zeit habe ich ja.

von Hmm (Gast)


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Stefan S. schrieb:
> Noch einer schrieb:
>> Da hast du dir ja was vorgenommen.
>
> Ja und nein. Mich interessiert halt die Welt der schnellen Bauteile und
> ich möchte dort herumspielen. In dem Bereich kenne ich mich fast gar
> nicht aus und es ist gut zu wissen, was es dort gibt, damit man
> wenigstens teilweise auf erhältliche Bauteile zurückgreifen kann. Es
> soll auch eine höchst minimalistische CPU werden und kein
> Transistorengrab. Wie weit ich da komme, muss man dann halt mal schauen,
> Zeit habe ich ja.

1ns Zugriffszeit im RAM bedeuten irgendwas mit ps Setup und Holdzeiten. 
Viel Spass auf Lochraster ;-)

Mit diskreten Transistoren oder Logik kannst du gleich mal Faktor 100 
heruntergehen mit der Frequenz, und es ist immer noch schneller als du 
jemals brauchen können wirst.

GHZ Taktgeschwindigkeit und komplexe diskrete Logik sind natürliche 
Feinde.

Nicht umsonst hat es Jahrzehnte gedauert, um auf Taktfrequenzen von GHz 
zu kommen. Und die laufen sogar nur innerhalb des Prozessorkerns oder 
auf speziellen Bussen.

Überleg dir erst mal ein Konzept, bevor du Bauteile aussuchst.

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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Und aus welchen Bauteilen soll die CPU noch bestehen?
RAM alleine reicht ja nicht.

Bevor man in den GHz Bereich geht, ersteinmal etwas erschaffen ads sich 
nicht schon bei 10MHz verrechnet. Das ist ersteinmal schwer genug.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Der erste Schritt wird sein die CPU in einem FPGA laufen zu lassen. Zeig 
mal.

von Noch einer (Gast)


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>Mit diskreten Transistoren oder Logik kannst du gleich mal Faktor 100
>heruntergehen mit der Frequenz

Faktor 11.

Die Cray-1 kam trotz 1,20 Meter langen Kabeln auf 80 MHz. Solltest aber 
erst mal die Leute von http://www.cray-cyber.org nach ihrer 
Stromrechnung fragen.

von Nichts Neues am Horizont (Gast)


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In ECL: CY100E422-5DC, 5 ns, Datecode 9110, also schon 25 Jahre alt.
Davon habe ich noch 8 Stück, aus welchen Gründen auch immer.

von Thomas E. (picalic)


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Stefan S. schrieb:
> Ja und nein. Mich interessiert halt die Welt der schnellen Bauteile und
> ich möchte dort herumspielen. In dem Bereich kenne ich mich fast gar
> nicht aus und es ist gut zu wissen, was es dort gibt, damit man
> wenigstens teilweise auf erhältliche Bauteile zurückgreifen kann.

Ich denke, mit dem Wissensstand würdest Du selbst mit 0 ns RAM keine 100 
MHz Taktfrequenz schaffen...

von Horst S. (fahnder99)


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Nichts Neues am Horizont schrieb:
> In ECL: CY100E422-5DC, 5 ns, Datecode 9110, also schon 25 Jahre alt.
> Davon habe ich noch 8 Stück, aus welchen Gründen auch immer.

Hab ich gehört, danke für den Hinweis. Wird aber etwas dauern, bis ich 
wieder poste.
Danke Leute!

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