Anglická zkratka pro Synchronous Dynamic Memory. SDRAM: co máme? Co je paměť DDR2

Nové generace procesorů podnítily vývoj rychlejší SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) s taktovací frekvencí 66 MHz a paměťové moduly s takovými mikroobvody se nazývají DIMM (Dual In-line Memory Module).
Pro použití s ​​procesory Athlon a poté s Pentiem 4 byla vyvinuta druhá generace čipů SDRAM - DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM). Technologie DDR SDRAM umožňuje přenos dat na obou okrajích každého hodinového impulsu, což poskytuje možnost zdvojnásobit šířku pásma paměti. Na další vývoj Tato technologie v čipech DDR2 SDRAM již zvládla přenést 4 porce dat v jednom hodinovém pulsu. Navíc je třeba poznamenat, že ke zvýšení výkonu dochází díky optimalizaci procesu adresování a čtení/zápisu paměťových buněk, ale frekvence hodin paměťové matice se nemění. Celkový výkon počítače se tedy nezvýší dvakrát nebo čtyřikrát, ale jen o desítky procent. Na Obr. ukazuje frekvenční principy činnosti mikroobvodů SDRAM různých generací.

Existují následující typy modulů DIMM:

    • 72kolíkový SO-DIMM (Small Outline Dual In-line Memory Module) – používá se pro FPM DRAM (Fast Page Mode Dynamic Random Access Memory) a EDO DRAM (Extended Data Out Dynamic Random Access Memory)

    • 100kolíkový DIMM - používá se pro tiskárny SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)

    • 144pinový SO-DIMM - používá se pro SDR SDRAM (Single Data Rate ...) v přenosných počítačích

    • 168pinový DIMM - používá se pro SDR SDRAM (méně často pro FPM / EDO DRAM na pracovních stanicích / serverech

    • 172pinový MicroDIMM - používá se pro DDR SDRAM (Double date rate)

    • 184pinový DIMM - používá se pro DDR SDRAM

    • 200pinový SO-DIMM - používá se pro DDR SDRAM a DDR2 SDRAM



    • 214pinový MicroDIMM - používá se pro DDR2 SDRAM

    • 204pinový SO-DIMM - používá se pro DDR3 SDRAM

    • 240kolíkový DIMM - používá se pro DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM a FB-DIMM (plná vyrovnávací paměť) DRAM





    • 244kolíkový Mini-DIMM – pro Mini Registered DIMM

    • 256pinový SO-DIMM - používá se pro DDR4 SDRAM

    • 284pinový DIMM - používá se pro DDR4 SDRAM

Aby se zabránilo instalaci nesprávného typu modulu DIMM, je na textolitové desce modulu mezi kontaktními podložkami vytvořeno několik slotů (klíčů) a také vpravo a vlevo v oblasti upevňovacích prvků modulu na systémové desce. Pro mechanickou identifikaci různých DIMM se využívá posunutí pozice dvou kláves v textolitové desce modulu, umístěné mezi kontaktními ploškami. Hlavním účelem těchto klíčů je zabránit instalaci DIMM s nevhodným napájecím napětím pro paměťové čipy do patice. Kromě toho umístění klíče nebo klíčů určuje přítomnost nebo nepřítomnost datové vyrovnávací paměti atd.

Moduly DDR jsou označeny jako PC. Ale na rozdíl od SDRAM, kde PC indikovalo pracovní frekvenci (například PC133 - paměť je navržena pro provoz na 133MHz), indikátor PC v modulech DDR udává maximální dosažitelnou šířku pásma, měřenou v megabajtech za sekundu.

DDR2 SDRAM

Název normy Typ paměti Frekvence paměti Frekvence autobusu Přenos dat za sekundu (MT / s)
PC2-3200 DDR2-400 100 MHz 200 MHz 400 3200 MB/s
PC2-4200 DDR2-533 133 MHz 266 MHz 533 4200 MB/s
PC2-5300 DDR2-667 166 MHz 333 MHz 667 5300 MB/s
PC2-5400 DDR2-675 168 MHz 337 MHz 675 5400 MB/s
PC2-5600 DDR2-700 175 MHz 350 MHz 700 5600 MB/s
PC2-5700 DDR2-711 177 MHz 355 MHz 711 5700 MB/s
PC2-6000 DDR2-750 187 MHz 375 MHz 750 6000 MB/s
PC2-6400 DDR2-800 200 MHz 400 MHz 800 6400 MB/s
PC2-7100 DDR2-888 222 MHz 444 MHz 888 7100 MB/s
PC2-7200 DDR2-900 225 MHz 450 MHz 900 7200 MB/s
PC2-8000 DDR2-1000 250 MHz 500 MHz 1000 8000 MB/s
PC2-8500 DDR2-1066 266 MHz 533 MHz 1066 8500 MB/s
PC2-9200 DDR2-1150 287 MHz 575 MHz 1150 9200 MB/s
PC2-9600 DDR2-1200 300 MHz 600 MHz 1200 9600 MB/s

DDR3 SDRAM

Název normy Typ paměti Frekvence paměti Frekvence autobusu Datové přenosy za sekundu (MT/s) Špičková rychlost přenosu dat
PC3-6400 DDR3-800 100 MHz 400 MHz 800 6400 MB/s
PC3-8500 DDR3-1066 133 MHz 533 MHz 1066 8533 MB/s
PC3-10600 DDR3-1333 166 MHz 667 MHz 1333 10667 MB/s
PC3-12800 DDR3-1600 200 MHz 800 MHz 1600 12800 MB/s
PC3-14400 DDR3-1800 225 MHz 900 MHz 1800 14400 MB/s
PC3-16000 DDR3-2000 250 MHz 1000 MHz 2000 16000 MB/s
PC3-17000 DDR3-2133 266 MHz 1066 MHz 2133 17066 MB/s
PC3-19200 DDR3-2400 300 MHz 1200 MHz 2400 19200 MB/s

Špičkové hodnoty jsou uvedeny v tabulkách, v praxi nemusí být dosažitelné.
Pro komplexní posouzení schopností paměti RAM se používá pojem šířka pásma paměti. Bere v úvahu frekvenci, kterou jsou data přenášena, šířku sběrnice a počet paměťových kanálů.

Šířka pásma = frekvence sběrnice x šířka kanálu x počet kanálů

Pro všechny DDR - počet kanálů = 2 a šířka je 64 bitů.
Například při použití paměti DDR2-800 s frekvencí sběrnice 400 MHz bude šířka pásma:

(400 MHz x 64 bitů x 2) / 8 bitů = 6400 MB/s

Každý výrobce uděluje každému ze svých výrobků nebo dílů své interní výrobní označení, které se nazývá P / N (číslo dílu) - číslo dílu.
U paměťových modulů od různých výrobců to vypadá takto:

  • Kingston KVR800D2N6 / 1G
  • OCZ OCZ2M8001G
  • Corsair XMS2 CM2X1024-6400C5

Na stránkách mnoha výrobců pamětí si můžete prostudovat, jak se čte jejich číslo dílu.

Číslo dílu Kingston Popis
KVR1333D3D4R9SK2 / 16G 16GB 1333MHz DDR3 ECC Reg CL9 DIMM (sada 2) DR x4 w / TS

Co je SDRAM?

Synchronní paměť s náhodným přístupem (SDRAM) je první technologií paměť s náhodným přístupem Paměť s náhodným přístupem (DRAM) navržená tak, aby udržovala chod paměti v synchronizaci s hodinovými cykly centrální procesorová jednotka s externí datovou sběrnicí. SDRAM je založena na standardní DRAM a funguje v podstatě stejným způsobem jako standardní DRAM, ale má několik charakteristických vlastností, díky kterým je progresivnější:

Synchronní provoz SDRAM, na rozdíl od standardních a asynchronních DRAM, má časovač vstupu dat, takže systémový časovač, který krok za krokem monitoruje mikroprocesor, může řídit i činnost SDRAM. To znamená, že paměťový řadič zná přesný cyklus časovače, ve kterém budou požadovaná data zpracována. Díky tomu nemusí procesor čekat mezi přístupy do paměti.

Obecné vlastnosti SDRAM

  • Synchronizováno hodinami s CPU
  • Na základě standardní DRAM, ale výrazně rychlejší - až 4x rychlejší
  • Specifické vlastnosti:
    synchronní chod,
    střídání buněčných bank,
    schopnost pracovat v režimu dávkového dopravníku
  • Hlavní uchazeč o použití jako hlavní paměť v osobních počítačích nové generace

Banky buněk jsou paměťové buňky uvnitř čipu SDRAM, které jsou rozděleny do dvou nezávislých bank buněk. Vzhledem k tomu, že obě banky mohou být aktivní současně, lze kontinuálního datového toku dosáhnout jednoduchým přepínáním mezi bankami. Tato technika se nazývá prokládání a může snížit celkový počet cyklů přístupu do paměti a v důsledku toho zvýšit rychlost přenosu dat. zrychlení v burst režimu je technika rychlý přenos data, která automaticky generuje blok dat (řadu po sobě jdoucích adres) pokaždé, když si procesor vyžádá jednu adresu. Na základě předpokladu, že adresa dalších dat, která bude procesorem požadována, bude další ve vztahu k předchozí požadované adrese, což je obvykle pravda (jedná se o stejnou předpověď, která se používá v algoritmu cache paměti) . Dávkový režim lze použít jak pro operace čtení (z paměti), tak pro operace zápisu (do paměti).

Nyní o frázi, že SDRAM je rychlejší paměť. Přestože je SDRAM založena na standardní architektuře DRAM, kombinace výše uvedených tří charakteristik umožňuje rychlejší a efektivnější proces přenosu dat. SDRAM již dokáže přenášet data rychlostí až 100 MHz, což je téměř čtyřnásobek rychlejší práce standardní DRAM. To staví SDRAM na stejnou úroveň jako dražší SRAM (statická RAM) používaná jako externí mezipaměť.

Proč SDRAM?

Vzhledem k tomu, že RAM počítače ukládá informace, které CPU potřebuje ke své funkci, je čas, který trvá, než data projdou mezi CPU a pamětí, kritický. Rychlejší procesor může zvýšit výkon systému pouze tehdy, pokud nevstoupí do cyklu spěchat a čekat, zatímco zbytek systému se snaží v tomto stavu udržet. Bohužel, od doby, kdy Intel před patnácti lety představil svůj x286 procesor, konvenční paměťové čipy již nestačily držet krok s enormně zvýšeným výkonem procesoru.

Standardní asynchronní DRAM pracuje bez řízení vstupu časovače, které nebylo pro přenos dat vyžadováno až do druhé dekády vývoje mikroprocesorů. Od nynějška musí být na systémech s rychlejšími procesory, které používají standardní DRAM, vynuceny stavy čekání (časová zpoždění), aby se předešlo přetečení paměti. Stav čekání je, když mikroprocesor pozastaví provádění čehokoli, co dělá, dokud se nepřepnou ostatní součásti. Z tohoto důvodu se zavádějí nové paměťové technologie nejen ke zvýšení směnného kurzu, ale také ke zkrácení cyklu vyhledávání a vyhledávání. Tváří v tvář této poptávce zavedli výrobci paměťových čipů řadu inovací včetně paměti v režimu stránky, statické sloupcové paměti, prokládané paměti a FPM DRAM (režim rychlé stránky). Když se rychlost procesoru zvýšila na 100 MHz a vyšší, navrhli návrháři systému k použití malou, vysokorychlostní externí SRAM (L2 cache) a také novou vysokorychlostní paměť nazvanou EDO (Advanced Data Access) a BEDO (Packet Expanded Access). FPM DRAM A EDO DRAM jsou nejběžněji používanou pamětí v moderních PC, ale jsou asynchronní elektrický obvod není určeno pro rychlosti nad 66MHz (maximum pro BEDO). Bohužel tento faktor omezuje dnešní systémy založené na procesorech Pentium s taktovací frekvencí více než 133MHz až 66MHz paměťové sběrnice.

Vznik SDRAM.

Zpočátku byla SDRAM navržena jako levnější alternativa k drahé Video RAM (VRAM) používané v grafických subsystémech. Rychle si však získal přijetí v mnoha aplikacích a stal se kandidátem číslo jedna na hlavní paměť pro další generaci PC.

Jak funguje SDRAM?

SDRAM je založena na standardní DRAM a funguje stejně jako standardní DRAM – přistupuje k řádkům a sloupcům datových buněk. Pouze SDRAM kombinuje své specifické vlastnosti synchronního provozu s buněčnou bankou a dávkového provozu, aby účinně eliminoval podmínky čekající na zpoždění. Když procesor potřebuje získat data z RAM, může je získat v požadovaný okamžik. Skutečná doba zpracování se tedy přímo nezměnila, na rozdíl od zvýšení efektivity vzorkování a přenosu dat. Abyste pochopili, jak SDRAM urychluje proces načítání a vyhledávání dat v paměti, představte si, že centrální procesor má posla, který řídí vozík přes budovu RAM a pokaždé, když potřebuje hodit nebo sbírat informace. V budově RAM obvykle trvá zpracování požadavku úředníkovi odpovědnému za odesílání / přijímání informací asi 60 ns. Messenger pouze ví, jak dlouho trvá zpracování požadavku po jeho přijetí. Neví ale, jestli bude úředník připravený, až přijde, a tak si většinou vyhradí trochu času pro případ chyby. Čeká, až bude úředník připraven přijmout žádost. Poté čeká na obvyklou dobu potřebnou ke zpracování požadavku. A pak se zastaví, aby zkontroloval, zda jsou požadovaná data načtena do jeho košíku, než vezme datový vozík zpět do CPU. Předpokládejme na druhou stranu, že každých 10 nanosekund musí být odesílající úředník v budově RAM venku a připraven přijmout další požadavek nebo odpovědět na požadavek, který byl přijat dříve. Díky tomu je proces efektivnější, protože posel může dorazit přesně ve správný čas. Zpracování požadavku začíná okamžikem jeho přijetí. Informace jsou odeslány do CPU, když je připraven.

Jaké jsou výkonnostní výhody?

Doba přístupu (příkazy na adresu před výběrem dat) je stejná pro všechny typy pamětí, jak je patrné z výše uvedené tabulky, protože jejich architektura interiéru v podstatě to samé. Více odhalujícím parametrem je doba cyklu, která udává, jak rychle lze provést dva po sobě jdoucí přístupy na čip. První cyklus čtení je stejný pro všechny čtyři typy pamětí – 50ns, 60ns nebo 70ns. Ale skutečný rozdíl lze vidět, když se podíváte na to, jak rychle druhý, třetí, čtvrtý atd. čtecí cyklus. K tomu se podíváme na dobu cyklu. Pro "-6" FPM DRAM (60ns) lze druhý cyklus provést za 35ns. Porovnejte to s "-12" SDRAM (60ns přístupová doba), kdy druhý čtecí cyklus trvá 12ns. To je třikrát rychlejší a bez výraznějších přepracování systému!

Nejvýznamnější vylepšení výkonu při použití SDRAM:

  • Rychlejší a efektivnější – téměř čtyřikrát vyšší výkon než standardní DRAM
  • Potenciálně nahrazuje dražší kombinaci EDO / L2 cache, která je nyní standardem
  • "Se synchronním" provozem - eliminuje časová omezení a nezpomaluje práci nejnovějších procesorů
  • Vnitřní prokládání duálních bankovních transakcí usnadňuje nepřetržitý tok dat
  • Možnost dávkového provozu až na celou stránku (s použitím až x16 mikroobvodů)
  • Pipeline addressing umožňuje přístup k požadovaným druhým datům před dokončením zpracování požadovaných prvních dat

Jaké je místo SDRAM mezi budoucími PC pamětmi?

V současné době tvoří FPM DRAM a EDO DRAM většinu běžné PC paměti, ale očekává se, že SDRAM se rychle stane běžnou alternativou standardní DRAM. Upgrade z paměti FPM na EDO (plus L2 cache) zvyšuje výkon o 50 % a upgrade z EDO na BEDO nebo SDRAM poskytuje dalších 50 % zvýšení výkonu. Přesto mnoho prodejců standardních systémů vidí BEDO jen jako milník mezi EDO a SDRAM kvůli inherentním omezením rychlosti BEDO. SDRAM, kterou očekávají, bude při výběru hlavní paměť.

Současné potřeby pocházejí z graficky náročných a výpočetně náročných aplikací, jako jsou multimédia, servery, digitální set-top boxex (systémy pro domácí použití, které kombinují televizi, stereo, webový prohlížeč atd.), přepínače ATM a další síťová a komunikační zařízení vyžadující vysoké šířku pásma a rychlost přenosu dat. V nepříliš vzdálené budoucnosti však odborníci z oboru předpokládají, že SDRAM se stane novým standardem pro paměti v osobních počítačích.

Další krok ve vývoji SDRAM již byl učiněn, jedná se o DDR SDRAM nebo SDRAM II

A k tomuto kroku přistoupil Samsung, známý jako největší výrobce paměťových čipů s označením SEC. Oficiálně vydání nová paměť bude oznámeno brzy, ale některé podrobnosti jsou již známy. Název nové paměti je „Double Data Rate SDRAM“ nebo jednoduše „SDRAM II“. Jde o to, že nová synchronní paměť dokáže přenášet data na úrovni signálu sběrnice nahoru a dolů, což může zvýšit šířku pásma na 1,6 Gb/s při frekvenci sběrnice 100 MHz. Tím se zdvojnásobí šířka pásma paměti stávající SDRAM. Uvádí se, že nový čipset VIA VP3 poskytne možnost využívat nové paměti v systémech.

Buďte opatrní při výběru SDRAM pro systémy založené na i440LX

Jak ukázala praxe, základní desky založené na nejnovější čipové sadě i440LX jsou velmi citlivé na použitý typ SDRAM. Důvodem je skutečnost, že nová specifikace Intel SPD pro SDRAM definuje další požadavky na obsah speciálních informací o použitém DIMM, které musí být obsaženy v rozměrově a rozměrově malém prvku elektronické programovatelné paměti EPROM umístěné na paměti. samotný modul. To však neznamená, že jakýkoli modul SDRAM s EPROM vyhovuje specifikaci SPD, ale zejména to znamená, že modul bez EPROM přesně této specifikaci nevyhovuje. Některé desky založené na sestavě i440LX vyžadují pro provoz pouze takové speciální moduly, nicméně většina těch stávajících funguje s běžnými moduly SDRAM naprosto bez problémů. Tento krok Intelu při zavádění standardu pro synchronní paměťové moduly je spojen především s přáním zajistit spolehlivý provoz a kompatibilitu pamětí s budoucí čipovou sadou i440BX, která již bude podporovat frekvenci sběrnice 100MHz.

Paměťový modul DDR se 184 piny

DDR SDRAM(z Angličtina Dvojnásobek Data Hodnotit Synchronní Dynamický Náhodný Přístup Paměť- synchronní dynamická paměť s náhodným přístupem a dvojnásobnou datovou rychlostí) - typ paměť s náhodným přístupem použito v počítače... Při použití DDR SDRAM je dosaženo dvojnásobné rychlosti provozu než u běžného SDRAM, kvůli čtení příkazů a dat nejen podél přední strany, jako v SDRAM, ale také podél přerušení hodinového signálu. Tím se zdvojnásobí rychlost přenosu dat bez zvýšení frekvence hodin paměťové sběrnice. Když tedy DDR pracuje na 100 MHz, dostaneme efektivní frekvenci 200 MHz (ve srovnání s analogovou SDR SDRAM). Ve specifikaci JEDEC je zde poznámka, že v DDR je nesprávné používat termín „MHz“, správně je uvádět rychlost „milionů přenosů za sekundu prostřednictvím jednoho datového výstupu“.

Šířka paměťové sběrnice je 64 bitů, to znamená, že po sběrnici je současně přenášeno 8 bajtů za hodinový cyklus. V důsledku toho získáme následující vzorec pro výpočet maximální přenosové rychlosti pro tohoto typu Paměť: rychlost hodin paměťové sběrnice X 2 (přenos dat dvakrát za hodiny) x 8 (počet bajtů přenesených za cyklus hodin). Například, aby bylo zajištěno, že data jsou přenášena dvakrát za takt, používá se speciální architektura "2n Prefetch". Interní datová sběrnice má dvojnásobnou šířku než externí. Při přenosu dat je první polovina datové sběrnice přenášena nejprve na náběžné hraně hodinového signálu a poté je přenášena druhá polovina datové sběrnice podél hrany.

Kromě dvojitého přenosu dat má DDR SDRAM několik dalších zásadních rozdílů od jednoduchých SDRAM. Jsou většinou technologické. Přibyl například signál QDS, který je umístěn na PCB spolu s datovými linkami. Při přenosu dat na něm dochází k synchronizaci. V případě použití dvou paměťových modulů se data z nich dostávají do paměťového řadiče s nepatrným rozdílem způsobeným rozdílnou vzdáleností. Je problém s výběrem synchronizačního signálu pro jejich čtení. Použití QDS to úspěšně řeší.

JEDEC nastavuje standardy pro rychlosti DDR SDRAM, rozdělené do dvou částí: první pro paměťové čipy a druhá pro paměťové moduly, které ve skutečnosti obsahují paměťové čipy.

Paměťové čipy

Každý modul DDR SDRAM obsahuje několik identických čipů DDR SDRAM. Pro moduly bez opravy chyb ( ECC) jejich počet je násobkem 8, u modulů s ECC - násobkem 9.

Specifikace paměťového čipu

    DDR200: DDR SDRAM pracující na 100 MHz

    DDR266: DDR SDRAM taktované na 133 MHz

    DDR333: DDR SDRAM pracující na 166 MHz

    DDR400: DDR SDRAM pracující na 200 MHz

    DDR533: 266 MHz DDR SDRAM

    DDR666: DDR SDRAM taktované na 333 MHz

    DDR800: DDR SDRAM taktované na 400 MHz

Používá se v počítači a dalších digitální zařízení jako RAM.

Na rozdíl od jiných typů DRAM, které využívaly asynchronní výměnu dat, se odpověď na řídicí signál přijatý zařízením nevrátí okamžitě, ale až po přijetí dalšího hodinového signálu. Hodinové signály umožňují organizovat práci SDRAM ve formě stavového automatu, který provádí příchozí příkazy. V tomto případě mohou příchozí příkazy přicházet ve formě souvislého toku, aniž by se čekalo na dokončení provedení předchozích instrukcí (zřetězení): bezprostředně po příkazu zápisu může přijít další příkaz, aniž by se čekalo na data být napsáno. Přijetí čtecího příkazu povede k tomu, že se data objeví na výstupu po určitém počtu hodinových cyklů - tento čas se nazývá zpoždění a je jedním z důležité vlastnosti tento typ zařízení.

Aktualizační cykly se provádějí najednou pro celý řádek, na rozdíl od předchozích typů DRAM, které aktualizovaly data interním čítačem metodou aktualizace příkazem CAS před RAS.

Historie použití

Sériová výroba SDRAM začala v roce 1993. Zpočátku byl tento typ paměti nabízen jako alternativa k drahé videopaměti (VRAM), ale brzy si SDRAM získal oblibu a začal se používat jako RAM, postupně nahrazující jiné typy dynamických pamětí. Následné technologie DDR učinily SDRAM ještě efektivnější. Na vývoj DDR SDRAM navázaly standardy DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM a DDR4 SDRAM.

SDR SDRAM

První standard SDRAM se vznikem následných standardů se stal známým jako SDR (Single Data Rate - na rozdíl od Double Data Rate). V jednom hodinovém cyklu byl přijat jeden řídicí příkaz a bylo přeneseno jedno datové slovo. Typické takty byly 66, 100 a 133 MHz. Čipy SDRAM se vyráběly s datovými sběrnicemi různých šířek (obvykle 4, 8 nebo 16 bitů), ale zpravidla byly tyto čipy součástí 168pinového DIMM modulu, který umožňoval číst nebo zapisovat 64 bitů (ve verzi bez parity) nebo 72 bitů (s paritou) v jednom hodinovém cyklu.

Ukázalo se, že použití datové sběrnice v SDRAM je komplikované zpožděním 2 nebo 3 cyklů mezi okamžikem, kdy je vydán čtený signál, a výskytem dat na datové sběrnici, přičemž při zápisu by nemělo docházet ke zpoždění. Vyžadovalo to vývoj dostatečně složitého řadiče, který by neumožňoval používat datovou sběrnici pro zápis i pro čtení zároveň.

Řídící signály

Příkazy, které řídí paměťový modul SDR SDRAM, jsou odesílány na kontakty modulu po 7 signálových linkách. Jeden z nich dává hodinový signál, jehož náběžné (náběžné) hrany nastavují časy, kdy jsou ze zbývajících 6 příkazových řádků čteny řídicí příkazy. Názvy (v závorkách - dekódování názvů) šesti příkazových řádků a popisy příkazů jsou uvedeny níže:

  • Cke(povolení hodin) - při nízké úrovni signálu je blokován přívod hodinového signálu do mikroobvodu. Příkazy se nezpracovávají, stav ostatních příkazových řádků je ignorován.
  • / Čs(výběr čipu) - když je úroveň signálu vysoká, všechny ostatní řídicí linky, kromě CKE, jsou ignorovány. Funguje jako příkaz NOP (žádný operátor).
  • DQM(maska ​​dat) - vysoká úroveň na tomto řádku zakazuje čtení / zápis dat. Když je současně vydán příkaz k zápisu, data se do DRAM nezapisují. Přítomnost tohoto signálu ve dvou hodinových cyklech předcházejících čtecímu cyklu vede k tomu, že z paměti nejsou načtena žádná data.
  • / RAS(stroboskop adresy řádku) - navzdory názvu se nejedná o stroboskop, ale pouze jeden příkazový bit... Spolu s / CAS a / WE kóduje jeden z 8 příkazů.
  • / CAS(stroboskop adresy sloupce) - navzdory názvu se nejedná o stroboskop, ale pouze jeden příkazový bit. Spolu s / RAS a / WE kóduje jeden z 8 příkazů.
  • / MY(povolit zápis) - Spolu s / RAS a / CAS kóduje jeden z 8 příkazů.

Zařízení SDRAM jsou vnitřně rozdělena do 2 nebo 4 nezávislých paměťových bank. Adresové vstupy první a druhé paměťové banky (BA0 a BA1) určují, pro kterou banku je aktuální příkaz určen.

Jsou přijímány následující příkazy:

/ Čs / RAS / CAS / MY BA n A10 A n tým
PROTI X X X X X X příkaz zpoždění (žádná operace)
N PROTI PROTI PROTI X X X žádná operace
N PROTI PROTI N X X X zastavit aktuální dávkové čtení nebo zápis.
N PROTI N PROTI Číslo banky N Sloupec č. číst datový paket od aktivního do tento momentřádek.
N PROTI N PROTI Číslo banky PROTI Sloupec č.
N PROTI N N Číslo banky N Sloupec č. zapsat datový paket do aktuálně aktivního řádku.
N PROTI N N Číslo banky PROTI Sloupec č. jako u předchozího příkazu a po dokončení příkazu vygenerujte a zavřete tento řádek.
N N PROTI PROTI Číslo banky Číslo řádku otevřít řádek pro operace zápisu a čtení.
N N PROTI N Číslo banky N X deaktivovat aktuální řádek vybrané banky.
N N PROTI N X PROTI X deaktivovat aktuální řádek všech bank.
N N N PROTI X X X regenerujte jeden řádek každé z bank pomocí interního počítadla. Všechny banky musí být deaktivovány.
N N N N 0 0 MODE načtěte konfigurační parametry do mikroobvodu z linek A0-A9. Nejdůležitější jsou latence CAS (2 nebo 3 tiky) a délka paketu (1, 2, 4 nebo 8 ticků)

SDRAM: co máme?

Poslední softwarových produktů aktivně pronikající pevné disky našeho osobní počítače, opravdu jiný. Ale mají také něco společného. A to je běžné - dosud nebývalá náročnost na hardwarové prostředky. A hlavně množství RAM (o nenápadné „radě“ používat 3D akcelerátor ani nemluvím). Pokud se dříve považovalo za nutné a dostatečné mít 32 MB RAM, dnes je to již 64 a jasně vidíte dobu, kdy si „žravost“ softwaru (a primárně her) vyžádá minimálně 96-128 MB. A není cesty ven - musíte "zvýšit" výkon vašeho PC instalací dalších paměťových modulů. Pojďme si o nich popovídat.

Největší smůlu mají majitelé počítačů založených na základních deskách Socket-7, které podporují pouze asynchronní dynamickou paměť v podobě 72pinových paměťových modulů SIMM (DRAM Single In-line Memory Modules). Všechny tyto moduly jsou 32bitové a lze je do základních desek „Pentium“ instalovat pouze v páru (vzhledem k 64bitové struktuře paměťové sběrnice), což není levné. Dalším problémem je, že se dlouho (alespoň ve velkém) nevypouštějí. A z rukou a ze skladů některých firem prodávají především SIMM moduly o objemu 4 nebo 8 MB (maximálně 16 MB), což v mnoha PC neumožňuje ani 64 MB. A když k tomu připočteme také heterogenitu pamětí SIMM (typy FPM a EDO, které si spolu často nerozumí) a zbytečnost navyšování paměti kvůli zjevné slabosti centrálního procesoru (pod Pentiem-166) a grafická karta(necelé 4 MB videopaměti), pak se závěr napovídá – v tomto případě je nutný kompletní upgrade celého PC na úroveň minimálně Pentium Celeron nebo AMD K6-2.

Dnes jsou téměř všechny počítače založené na rodině procesorů P6 vybaveny synchronní dynamickou pamětí s náhodným přístupem ve formě 168pinových 64bitových modulů DIMM (Synchronous DRAM Dual In-line Memory Modules).

Zpočátku byla veškerá paměť asynchronní. U asynchronního přenosu je zaručeno, že určitá operace bude dokončena v pevně stanoveném čase (asi 60-70 ns). Provoz asynchronní paměti není vázán na taktovací frekvenci systémová sběrnice a data se na této sběrnici objevují v náhodných časech. Data jsou čtena ze systémové sběrnice řadičem, který je synchronizován s taktovací frekvencí, a pokud se data objeví v nejbližším okamžiku za přední stranou hodinového impulsu, pak budou načtena pouze na začátku dalšího hodinového impulsu. , tj dochází ke zpoždění ve zpracování dat. Implementací speciálních přístupových režimů byli návrháři paměti schopni zlepšit výkon konvenční paměti. V paměti FPM (Fast Page Mode) byl použit režim adresování stránka po stránce a zároveň byla zvýšena taktovací frekvence na 40 MHz.

Dalším krokem ke zlepšení paměti byl přechod na standard EDO (Extended data output), který se vyznačoval zvýšenou dobou uložení na výstupu paměťového čipu oproti FPM. V kombinaci s Burst Mode tato paměť poskytuje dobrý výkon a dnes se úspěšně používá v systémech, které nevyžadují více než 66 MHz systémové sběrnice. Ale procesor běžící s asynchronní pamětí musí nečinně čekat, až DRAM dokončí vnitřní akce, což obvykle trvá 60 ns.

Při synchronní práci s pamětí DRAM vysílá informace do systémové sběrnice v hodinových cyklech systémového generátoru. V tomto případě se správa paměti stává komplikovanější, protože je nutné zavést další „západky“, které ukládají adresy, data a řídicí signály, zatímco procesor, který je přenesl do paměti, pokračuje v práci s jinými zařízeními. Po určitém počtu hodinových cyklů, jejichž počet počítá speciální čítač, jsou data dostupná a procesor je může přijímat ze systémové sběrnice. Zároveň, aby popsali rychlost paměti, místo trvání přístupového cyklu začali používat minimální přípustnou periodu hodinové frekvence. Pokud se tedy o modulu řekne 10 ns, znamená to, že je taktován sekvencí impulsů o frekvenci 100 MHz.

Je to frekvence systémového generátoru, která je charakteristikou každého synchronního paměťového modulu použitého v systému. V tomto případě nejsou potřeba děliče nebo násobiče kmitočtu, není třeba počítat čas pro napájení řídicích signálů (záblesků). Zápis informací do modulu je také zjednodušen, protože adresy, data a stroboskopy jsou „zablokovány“ generátorem hodin bez zásahu centrálního procesoru, který dříve musel řídit časování ukládání dat do paměti a zápisu do paměti.

Do 83 MHz nebyl reálný důvod přecházet z EDO na SDRAM. Cena SDRAM byla výrazně vyšší a výkon se výrazně nezvýšil. S příchodem systémové sběrnice 100 MHz se vše změnilo. EDO DRAM již nemohl pracovat stabilně na této frekvenci a výkon SDRAM na 100 MHz byl vyšší.

Práce jakéhokoli typu paměti je určena časovými diagramy. Operace SDRAM je tedy popsána v diagramu 5-1-1-1. To znamená, že při čtení čtyř po sobě jdoucích slov z paměti bude první slovo přečteno v pěti cyklech a každé následující slovo v jednom. Pro srovnání, FPM paměť má diagram 5-3-3-3 a EDO paměť má diagram 5-2-2-2. Pravda, toto všechno jsou teoretické „předpoklady“ (ve skutečném systému existuje spousta zařízení, která zasahují do implementace těchto diagramů), dokazující výhody použití SDRAM.

Pro první SDRAM pracující s Čipové sady Intel TX a VX byla poskytnuta rychlost hodin 66 MHz. Brzy se ale objevily čipsety pracující na frekvenci sběrnice 100 MHz. Vyráběné moduly SDRAM mohly pracovat celkem stabilně na frekvencích vyšších než 66 MHz a některé vzorky této paměti dokonce nyní pracují na frekvenci 100 MHz. Mnoho výrobců, kteří plánují splnit paměťové požadavky 66MHz systémů, uvolnilo příliš mnoho 66MHz SDRAM modulů. Přestože ještě před rokem existovaly skutečné 10- a 8nanosekundové paměťové čipy SDRAM, výroba 100MHz modulů SDRAM nebyla urychlena, neboť specifikace, která dostala název PC100 a vyšla až v únoru 1998, se zpozdila.

Většina aktuálně existujících paměťových čipů SDRAM je 10 ns a podle specifikace neumožňují paměťovému modulu stabilně pracovat na frekvencích 100 MHz a více, přestože se jim říká „100 MHz“. Technologie výroby pamětí pracujících na frekvenci více než 100 MHz je extrémně složitá a vyžaduje zvláštní přístup ke všem prvkům cesty digitálního přenosu dat. Specifikace paměti Intel PC100 obsahuje přes 250 stran textu. Intel touto specifikací výrazně omezil počet možných výrobců pamětí, takže požadavky na výrobní technologii SDRAM jsou vysoké.

V současné době v nabídkách prodejců 100MHz pamětí můžete najít 2 paměťové třídy, které splňují standard PC100 pro použití v počítačové systémy: PC100 SDRAM DIMM bez vyrovnávací paměti a PC100 SDRAM registrovaný DIMM. Moduly bez vyrovnávací paměti, známé také jako „unbuffered“ moduly, jsou k dispozici v 64bitové i 72bitové verzi (pomocí funkce ECC) a mají maximální kapacitu 512 MB. Registrované moduly DIMM jsou dostupné pouze v 72bitové verzi a jejich kapacita je aktuálně až 1024 MB. Tyto typy modulů DIMM se používají v systémech vyžadujících více než 1 GB paměti RAM (výkonné víceprocesorové servery, specializované systémy zpracování informací atd.) a liší se od modulů DIMM bez vyrovnávací paměti větší velikostí. tištěný spoj(PCB), stejně jako přítomnost speciálních mikroobvodů - registrů (Registerů) na modulu, které zajišťují stránkovací paměť.

Na našem trhu jsou prakticky všechny DIMM bez vyrovnávací paměti a 3V. Svědčí o tom dvě malé drážky (klíče) na DPS. První klíč, který se nachází mezi 10. a 11. kolíky (kolíky), identifikuje modul DIMM jako bez vyrovnávací paměti. Druhá drážka, umístěná uprostřed mezi 40. a 41. pinem, určuje napájecí napětí modulu - 3,3V.

Společnost Intel předvídá složitost operačních systémů s SDRAM od různých výrobců a také pro usnadnění instalace SDRAM do systému vyvinula specifikaci pro sériovou paměť EEPROM nazvanou Serial. Detekce přítomnosti(SPD).

Přítomnost řadiče SPD na modulech DIMM, které splňují specifikaci PC100 - nutná podmínka od té doby obsahuje přesné specifikace paměťových čipů, které BIOS potřebuje ke správné konfiguraci systému. Při startu systému čipová sada základní desky postupně načítá bajty z EEPROM pro identifikaci modulu SDRAM a nastavuje systémové parametry tak, aby byla zajištěna správná činnost s tímto typem paměti. Je třeba si uvědomit, že existuje mnoho výrobců modulů SDRAM. Vyrábějí je firmy, které utratily „jen“ asi 40 000 dolarů na nákup montážní stanice a aparatury na testování platnosti modulů. Takové společnosti zpravidla nedostávají prvotřídní čipy SDRAM, a proto parametry hotového modulu SDRAM nejsou nejlepší. Při zavádění specifikace PC100 se společnost Intel Corporation snažila omezit počet výrobců modulů SDRAM. Níže uvedená tabulka uvádí společnosti, jejichž paměťové moduly byly testovány a lze je nazvat 100MHz:

V souladu s požadavky Intelu musí být karta SDRAM modulu PC100 označena jako "PCSDRAM-REV #. #". Označení symbolu # # Je číslo verze specifikace, která byla použita při vývoji a výrobě desky plošných spojů. Specifikace 1.0 je aktuální a byla přijata v únoru 1998. V té době již mnoho výrobců vydalo velké množství modulů DIMM, které splňují specifikaci REV 0.9 (říjen 1997). Tyto moduly SDRAM byly navrženy tak, aby fungovaly pouze na systémech se sběrnicí 66 MHz. Nálepka nebo nápis provedený barvou na DPS vám tedy nedají úplnou jistotu, že tento DIMM je 100MHz.

PROTI Nedávno Mezi uživateli jsou velmi oblíbené 8nanosekundové paměťové moduly SDRAM. Předpokládá se, že taková paměť je rychlejší než 10nanosekundová a může pracovat na frekvenci sběrnice až 133 MHz.

Není to tak úplně pravda. Jeden z kritické parametry paměti, ovlivňující její výkon, je CAS latence. Označuje minimální počet hodinových cyklů od okamžiku, kdy jsou data požadována signálem CAS (vzorek sloupce), dokud se neobjeví a jsou stabilní načtení z pinů modulu. Hodnoty CL mohou být "2" nebo "3". Čím nižší číslo, tím rychlejší a dražší čip. Pokud porovnáme dva moduly PC100 s mikroobvody 10 ns a 8 ns, pak ten s nižším parametrem CL (tedy rovným 2) bude pracovat o 100 MHz rychleji. A často je to SDRAM 10 ns. Pravda, takové moduly obvykle nepracují na frekvenci vyšší než 100 MHz, zatímco 8nanosekundové moduly mohou teoreticky pracovat stabilně až do 125 MHz (někdy i vyšší).

Ale zpět do nedávné historie. Postupně, aby se zvětšila šířka pásma systémové sběrnice, vyvstala potřeba rychlejší paměti pracující na frekvencích nad 100 MHz. Mnoho výrobců pamětí začalo navrhovat zcela nové typy pamětí: DDR (Double Data Rate) SDRAM a Rambus. Ale to všechno sešlo vysoká cena taková vzpomínka. Tento problém není ani dnes zcela vyřešen. Trh ale vakuum nenávidí. V důsledku toho skupina společností - VIA Technologies, IBM Microelectronics, Micron Semiconductor Products, NEC Electronics, Samsung Semiconductor - pokračovala ve specifikaci PC133 SDRAM DIMM (Revize 0.4, 7. června 1999). Rozhodli se, že nechají paměti být kompatibilní se současnými technologiemi, levnější, i když nebudou schopny pracovat na frekvencích nad 133 MHz. Obecně lze říci, že paměť PC133 je nejlepší ukázkou standardní paměti PC100, přetaktovaná na 133 MHz.

Zároveň byl speciálně pro paměti PC133 vyvinut nový čipset Apollo Pro 133 od druhého největšího výrobce čipových sad na světě, společnosti VIA Technologies.

Později se gigant Intel rozhodl spolu s vývojem paměti Rumbus dočasně podpořit projekt PС133. Takto se objevily procesory Pentium III s přídavkem „B“, což znamená, že je určen pro frekvenci systémové sběrnice (FSB) 133 MHz. Specifikace PC133 je téměř k nerozeznání od PC100.

Špičková šířka pásma PC133 SDRAM je přibližně rovna 1 Gb/sa průměrná propustnost je asi 250 Mb/s, což odpovídá šířce pásma AGP 4x (špička 1 Gb/s a průměr 200 Mb/s). Špičková šířka pásma PC100 SDRAM je přibližně 800 MB/s, což je méně než u portu AGP 4x. Paměť PC133 se tedy bude hodit v grafických stanicích a herních systémech.

Dovolte mi připomenout, že standard PC133 SDRAM Unbuffered DIMM byl přijat 7. června 1999. Od tohoto okamžiku mohli výrobci oficiálně zahájit výrobu a prodej modulů SDRAM standardu PC133.

V září 1999 VIA Technologies Inc. zveřejnil seznam výrobců, jejichž čipy vyhovují standardu PC133. Zde jsou: Micron, Infineon, Samsung, Hitachi, Toshiba, Mitsubishi, Fujitsu, Mosel Vitelic.

Modul SDRAM PC133 je plně kompatibilní z hlediska kontaktů a provedení s modulem SDRAM PC100, měl by však být postaven na bázi čipů s přístupovou dobou maximálně 7,5 ns. Paměť PC133 je zatím dražší než paměť PC100.

Dnes mnoho uživatelů, kteří mají platformu založenou na čipové sadě i440BX, chce zvýšit frekvenci FSB na 133 MHz. Současně systém pracuje docela stabilně s pamětí PC133, protože čipová sada VX bezbolestně umožňuje takové přetaktování, ale zároveň přes port AGP neexistuje stabilní provoz, protože taktovací frekvence AGP bude 88 MHz (což je o 22 MHz vyšší než přípustných 66 MHz). Problémy jsou také s fungováním zařízení PCI. Podle testu paměti při použití modulů PC133 a čipsetu BX s FSB 133 MHz na počítačích PII-PIII 450 MHz s pamětí 128 MB a vyšší získáme zvýšení výkonu o maximálně 10 % ve srovnání se stejným systémem, ve kterém PC100 paměť je nainstalována... je to hodně? Vy rozhodnete.

A nakonec několik praktické rady o nákupu paměti. Ihned podotýkám, že nelze stoprocentně dopředu říci, jaký typ paměti je vhodný pro váš PC. Musíte zkoušet a experimentovat. Zkuste se proto s prodejcem domluvit na systému „money back“.

Některá data však lze získat podrobným pohledem na samotný paměťový modul. V první řadě musí být pečlivě proveden. Dále se podívejme na označení čipů SDRAM. Uvidíte něco jako: HM5264805FTT-75. HM znamená, že výrobcem čipu je Hitachi. Pokud si přejete, vlastnosti právě takových čipů najdete na stránkách výrobce v INTERNETU. No, pokud taková možnost není, pak se lze jen „hádat“, že se jedná o 7,5 nanosekundovou paměť, což nepřímo naznačuje schopnost stabilně pracovat na FSB 133 MHz (1 děleno 7,5 ns).

Absence řadiče SPD (malý mikroobvod někde v rohu paměťové desky) naznačuje, že modul byl vyroben před přijetím specifikace PC100 a bude s největší pravděpodobností stabilně fungovat pouze na 66 MHz FSB. Totéž lze říci o datu výroby paměťových čipů. Obvykle to vypadá takto: 9951. Kde první dvě číslice jsou rokem vydání a poslední dvě jsou týden vydání (51 je kolem konce prosince). Pokud je datum před únorem 1998, pak paměť téměř jistě není PC100, i když může být schopna pracovat na 100 MHz. Kromě toho mohu doporučit několik malých DOSových programů pro určení typu paměti. Pro začátek můžete spustit např. SYSTEM SPEED TEST ver. 4.27 (http://dxover.stealth.ru), který ohodnotí vaši paměť a pokusí se určit její typ.

Dále doporučuji ctsmb - System-Management-Bus-Scanner 1.2 (http://www.epos.kiev.ua/pub/ctsmb.exe), který funguje, pokud je dostupný na základní deska Jižní můstek PIIX4, tzn. k testování paměti potřebujete základní desku s čipovou sadou TX, LX, BX, ZX nebo EX v režimu MS-DOS. Program implementuje 3 hlavní režimy provozu: generování kompletní zprávy pro testování modulů DIMM v souladu se specifikací Intel; generování výtisku obsahu EEPROM v tabulce obsahující hexadecimální kódy; pokud je na desce čip LM75, analyzuje teplotní režimy desky. Ve druhém režimu provozu je možné číst bajt nebo slovo po slovu (2 bajty) z EEPROM na zadané hexadecimální adrese.

Rychlá analýza typu nainstalovaného DIMM systémová jednotka, lze také vytvořit programem dimm_id (http://www.epos.kiev.ua/pub/dimm_id.exe). Program podléhá všem výše uvedeným omezením: přítomnost South Bridge PIIX4, práce pod DOSem. Lze jej však spustit také v okně pod Windows. Program DIMM_ID udává číslo paměťové banky, ve které je modul DIMM nainstalován, název výrobce, šarži a sériové číslo produktu, typ a velikost paměti a hlavně maximální frekvenci systémové sběrnice, kterou tento DIMM zvládne. Mezi nevýhody programu patří především omezený počet uznávaných předních výrobců modulů DIMM: Hyundai, Samsung, TI, Fujitsu, Micron, Vanguard, Siemens. Jinak ukazuje na "neznámého" výrobce. Existuje také program spd_tool (ftp://abis-gw.paco.odessa.ua/pub/tools/spd_tool.rar). Ale ještě jsem s ní nepracoval, tak to zkuste sami.

Ano, a také o paměti PC133! Z řady důvodů Intel najednou opustil PC133. Výsledkem bylo, že standardy šly dopředu a dostali jsme pole v SPD I-Spec, které pro paměti PC133 bude odpovídat PC100. Nejedná se o softwarové závady, ale o kompatibilitu se starými matkami. Kromě toho mohou výrobci paměťových modulů zadat do řadiče SPD vědomě nepravdu nebo ne úplné informace... Pamatujte si to a ... hodně štěstí všem trpělivým uživatelům PC!

Valerij Vladyncev