23

HELP

НА ПАМЯТЬ

(окончание. Начало в №12 за 1996 г.)

Конструктивно основная память исполняется обычно в виде модулей - маленьких печатных плат с расположенными на них микросхемами. Модуль характеризуется типом, описывающим расположение контактов разъема, и числом контактов, связанным с разрядностью поддерживаемой модулем шины данных. В настоящее время наиболее распространены 72-контактные (или 72-"пиновые" от англ. "pin" - контакт, вывод) 32-разрядные модули типа SIMM. Модуль такого типа имеет концевые печатные контакты для соединения с разъемом на материнской плате. Эти контакты расположены с обеих сторон модуля, но противоположные контакты обеих сторон обычно электрически соединены. Разъемы для модулей SIMM на материнской плате имеют однорядное и одностороннее расположение контактов (отсюда и происходит английская аббревиатура SIMM - Single Inline Memory Module) и разбиты на "банки" в соответствии с разрядностью шины памяти, поддерживаемой используемым микропроцессором. Применявшиеся ранее в материнских платах 32-пиновые модули SIMM были 8-разрядными, поэтому 16-разрядный банк (286, 386SX) требовал использования двух модулей, а 32-разрядный (386DX, 486) - четырех. В современных 486-х материнских платах с 32-разрядной шиной данных одному банку соответствует стандартно один 72-пиновый разъем SIMM, а в Pentium-платах (64 разряда данных) на каждый банк приходится уже два таких разъема.

Это приводит к необходимости устанавливать в Pentium-плату минимум два SIMM- модуля, идентичных по типу используемой памяти и быстродействию - эти параметры в пределах банка должны быть неизменны (нельзя, например, смешивать в одном банке SIMM с памятью EDO и SIMM c памятью FPM-типа). В SIMM-модулях может использоваться память типа FPM, EDO или BEDO, но не SDRAM - это связано с питанием модуля от источника 5В на материнской плате, тогда как SDRAM требует 3.3В. Конечно, можно завести на разъем SIMM 3.3В вместо 5В, но сама конструкция разъема не имеет защиты против перепутывания модулей с разным напряжением питания. Кроме того, растущие значения системной частоты требуют для повышения помехозащищенности выделения большого числа контактов на разъеме под сигналы земля/питание. SIMM имеет всего три пары контактов земля/питание и не содержит незадействованных контактов, которые можно было бы выделить под дополнительные сигналы данных или питания.

Приведенные выше определенные неудобства при использовании модулей SIMM в материнских платах Pentium привели к разработке нового стандарта на модули памяти типа DIMM (Dual Inline Memory Module - с однорядным и двусторонним расположением контактов разъема). DIMM поддерживает 64-разрядную шину данных и имеет 168 контактов (по 84 на каждой стороне), 35 из которых приходятся на сигналы земля/питание. Таким образом, при использовании DIMM в Pentium-системах отпадает необходимость парной установки модулей. Модули DIMM ориентированы в основном на использование памяти SDRAM-типа, хотя нет преград и для использования 3-вольтовых вариантов EDO, BEDO и FPM. Производители устройств памяти нацелены на поддержку т. н. небуферизованных DIMM-модулей, не содержащих дополнительных буферов сигналов RAS#, CAS# и адреса (предпола гается, что они находятся в микросхемах системной логики). Такие DIMM содержат специальный вырез (ключ) на печатной плате для разделения несовместимых модулей (например, для предотвращения установки DIMM с другим напряжением питания). Небуферизованные DIMM поддерживают специальную схему (Serial Presence Detect), позволяющую автоматически определять тип используемой памяти, а также ее скоростные параметры и схему адресации.

Память SDRAM-типа (а, следовательно, и модули DIMM) поддерживает набор системной логики ("чипсет") Intel 430VX (Intel Triton VX), позволяющий смешивать на материнской плате разные типы основной памяти (FPM, EDO и SDRAM). Плата на основе Triton VX наряду с четырьмя стандартными разъемами под SIMM может содержать до двух разъемов под небуферизованные DIMM. Число разъемов ограничивается мощностью буферов сигналов адреса, находящихся внутри микросхемы системного контроллера. Triton VX поддерживает до 128 MB оперативной памяти, а также позволяет отводить часть памяти под видеобуфер, реализуя архитектуру т. н. "разделяемой" (shared) памяти.

Другой чипсет от Intel - 430HX (Triton HX) позволяет устанавливать на материнскую плату до восьми 72-пиновых разъемов под SIMM и поддерживает до 512 МВ основной памяти (т. е. может работать с 64 МВ и 128 МВ SIMM на основе 64-Мбитной технологии). Этот чипсет позволяет достичь при чтении EDO-памяти пакетных передач типа 5-2-2-2 при 66-МГц системной шине (для VX при этой частоте самый быстрый цикл составляет 6-2-2-2). Внутрь чипсета встроен буфер глубиной в восемь 64-разрядных слов. Это позволяет уменьшать число циклов записи за счет объединения частичных 8-, 16-, и 32- битных пересылок в более длинные 64-битные. При этом обеспечиваются пакетные передачи типа х-2-2-2. Triton HX не работает с памятью SDRAM (только EDO и FPM) и ориентирован в основном на использование в мощных рабочих станциях и корпоративных ПК, где, помимо всего прочего, важны надежность и достоверность информации. Для этого в чипсет введена возможность контроля данных с помощью четности (parity) или кода коррекции ошибок ECC (Error Correction Code). При включенной поддержке ECC чипсет способен обнаруживать одно- и двухбитные ошибки в памяти, а однобитные ошибки могут быть исправлены. Практика говорит о том, что чипсеты VX и HX предъявляют, вообще говоря, более жесткие требования к скоростным и прочим параметрам памяти, чем исходный интеловский чипсет Triton FX.

Применяемые в модулях памяти чипы DRAM-памяти могут изготавливаться, в зависимости от емкости, по трем технологиям: 4-, 16- и 64-Мбитным (в настоящее время применяются в основном две первые из них). При этом чипы, изготовленные по одной технологии и имеющие одинаковую емкость, могут обладать различной организацией, в зависимости от числа информационных разрядов микросхемы. Так, микросхемы емкостью 4 Мбит могут иметь организацию 512 Кх8 или 1 Мх4, где цифры 8 или 4 - это число разрядов микросхемы, а 512 К (1 М) - емкость каждого разряда в Кбит (или Мбит). 16-Мбитные чипы выпускаются с организациями 1 Мх16, 2 Мх8 и 4 Мх4. Емкость и разрядность модуля памяти "набирается" из емкости и разрядности микросхем памяти. Разнообразие организаций чипов позволяет различные варианты такого набора, однако в модулях SIMM в основном применяются чипы с т. н. "симметричной" схемой адресации. При такой схеме число разрядов мультиплексированного адреса, отводимое под адреса строк (обычно 10 разрядов, по числу контактов адреса в 72-пиновом SIMM) равно числу разрядов для столбцов (для чипа с асимметричной схемой число разрядов для строк больше, чем для столбцов). Микросхемы DRAM с организацией 1 Мх4 и 1 Мх16 и 4 Мх4 выпускаются в вариантах с обеими схемами адресации, а чипы 512 Кх8 и 2 Мх8 - только с асимметричной адресацией и поэтому менее распространены. Асимметричная адресация применяется в микросхемах SDRAM, выполненных по 16-Мбитной технологии с организацией 1 Мх16, 2 Мх8 и 4 Мх4. Чипсеты 430FX, VX и HX позволяют работать с обеими схемами адресации памяти.

Таким образом, для 32-пинового 8-разрядного модуля SIMM емкостью 1 МВ без четности потребуются два чипа с организацией 1 Мх4, а для 72- пинового 32-разрядного 4 МВ модуля SIMM - восемь таких же чипов, или две микросхемы с организацией 1 Мх16. Для 8 МВ модуля необходимы уже соответственно четыре чипа 1 Мх16 или 16 чипов 1 Мх4. Поскольку на одной стороне печатной платы SIMM умещаются только две микросхемы 1 Мх16 или восемь 1 Мх4, чипы напаивают с обеих сторон платы и различают односторонние (SS - Single Sided) и двухсторонние (DS - Double-Sided) модули SIMM. В документации можно встретить и такие обозначения модулей SIMM как 1 Мх32 (4 МВ) или 4 Мх32 (16МВ), прямо указывающие на их разрядность.

Обозначение 1 Мх36 относится к 36-разрядному 4 МВ модулю с поддержкой четности, когда чипсет при записи вместе с каждым байтом данных заносит в память бит четности, а при чтении проверяет на четность совокупность всех девяти бит. Такой SIMM должен иметь дополнительно микросхемы данных определенной емкости для хранения разрядов четности (по одному чипу на каждые восемь разрядов данных). На односторонний 72- пиновый модуль с реальной четностью (True Parity) напаяно, таким образом, обычно 12 чипов (8 - данные + 4 - четность), на двусторонний - 24 чипа. Следует отличать модули с True Parity от модулей с "эмуляцией четности" (Parity Logic), самостоятельно генерирующих "правильные" разряды четности (ничего не дающие для проверки достоверности данных) и имеющих только одну дополнительную микросхему на каждой стороне модуля.

К сожалению, обозначения на микросхемах памяти не отличаются особым единообразием - каждый производитель имеет свою систему маркировки. Тем не менее, на любом чипе памяти имеется название или логотип фирмы-изготовителя, название страны-производителя и указана дата выпуска (обычно год и номер недели), а также нанесена буквенно-цифровая строка с параметрами микросхемы. Полная расшифровка этой строки требует, как правило, наличия фирменной документации, но существуют и некоторые правила ее чтения. Строка разбита на несколько полей и, например, для микросхем DRAM фирмы Siemens (Германия) обычно имеет вид HYB51XXXXJL-60, где первое поле-префикс (HYB51) говорит о том, что это компонент памяти DRAM, второе - корень из четырех цифр (XXXX) - указывает на организацию микросхемы (например, 4400 означает 4Мх4), третье- суффикс (JL-60) содержит информацию о времени доступа (60 нс), корпусе (J - корпус типа SOJ), мощности потребления (L - Low power - с малым потреблением) . Общим "правилом" для памяти типа EDO является наличие в конце корня какой-либо ненулевой цифры (например цифры 7 в строке MT4C4007JDJ-6 для чипов 1Mx4 фирмы Micron Technology).

Микросхемы памяти производит много фирм, в том числе Micron Technology, Toshiba, Vanguard, Mosel-Vitelic, Fujitsu, Siemens, NEC и др. Качество модулей памяти зависит как от установленных на модуле микросхем памяти, так и от качества изготовления самой печатной платы модуля. При выборе модуля необходимо учитывать условия его предстоящей эксплуатации - общую степень загрузки ПК, внешнюю тактовую частоту процессора, тип и модель материнской платы, используемое программное и аппаратное обеспечение. Поэтому, кроме цены, необходимо также обращать внимание на способность продавца дать консультацию по этим вопросам.

Дмитрий Кузнецов, технический директор фирмы "КОМСПЕК"

Тел.: (3432) 49-72-14, 57-36-60.

При перепечатке ссылка на автора обязательна.