что такое банк памяти

Банки оперативной памяти

Микросхемы памяти (DIP, SIMM, SIPP и DIMM) организованы на материнских платах и картах памяти в банках. Вы должны знать структуру банка памяти, его позицию на материнской плате и карте памяти.

Банки памяти

При добавлении памяти в систему нужно знать структуру банка. Кроме этого, диагностика памяти сообщает об ошибках по байтовым и битовым адресам, и вы можете использовать эти цифры для определения того, в каком банке памяти вашей системы содержится проблема. Банки оперативной памяти, обычно, соответствуют пропускной способности шины данных микропроцессора системы. Следующая таблица показывает ширину отдельных банков в зависимости от типа компьютера.

Ширина банка памяти в разных системах

Модули DIMM идеально подходят для систем Pentium (и выше), поскольку 64-разрядная ширина DIMM точно соответствует 64-разрядной шине данных процессора Pentium. Следовательно, каждый модуль DIMM представляет собой отдельный банк памяти, и их можно добавлять или удалять по одному за раз. Многие новые системы, для повышения производительности, разрабатывались с использованием согласованных пар или троек модулей памяти. Так называемые «двухканальные» и «трехканальные» проекты рассматривают два или три согласованных модуля как единый банк оперативной памяти.

Физическая ориентация и нумерация используемых на материнской плате SIMM или DIMM модулей произвольны и определяются конструкторами платы, поэтому вам может потребоваться документация вашей системы или карты. Вы можете определить компоновку материнской платы или карты адаптера тестированием, но это требует времени и может быть затруднено, особенно если у вас возникла проблема с системой.

Предостережение. Если ваша система поддерживает двух- или трехканальную память, убедитесь, что для обеспечения многоканальной работы вы используете правильные гнезда памяти. Чтобы убедиться, что вы используете правильные сокеты, обратитесь к документации.

Большинство многоканальных систем, если память не установлена таким образом, чтобы обеспечить полную многоканальную работу, все ещё работают в одноканальном режиме, но производительность ниже, чем если бы память была установлена правильно.

Некоторые системы, если установлено нечётное число модулей, а общая ёмкость двух установленных в одном канале модулей, равна размеру одного модуля в другом канале, и все модули имеют одинаковую скорость и задержку, обеспечивают двухканальную поддержку. Опять же для уточнения прочитайте документацию.

Скорость модулей памяти

При замене неисправного модуля памяти или установке нового в качестве обновления, обычно необходимо установить модуль такого же типа и скорости как и другие в системе. Вы можете установить модуль с другой скоростью (быстрее), но только если скорость заменяемого модуля равна или быстрее другим модулям в системе.

У некоторых людей, при «смешивании» модулей с разной скоростью, были проблемы. При всём многообразии материнских плат, чипсетов и типов памяти существует несколько жёстких правил. При возникновении сомнений в скорости установленных в вашей системе модулей, за дополнительной информацией обратитесь к документации по материнской плате. Установка более быстрой памяти, если другие модули в системе одинаковой, меньшей скорости, не приведёт к повышению производительности. Системы, использующие модули DIMM или RIMM, могут считывать функции скорости и тайминга модуля из специального, установленного на модуле SPD-ROM, и соответствующим образом установленного тайтинга чипсета (контроллера памяти). В этих системах, установив более быстрые модули, до предела возможностей чипсета, вы можете увидеть увеличение производительности системы.

Источник

Начало новой эпохи. Как работает оперативная память стандарта DDR4

Вот и вышли процессоры Intel Haswell-E. Ferra.ru уже успела протестировать топовый 8-ядерник Core i7-5960X, а также материнскую плату ASUS X99-DELUXE. И, пожалуй, главной «фишкой» новой платформы стала поддержка стандарта оперативной памяти DDR4.

Из этой статьи вы узнаете, какими же преимуществами обладают «мозги» нового поколения, и как полученные изменения повлияют на производительность памяти. Однако для начала — небольшой экскурс в историю.

Начало новой эпохи, эпохи DDR4

О стандарте SDRAM и модулях памяти

Первые модули SDRAM появились еще в 1993 году. Их выпустила компания Samsung. А уже к 2000 году память SDRAM за счет производственных мощностей корейского гиганта полностью вытеснила с рынка стандарт DRAM.

Аббревиатура SDRAM расшифровывается как Synchronous Dynamic Random Access Memory. Дословно это можно перевести как «синхронная динамическая память с произвольным доступом». Поясним значение каждой характеристики. Динамической память является потому, что в силу малой емкости конденсаторов она постоянно требует обновления. К слову, кроме динамической, также существует и статическая память, которая не требует постоянного обновления данных (SRAM). SRAM, например, лежит в основе кэш-памяти. Помимо динамической, память также является синхронной, в отличие от асинхронной DRAM. Синхронность заключается в том, что память выполняет каждую операцию известное число времени (или тактов). Например, при запросе каких-либо данных контроллер памяти точно знает, сколько времени они будут до него добираться. Свойство синхронности позволяет управлять потоком данных и выстраивать их в очередь. Ну и пару слов о «памяти с произвольным доступом» (RAM). Это означает, что единовременно можно получить доступ к любой ячейке по ее адресу на чтение или запись, причем всегда за одно и то же время вне зависимости от расположения.

Модуль памяти SDRAM

Если говорить непосредственно о конструкции памяти, то ее ячейками являются конденсаторы. Если заряд в конденсаторе есть, то процессор расценивает его как логическую единицу. Если заряда нет — как логический ноль. Такие ячейки памяти имеют плоскую структуру, а адрес каждой из них определяется как номер строки и столбца таблицы.

В каждом чипе находится несколько независимых массивов памяти, которые представляют собой таблицы. Их называют банками. В единицу времени можно работать только с одной ячейкой в банке, однако существует возможность работы сразу с несколькими банками. Записываемая информация необязательно должна храниться в одном массиве. Зачастую она разбивается на несколько частей и записывается в разные банки, причем процессор продолжает считать эти данные единым целым. Такой способ записи называется interleaving. В теории, чем больше в памяти таких банков, тем лучше. На практике модули с плотностью до 64 Мбит имеют два банка. С плотностью от 64 Мбит до 1 Гбит — четыре, а с плотностью 1 Гбит и выше — уже восемь.

Что такое банк памяти

И несколько слов о строении модуля памяти. Сам по себе модуль памяти представляет собой печатную плату с распаянными на ней чипами. Как правило, в продаже можно встретить устройства, выполненные в форм-факторах DIMM (Dual In-line Memory Module) или SO-DIMM (Small Outline Dual In-line Memory Module). Первый предназначается для использования в полноценных настольных компьютерах, а второй — для установки в ноутбуки. Несмотря на один и тот же форм-фактор, модули памяти разных поколений отличаются количеством контактов. Например, решение SDRAM имеет 144 пина для подключения к материнской плате, DDR — 184, DDR2 — 214 пинов, DDR3 — 240, а DDR4 — уже 288 штук. Конечно, речь в данном случае идет о DIMM-модулях. Устройства, выполненные в форм-факторе SO-DIMM, само собой имеют меньшее число контактов в силу своих меньших размеров. Например, модуль памяти DDR4 SO-DIMM подключается к «материнке» за счет 256 пинов.

Модуль DDR (внизу) имеет больше пинов, чем SDRAM (вверху)

Вполне очевидно и то, что объем каждого модуля памяти высчитывается как сумма емкостей каждого распаянного чипа. Чипы памяти, конечно, могут отличаться своей плотностью (или, проще говоря, объемом). К примеру, прошедшей весной компания Samsung наладила серийное производство чипов с плотностью 4 Гбит. Причем в обозримом будущем планируется выпуск памяти с плотностью 8 Гбит. Также модули памяти имеют свою шину. Минимальная ширина шины составляет 64 бит. Это означает, что за такт передается 8 байт информации. При этом нужно отметить, что также существуют 72-битные модули памяти, в которых «лишние» 8 бит отведены для технологии коррекции ошибок ECC (Error Checking & Correction). Кстати, ширина шины модуля памяти также является суммой ширин шин каждого отдельно взятого чипа памяти. То есть, если шина модуля памяти является 64-битной и на планке распаяно восемь чипов, то ширина шины памяти каждого чипа равна 64/8=8 бит.

Чтобы рассчитать теоретическую пропускную способность модуля памяти, можно воспользоваться следующей формулой: A * 64/8=ПС, где «А» — это скорость передачи данных, а «ПС» — искомая пропускная способность. В качестве примера можно взять модуль памяти типа DDR3 с частотой 2400 МГц. В таком случае пропускная способность будет равняться 2400 * 64/8=19200 Мбайт/с. Именно это число имеется в виду в маркировке модуля PC3-19200.

Как же происходит непосредственно чтение информации из памяти? Сначала подается адресный сигнал в соответствующую строку (Row), а уже затем считывается информация из нужного столбца (Column). Информация считывается в так называемый усилитель (Sense Amplifiers) — механизм подзарядки конденсаторов. В большинстве случаев контроллер памяти считывает сразу целый пакет данных (Burst) с каждого бита шины. Соответственно, при записи каждые 64 бита (8 байт) делятся на несколько частей. К слову, существует такое понятие как длина пакета данных (Burst Length). Если эта длина равна 8, то за один раз передается сразу 8 * 64=512 бит.

Модули и чипы памяти также имеют такую характеристику, как геометрия, или организация (Memory Organization). Геометрия модуля показывает его ширину и глубину. Например, чип с плотностью 512 Мбит и разрядностью (шириной) 4 имеет глубину чипа 512/4=128М. В свою очередь, 128М=32М * 4 банка. 32М — это матрица, содержащая 16000 строк и 2000 столбцов. Она может хранить 32 Мбит данных. Что касается самого модуля памяти, то почти всегда его разрядность составляет 64 бита. Глубина же легко высчитывается по следующей формуле: объем модуля умножается на 8 для перевода из байтов в биты, а затем делится на разрядность.

На маркировке без труда можно найти значения таймингов

Необходимо сказать несколько слов и о такой характеристике модулей памяти, как тайминги (задержки). В самом начале статьи мы говорили о том, что стандарт SDRAM предусматривает такой момент, что контроллер памяти всегда знает, сколько времени выполняется та или иная операция. Тайминги как раз и указывают время, требующееся на исполнение определенной команды. Это время измеряется в тактах шины памяти. Чем меньше это время, тем лучше. Самыми важными являются следующие задержки:

Конечно, это далеко не все существующие в модулях памяти задержки. Можно перечислить еще добрый десяток всевозможных таймингов, но лишь указанные выше параметры существенно влияют на производительность памяти. Кстати, в маркировке модулей памяти и вовсе указываются только четыре задержки. Например, при параметрах 11-13-13-31 тайминг CL равен 11, TRCD и TRP — 13, а TRAS — 31 такту.

Со временем потенциал SDRAM достигла своего потолка, и производители столкнулись с проблемой повышения быстродействия оперативной памяти. Так на свет появился стандарт DDR.1

Пришествие DDR

Разработка стандарта DDR (Double Data Rate) началась еще в 1996 году и закончилась официальной презентацией в июне 2000 года. С приходом DDR уходящую в прошлое память SDRAM стали называть попросту SDR. Чем же стандарт DDR отличается от SDR?

После того как все ресурсы SDR были исчерпаны, у производителей памяти было несколько путей решения проблемы повышения производительности. Можно было бы просто наращивать число чипов памяти, тем самым увеличивая разрядность всего модуля. Однако это отрицательно сказалось бы на стоимости таких решений — уж очень дорого обходилась эта затея. Поэтому в ассоциации производителей JEDEC пошли иным путем. Было решено вдвое увеличить шину внутри чипа, а передачу данных осуществлять также на вдвое повышенной частоте. Кроме этого, в DDR предусматривалась передача информации по обоим фронтам тактового сигнала, то есть два раза за такт. Отсюда и берет свое начало аббревиатура DDR — Double Data Rate.

Источник

Банк памяти

Банк определяет наименьшее количество памяти, которое может быть адресовано процессором за один раз, что соответствует разрядности шины данных процессора.

Банк обеспечивает равенство шины данных МП (микропроцессор) и разрядности ячейки памяти. Согласно этому определению в банке устанавливается определенное количество модулей памяти с целью увеличения разрядности ячейки ОП.

Модули в банке должны иметь одинаковый тип ИМС, т.к. работают одновременно.

Разрядность шины данных МП.

Например, МП 80486, SIMM 72 pin, организация модуля 2Мх32

Шина данных МП –32, следовательно, разрядность ячейки должна быть 32 бита, для этого банк должен содержать один модуль, т.к. разрядность ячейки модуля 32 бита.

Например, МП Pentium SIMM 2Мх32

Например, SIMM 4Мх36, организация ИМС 4Мх4. Шина данных МП 64. Максимальное количество адресов, формируемое контроллером памяти 16М. предлагается ответить на вопросы:

— количество ИМС на модуле

организация модуля 4Мх36

организация ИМС 4Мх4

— Размер банка по определению банка

— Минимальное количество модулей и полученный при этом объём памяти

шина данных МП 8 байт, разрядность ячейки модуля 32 (4 байта)

Количество модулей в банке:

ШД МП: разрядность ячейки = 8:4=2

Объём модуля 4Мх4Б = 16 МБ

Организация банка 4Мх64 (Организация указывает количество ячеек (4М) и разрядность ячейки (64 бита)

Объём памяти 16МБ х 2 = 32МБ Объём модуля 4Мх4Б=16МБ

— Максимальное количество модулей памяти и полученный объём памяти

Для определения количества банков следует максимальное количество адресов ОП разделить на количество адресов в банке

Максимальное количество модулей

4 банка х 2 модуля=8 модулей

Объём памяти 16МБ х 8=128МБ

-Используется контроль или нет?

Да, т.к. 32+4=36, т.е 32 бита информационных и 4 бита контрольных.

Дата добавления: 2015-07-30 ; просмотров: 1512 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник