
- •4. Организация памяти эвм
- •4.1. Принцип работы оперативной памяти
- •4.2. Типы оперативной памяти
- •4.3. Модули для размещения оперативной памяти
- •4.4. Статическая память
- •4.5. Память для долговременного хранения информации
- •4.6. Стековая организация памяти
- •4.7. Виртуальная память
- •4.8. Контрольные вопросы
4.3. Модули для размещения оперативной памяти
Первые микросхемы памяти размещали в DIP-корпусах (Dual In-line Package). У таких микросхем 24 вывода – расположены по бокам корпуса. Кристалл, на котором находятся ячейки памяти, значительно меньше корпуса. SIP-модули Single In-line Package были с 30 выводами в один ряд. Состояли из 9 микросхем DRAM и имели длину 8 см, высоту 1,7 см и использовались в процессорах I 80386. Время доступа 70 нс. Типы модулей даны в [1].
В настоящее время на модули памяти устанавливаются микросхемы в корпусах SOJ (Small Outline J-shaped) и TSOP (Thin Small Outline Package). Корпус SOJ похож на DIP, но выводы изогнуты в виде буквы J. Их устанавливают на SIMM-модули и применяют для расширения памяти на видеокартах. SIMM – Single In-line Package выпускали с 30, а сейчас с 72 контактами. В Pentium 4 они используются с микросхемами EDO DRAM. Время доступа 60 нс. Кроме микросхем DRAM на них тесть ещё миниатюрные конденсаторы. С CPU 80486 использовались SIMM-модули с микросхемами FPM DRAM, а в Pentium – с EDO DRAM.
Корпус TSOP плоский и имеет горизонтально расположенные выводы, пригодные только для пайки. Такие микросхемы устанавливают на DIMM-модули с питанием 3,3 В. DIMM – Dual In-line Memory Module – с двухсторонними независимыми контактами в количестве 168 и 64-разрядные.
Для устойчивой работы системы с тактовой частотой 100 МГц Intel разработала спецификацию PC 100 – все модули должны иметь скорость обмена не более 24 ГГц/c. В 1997 году корпорация NEC разработала модули DIMM с тактовой частотой 100 и 133 МГц, которые получили название VCM (Virtual Channel Module). Они вставляются в стандартный слот DIMM со 168 контактами, но на плате есть 16 виртуальных каналов памяти (для каждой программы свой). В нём происходит временное хранение данных.
Обмен данными между виртуальным каналом и ячейками памяти осуществляется блоками по 1 024 бита.
Есть ещё модули DIMM на микросхемах DDR SDRAM, но они не совместимы с предыдущими DIMM-модулями, так как имеют 184 контакта.
RDIMM-модули (Registred) используются в системах, требующих более 1 Гбайт ОП. Они 72-разрядные, но печатная плата большего размера, чем для предыдущих моделей. Они требуют микросхему, обеспечивающую страничную организацию памяти.
RIMM-модуль (Rambus In-line Memory Module) – это новый высокоскоростной модуль с 184 контактами (см. рис. 2).
Он с обеих сторон закрыт металлическим экраном от наводок и взаимного влияния модулей (см. рис. 3).
На материнской плате три слота для этих модулей, но чипсеты I 810, I 810E и I 820 поддерживают только 2 модуля, а конструкция материнской платы не разрешает оставлять пустых слотов RIMM – вынуждены добавлять «пустышки» CRIMM (Contianity RIMM).
Модули RIMM устанавливаются на материнские платы с поддержкой канала Direct Rambus, т.е. должен быть соответствующий контроллер и высокоскоростная 16-битная шина памяти, работающая на тактовой частоте 400 МГц. Пропускная способность в 3 раза выше, чем у PC 66 DIMM и в 2 раза выше, чем у PC 100 DIMM. Напряжение питания – 2,5 В.
Организация модулей и микросхем приведена в табл. 7. Как правило, в эти модули устанавливают микросхему Direct RDDRAM, но могут быть установлены и SDRAM, и EDO (но для EDO ставят специальный конвертер).
Появились новые модули ОП DDR2 400 (PC3200). Они обладают меньшим энергопотреблением, большей тактовой частотой и высокой пропускной способностью. Компании Corsair и OCZ уже анонсировали модули DDR2 667 (PC2-5300) и DDR2 800 (PC2-6400),т.к. у DDR2 400 мало преимуществ по сравнению с DDR1 400 – производительность практически не изменилась.
Таблица 7
Организация модулей и микросхем
Организация модуля |
Организация микросхемы памяти |
Коррекция ошибок |
16М * 18 (32 Мбайт) |
(4М * 18) * 4 |
ECC |
32М * 18 (64 Мбайт) |
(4М * 18) * 8 |
ECC |
48М * 18 (96 Мбайт) |
(4М * 18) * 12 |
ECC |
64М * 18 (128 Мбайт) |
(4М * 18) * 16 |
ECC |
Рис. 3. Внешний вид модулей RIMM