Билет №25. Озу. Ячейка, страница, банк.

Ячейка памяти представляет собой электронную схему, которая хранит один бит двоичной информации, и она должна быть настроена на сохранение логической 1 (высокий уровень напряжения) и сброшена для сохранения логического 0 (низкий уровень напряжения).

Страничная память — способ организации виртуальной памяти, при котором виртуальные адреса отображаются на физические постранично. Для 32-битной архитектуры x86 минимальный размер страницы равен 4096 байт. Поддержка такого режима присутствует в большинстве 32-битных и 64-битных процессоров.

Банк памяти ОЗУ - совокупность разъемов для подключения модулей оперативной памяти, полностью закрывающих шину память - процессор. В современных системах банк памяти равен одной плате оперативной памяти (разрядность оперативной памяти 64 бит).

К каждой линии подключено несколько ячеек.

Полная строка ячеек памяти называется страницей, а длина её зависит от типа и конфигурации DRAM. Чем длиннее страница, тем больше в ней бит, но и тем большая электрическая мощность нужна для её работы; короткие страницы потребляют меньше мощности, но и содержат меньший объём данных.

Однако нужно учитывать и ещё один важный фактор. При считывании и записи на чип DRAM первым этапом процесса является активация всей страницы. Строка битов (состоящая из нулей и единиц) хранится в буфере строки, который по сути является набором усилителей считывания и защёлок, а не дополнительной памятью. Затем активируется соответствующий столбец для извлечения данных из этого буфера.

Если страница слишком мала, то чтобы успеть за запросами данных, строки нужно активировать чаще; и наоборот — большая страница предоставляет больше данных, поэтому активировать её можно реже. И даже несмотря на то, что длинная строка требует большей мощности и потенциально может быть менее стабильной, лучше стремиться к получению максимально длинных страниц.

Если собрать вместе набор страниц, то мы получим один банк памяти DRAM. Как и в случае страниц, размер и расположение строк и столбцов ячеек играют важную роль в количестве хранимых данных, скорости работы памяти, энергопотреблении и так далее.

Билет №26. Озу. Буферный чип. Ecc. Sdp.

ECC-память — тип компьютерной памяти, которая автоматически распознаёт и исправляет спонтанно возникшие изменения битов памяти. Память, не поддерживающая коррекции ошибок, обозначается non-ECC. 

Микросхема SPD – это специальная микросхема, в которой хранятся данные о параметрах модуля оперативной памяти (ёмкость, тип, временные характеристики, рабочее напряжение, число банков, серийный номер модуля, дату изготовления модуля).

Весь чип, содержащий все банки и шины, упакован в защитную оболочку и припаян к плате. Она содержит электропроводники, подающие питание для работы DRAM и сигналов команд, адресов и данных.

Serial presence detect (SPD- serial presence detect, схема последовательного детектирования). Это отраслевой стандарт, позволяющий BIOS материнской платы узнать, на какие тайминги должны быть настроены все процессы.

Существует три основных причины для использования нескольких чипов памяти на DIMM:

• Это увеличивает объём доступного хранилища

• В любой момент времени возможен доступ только к одному банку, поэтому благодаря работе остальных в фоновом режиме повышается производительность.

• Шина адреса в процессоре, обрабатывающая память, шире, чем шина DRAM.

Последнее очень важно, потому что в большинстве чипов DRAM используется только 8-битная шина данных. Однако CPU и GPU в этом от них отличаются: например, CPU AMD Ryzen 7 3800X имеет два встроенных 64-битных контроллера, а в Radeon RX 5700 XT встроено восемь 32-битных контроллеров.

Платы DIMM могут иметь несколько рангов и это особенно полезно, когда вам нужно огромное количество памяти, но на материнской плате мало разъёмов под RAM.

Так называемые схемы с двумя (dual) или четырьмя (quad) рангами потенциально могут обеспечить большую производительность, чем одноранговые, но увеличение количества рангов быстро повышает нагрузку на электрическую систему. Большинство настольных ПК способно справиться только с одним-двумя рангами на один контроллер. Если системе нужно больше рангов, то лучше использовать DIMM с буферизацией: такие платы имеют дополнительный чип, облегчающий нагрузку на систему благодаря хранению команд и данных в течение нескольких циклов, прежде чем передать их дальше.

Множество модулей памяти Nanya и один буферный чип — классическая серверная RAM