Спустя некоторое время конструкторы решили, что они впустую расходуют достаточно большую площадь модуля. Несмотря на то, что SIMM официально называется однорядным, контакты у него с обеих сторон платы, но только соединены электрически. Раньше это требовалось делать из-за невысокого качества травления используемых печатных плат. Сейчас же подобное расположение контактов- просто рудимент. Первыми контакты с двух сторон разъединили разработчики ноутбуков подобных компактных устройств, где важно было сэкономить побольше места для установки максимального числа компонентов. Так появились модули типа SO DIMM двух типов: «короткие» (половинка от SIMM, по длине, 32 разряда, 36 контактов с каждой стороны - практически сложенный вдвое стандартный SIMM) и «длинные» (64 - разрядные). Модули SO DIMM до сих пор практически не стандартизированы, чего не скажешь о модулях DIMM. Последние являются 64 - разрядными, имеют 168 контактов и становятся всё более распространёнными - в компьютерах линии Pentium II, например, есть только разъёмы для DIMM, и нет для SIMM.
Информация о том, что модули DIMM значительно лучше SIMM, неверна. Единственное превосходство двухрядных модулей над однорядными - это удобство установки: SIMM в современные компьютеры устанавливаются парами, а DIMM - по одному. В остальном же, если на них установлены схожие микросхемы, дающие одинаковый суммарный объём памяти, они абсолютно идентичны: модуль EDO DIMM объёмом 64 Мбайт и временем доступа 60 нс., ничуть не лучше двух модулей EDO SIMM с тем же временем доступа по 32 Мбайт каждый. Другое дело, что, например, SDRAM в виде SIMM просто не выпускается.
Модули RIMM (с памятью типа RDRAM) внешне похожи на стандартные DIMM. Основные отличия - в микросхемах. Впрочем, никто из пользователей РС пока не обращал на них внимание, да и не будет до тех пор, пока эта память не начнёт поддерживаться производителями чипсетов и системных плат.
Контроль чётности.
Как уже было сказано выше, большинство параметров ОЗУ зависит от используемых микросхем памяти, а отнюдь не от модулей, в составе которых они продаются. Правда, существуют некоторые характеристики именно модулей, не применимые к микросхемам. В первую очередь стоит разобраться с контролем четности. Идея проста: при записи каждого байта данных в память вычисляется сумма всех бит по модулю два, а полученное значение заноситься в дополнительный, девятый по счету, бит. При чтении производится та же операция, и полученное значение сравнивается с хранимым. Если где-то один из битов изменился, генерируется исключение и работа останавливается с выдачей соответствующего сообщения.
Такой механизм был разработан ввиду невысокой надёжности в первых микросхемах оперативной памяти. Предназначен он вовсе не для того, чтобы можно было использовать сбойные микросхемы, а для того, чтобы пользователь в случае частого возникновения ошибок заменил неисправные чипы на нормальные. Однако со временем надёжность интегральных схем возросла, и в результате подобный контроль стал практически не нужен.
Вместе с тем применяемые операционные системы стали многозадачными, и в некоторых случаях использование модулей с чётностью стало не только ненужным, но и вредным. Досадно, когда из-за ошибки в какой-нибудь утилите для Рабочего стола, пропадают результаты работы всех приложений, включая нужные и важные для работы. В связи с этим в персональных компьютерах массового назначения память с четностью просто перестала применяться более того, многие современные чипсеты контроль четность просто не поддерживают.
Совсем другое дело серверы. В них память с контролем четность не просто применяется, а еще и реализует более хитрый алгоритм, называемый ЕСС. Суть его в том, что ошибка в одном бите не только обнаруживается, но и исправляется, а двойная ошибка (то есть когда неверными оказываются два бита) определяется. Всё это очень важно для серверов, однако совершенно бесполезно для обычных владельцев РС: вероятность ошибки в современной оперативной памяти ничтожно мала, да и большого урона причинить не может, а тратить крупные суммы неизвестно на что не стоит.
Маркировка модулей памяти.
Пользователь персонального компьютера легко может определить тип и основные характеристики модулей памяти, всего лишь прочитав маркировку. Гораздо труднее сделать это компьютеру, у которого глаз, как известно, нет. В результате для идентификации памяти прибегают к специальным приёмам. В модулях типа SIMM для этой цели использовались специальные площадки резисторов (назывались они PRD). Наличие или отсутствие резисторов в определённых позициях задавало основные характеристики модуля (например, время доступа).
Впрочем, большинство применяемых контроллеров памяти и, соответственно, материнских плат, не реагировали на наличие или отсутствие PRD. У модулей памяти типа DIMM гораздо больше важных параметров. Для их хранения обычно применяется устанавливаемая на плате специальная микросхема EEPROM, называемая SPD (Serial Presence Detect). Ее объем (256 бит) достаточен не только для хранения основных параметров, но и для записи информации о производителе и т.п.
Производители памяти первое время игнорировали требования стандарта, однако через некоторое время материнские платы фирмы Intel для Pentium II стали отказываться работать с памятью без SPD. Впрочем, цена микросхем SPD просто копеечная (доля процента от стоимости самого модуля), так что теперь память без неё почти не встречается. Хотя многие платы спокойно работают и без SPD, но экономить 1-2 доллара смысла нет, особенно с учетом возможности последующей модернизации компьютера. Следует учесть, что стандарт РС 100, описывающий память для шины с частотой 100 МГц (применяемый в последних моделях Intel, и AMD), обязательно требует наличия микросхемы SPD.
Стандарт РС 100.
Данный стандарт, как было отмечено выше, описывает все тонкости работы оперативной памяти, способной функционировать на частоте 100 МГц. Обладатель такой памяти проблем с новыми материнскими платами иметь не будет. Данные спецификации занимают порядка 70 страниц , включая детальное описание программирования EEPROM. Из основных требований упомянем обязательность точной маркировки.
Сейчас большинство выпускаемых чипов SDRAM имеют (согласно маркировке) время цикла 10 нс., что позволяет производителям заявлять об их работе на частоте 100 МГц. По утверждению Intel, данные микросхем не являются РС 100 - совместимыми. Пришлось разрабатывать микросхемы со временем цикла 8 нс., их работа на 100 МГц гарантирована. Собранные на них модули способны работать и на более высоких частотах до 125 МГц (большая часть материнских плат на чипсете Intel 440ВХ поддерживают частоты больше 100 МГц).
Логическая организация памяти.
Фундаментальные решения были приняты при разработке первых PC. Для того, чтобы микропроцессор 8088 мог пользоваться, она должна быть адресуемой. Как известно, используемый в IBM РС, PC/XT микропроцессор i8088 через свои 20 адресных шин предоставляет доступ всего к 1-Мбайтному пространству памяти.
Конструкторы IBM решили выделить специальные области памяти для специфически целей. Они разделили всю память на разделы, и каждый раздел предназначался для реализации своих функций. Результирующая диаграмма названа картой памяти. При разработке PC половина всей памяти была зарезервирована. Верхняя половина адресного пространства, была выделена для содержания кодов BIOS и для прямого процессорного доступа к памяти, используемой видеосистемой. Первые несколько Кбайт были зарезервированы под информацию о системе и расположение конкретных секций кодов, которые выполнялись на момент возникновения прерываний программного обеспечения. Эти ячейки памяти называются векторами прерывания, а функция программного кода - механизмом прерывания.
В конце адресного пространства располагается буфер клавиатуры - номиналом 16 байт. Здесь хранятся 16 последних символов введённых с клавиатуры. Этот буфер нужен для сохранения набранного текста во время, когда процессор занят другой задачей, после того как он освободится, текст будет обработан. Омерзительный писк компьютера означает - буфер переполнен и дальнейший набор бессмысленен. Кроме того, различные системные флаги, указывающие на внутреннее состояние системы, также хранятся в нижнем разделе памяти.
В те дни, когда большинство компьютеров имели 60К памяти, 512К казались царской щедростью. Поэтому 128К были отданы под юрисдикцию программного обеспечения, остальные 384К от начала адресного пространства, предназначались для использования программами BIOS и видеопамятью. Эти решения выделяли 640К стандартной памяти (conventional memory) для DOS - это был максимум адресуемого пространства, которым мог оперировать 8088 при выполнении программ. Со временем эти 640К были названы базовой памятью, потому что это является основополагающим стандартом, на котором должны базироваться все IBM совместимые системы.
Дополнительная (expanded) память.
Почти на всех персональных компьютерах область памяти UMB (Upper Memory Blocks) редко оказывается заполненной полностью. Пустует, как правило, область расширения системного ROM BIOS или часть видеопамяти и области под дополнительные модули ROM.
На этом и базируется спецификация дополнительной памяти EMS (Ехpanded Memory Specification), впервые разработанная фирмами Lotus Development, Intel и Microsoft (поэтому называемая иногда LIM-спецификацией). Эта спецификация позволяет использовать оперативную память свыше стандартных 640 Кбайт для прикладных программ.
Принцип использования дополнительной памяти основан на переключении блоков (страниц) памяти. В области UMB, между видеобуфером и системным RGM BIOS, выделяется незанятое 64-Кбайтное "окно", которое разбито на страницы. Программные и аппаратные средства позволяют отображать любой сегмент дополнительной памяти в любую из выделенных страниц "окна(TM). Хотя микропроцессор всегда обращается к данным, хранимым в "окне" (адрес ниже 1 Мбайта), адреса этих данных могут быть смещены в дополнительной памяти относительно "окна" на несколько мегабайт (см. рис. 2).
В компьютерах на процессоре i8088 для реализации дополнительной памяти должны применяться специальные платы с аппаратной поддержкой "подкачки" блоков (страниц) памяти и соответствующий программный драйвер. Разумеется, платы дополнительной памяти могут устанавливаться и в компьютер на базе процессоров i80286 и выше.
Расширенная (extended) память
Компьютеры, использующие процессор l80286 с 24-разрядными адресными шинами, физически могут адресовать 16 Мбайт, а в случае процессоров i80386/486 - 4 Гбайта памяти.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
