Тема 5. Подробнее о модулях памяти

Теперь мы подробнее остановимся на особенностях рассмотренных нами модулей памяти. И в первую очередь следует обратить внимание на так называемые ключи.

Под ключом на модуле памяти обычно понимают выступ или вырез в модуле, который в сочетании с соответствующим вырезом (выступом) в разъеме, в который модуль устанавливается, выполняет одну из двух (или обе) функций:

* не позволяет установить симметричный модуль памяти "наоборот";

* предотвращает использование в системе модуля, не подходящего по параметрам (скажем, по рабочему напряжению).

Рассмотрим поподробнее типы ключей, применяющихся в SIMM и DIMM:

* SIMM 30-пин - вырез сбоку со стороны 1-го пина, служит для правильной ориентации модуля.

* SIMM 72-пин - аналогичный вырез со стороны 1-го пина, а также вырез посередине между 36-м и 37-м пинами.

 

* DIMM 168-пин - 2 выреза "внутри гребенки" - между 10 и 11 и между 40 и 41 пинами (поскольку всего на одной стороне 84 пина, положение явно асимметрично и, соответственно, определяет 1-й пин. Эти вырезы могут быть слегка смещены по горизонтали, и это смещение задает буферизованность и напряжение питания соответственно.

Надо отметить, что контроль каких-либо параметров с помощью высоты выреза является "односторонним" - модуль с низким вырезом нельзя установить в разъем с высоким выступом, но не наоборот. Смещение ключа вдоль модуля - метод более надежный, так как гарантирует невозможность установки неправильного модуля, но создает серьезную проблему для производителей модулей (и материнских плат), вынужденных иметь дело с множеством разных дизайнов печатных плат и разъемов.

Наиболее интересным представляется рассмотреть модуль DIMM, так как именно для него возможны разные положения ключей. Как уже отмечалось, модуль имеет 2 ключа. Один из них находится почти посередине модуля, другой - ближе к 1-му контакту. Предположим, что вы держите DIMM перед собой контактами вниз и 1-й пин находится слева, тогда левый ключ (ближе к краю) отвечает за буферизованность, а средний - за напряжение. Если присмотреться к промежуткам в контактной линейке, в которых расположены ключи, то видно, что их ширина примерно втрое больше ширины ключа. Каждый ключ, таким образом, имеет 3 позиции (реально используются 2) - среднюю, а также правую и левую.

* Левый ключ в средней позиции соответствует буферизованному модулю, в правой - небуферизованному.

* Средний ключ в левой позиции соответствует 5В модулю, в средней - 3.3В.

Что такое буферизованный модуль? Для чего нужна буферизация?

Как нам уже известно, в микросхемах DRAM ячейкой, в которой хранится информация, является конденсатор. Как следствие, одновременно с информационной емкостью модулей памяти растет и емкость электрическая. Тем, кто знаком с теорией электрических цепей, известно также, что постоянная времени (грубо говоря, время зарядки) конденсатора прямо пропорциональна емкости. В результате, по мере роста емкости (уже неважно какой) модулей памяти им требуется все больше времени, чтобы воспринять сигнал от контроллера. Соответственно, если банально наращивать емкость модулей памяти при существующем контроллере, рано или поздно "запаздывание" модуля достигнет такого значения, что нормальная совместная работа двух устройств станет невозможной.

Проблема была осознана примерно к моменту появления 168-контактных DIMM, и при разработке контроллеров для систем с этими модулями было предложено следующее решение - контроллер общается с DRAM не напрямую, а через микросхему, именуемую буфером, которая сама по себе имеет низкую емкость, и, соответственно, способна мгновенно принимать сигнал от контроллера, освобождая системную шину. Дальнейшая зарядка ячеек DRAM идет уже без участия контроллера. Сам по себе буфер представляет собой дополнительную микросхему, размеры которой, в принципе, могут быть разными, но обычно меньше, чем чипы собственно памяти.

Однако прежде, чем 168-контактные DIMM прочно вошли в обиход, произошло еще одно событие - появились и стали легкодоступны микросхемы с рабочим напряжением 3.3В. Все та же теория гласит, что время зарядки конденсатора пропорционально также и напряжению, таким образом, снижение напряжения несколько сняло остроту проблемы.

К моменту массовой разработки контроллеров памяти для DIMM-ориентированных систем индустрия оказалась полностью дезориентированной, в результате, в компьютерах разных производителей могут применяться DIMM практически любой комбинации буферизованность/напряжение. Насколько можно судить, небуферизованные модули не работоспособны в системах, предназначенных для модулей буферизованных, и наоборот (в действительности установить DIMM с "неверной буферизацией" не позволяет наличие ключа). SDRAM DIMM в буферизованном исполнении не встречаются, однако была разработана аналогичная буферу конструкция и для них. Она носит название register, а соответствующие модули - registered.