Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В конструкции современных компьютеров , геометрия памяти описывает внутреннюю структуру памяти с произвольным доступом . Геометрия памяти вызывает беспокойство у потребителей, обновляющих свои компьютеры, поскольку старые контроллеры памяти могут быть несовместимы с более поздними продуктами. Терминология геометрии памяти может сбивать с толку из-за большого количества совпадающих терминов.

Геометрию системы памяти можно представить как многомерный массив. Каждое измерение имеет свои особенности и физическую реализацию. Например, количество выводов данных на модуле памяти - одно измерение.

Физические особенности [ править ]

Верхний LR, DDR2 DIMM с теплоотводом, DDR2 DIMM без теплоотвода, SO-DIMM DDR2, DDR, SO-DIMM DDR

Геометрия памяти описывает логическую конфигурацию модуля RAM, но потребителям всегда будет легче понять физическую конфигурацию. Большая часть путаницы, связанной с геометрией памяти, возникает, когда физическая конфигурация запутывает логическую конфигурацию. Первой определяющей особенностью оперативной памяти является форм-фактор. Модули RAM могут быть в компактной форме SO-DIMM для приложений с ограниченным пространством, таких как ноутбуки , принтеры , встроенные компьютеры и компьютеры с малым форм-фактором , а также в формате DIMM, который используется в большинстве настольных компьютеров. [ необходима цитата ]

Другими физическими характеристиками, определяемыми физическим осмотром, являются количество микросхем памяти и заполнены ли обе стороны карты памяти. Модули с количеством микросхем ОЗУ, равным некоторой степени двойки, не поддерживают обнаружение или исправление ошибок памяти. Если есть дополнительные микросхемы ОЗУ (между степенями двойки), они используются для ECC . [1]

Модули ОЗУ «привязаны» к углублениям по бокам и внизу модуля. Это обозначает технологию и классификацию модулей, например, является ли это DDR2 или DDR3, и подходит ли он для настольных компьютеров или для серверов. Ключи были разработаны, чтобы затруднить установку неправильных модулей в систему (но здесь больше требований, чем воплощено в ключах). Важно убедиться, что ключ модуля соответствует ключу слота, который он должен занимать. [ необходима цитата ]

Дополнительные микросхемы, не относящиеся к памяти, на модуле могут указывать на то, что он был разработан [ кем? ] для систем памяти большой емкости для серверов, и что модуль может быть несовместим с системами массового потребления. [ необходима цитата ]

Поскольку в следующем разделе этой статьи будет рассмотрена логическая архитектура, которая охватывает логическую структуру, охватывающую каждый заполненный слот в системе, физические характеристики самих слотов становятся важными. Изучив документацию к вашей материнской плате или прочитав этикетки на самой плате, вы можете определить базовую логическую структуру слотов. Когда имеется более одного слота, они нумеруются, а когда имеется более одного канала, различные слоты также разделяются таким же образом - обычно с цветовым кодированием. [ необходима цитата ]

Логические особенности [ править ]

В 1990-е специализированные компьютеры [ какие? ] были выпущены [ необходима цитата ], где два компьютера, каждый из которых имел собственный контроллер памяти, могли быть объединены в сеть на таком низком уровне, что выполняемое программное обеспечение могло использовать память или ЦП любого компьютера, как если бы они были одним устройством. [ требуется пояснение ] С выпуском AMD Opteron и соответствующего ЦП Intel системы, которые совместно используют более одного контроллера памяти в одной системе, стали обычным явлением в приложениях, требующих мощности более чем одного обычного настольного компьютера. Для этих систем используются схемы типа неоднородной архитектуры памяти . [ необходима цитата ]

Каналы - это структура самого высокого уровня на уровне контроллера локальной памяти. Современные компьютеры могут иметь два, три и даже больше каналов. Обычно важно, чтобы для каждого модуля в любом канале имелся логически идентичный модуль в том же месте на каждом из других заполненных каналов. [ необходима цитата ]

Емкость модуля - это совокупное пространство в модуле, измеряемое в байтах или, в более общем смысле, словами . Модуль мощность равна произведению количества рядов и плотность ранга , и где плотность ранга является произведением глубины ранга и шириной ранга . [2] Стандартный формат для выражения этой спецификации - (глубина ранга) Мбит × (ширина ранга) × (количество рангов). [ необходима цитата ]

Ранги - это подблоки модуля памяти, которые совместно используют одну и ту же шину адреса и данных и выбираются выбором микросхемы (CS) при низкоуровневой адресации. Например, модуль памяти с 8 микросхемами на каждой стороне, с каждой микросхемой, имеющей шину данных шириной 8 бит, будет иметь по одному рангу для каждой стороны, всего 2 ранга, если мы определим ранг шириной 64 бита. . Модуль, состоящий из Micron TechnologyМикросхемы MT47H128M16 с организацией 128 Mib × 16, что означает глубину памяти 128 Mi и шину данных шириной 16 бит на чип; если модуль имеет 8 таких микросхем на каждой стороне платы, всего будет 16 микросхем × 16-разрядные данные = 256 общей разрядности данных. Для интерфейса данных памяти шириной 64 бита это равносильно наличию 4 рангов, где каждый ранг может быть выбран 2-битным сигналом выбора кристалла. Контроллеры памяти, такие как набор микросхем Intel 945, содержат список поддерживаемых конфигураций: «Технологии 256-Mib, 512-Mib и 1-Gib DDR2 для устройств × 8 и × 16», «четыре уровня для всех устройств DDR2 до 512-Mibit. плотность »,« восемь разрядов для устройств 1-Gibit DDR2 ». В качестве примера возьмем контроллер памяти i945 с четырьмя KingstonМодули памяти KHX6400D2 / 1G, каждый из которых имеет емкость 1  ГиБ . [3] Kingston описывает каждый модуль как состоящий из 16 микросхем размером 64M × 8-бит, каждый из которых имеет шину данных шириной 8 бит. 16 × 8 равно 128, поэтому каждый модуль имеет два ранга по 64 бита каждый. Итак, с точки зрения MCH есть четыре модуля по 1 ГБ. На более высоком логическом уровне MCH также видит два канала, каждый с четырьмя рангами.

Напротив, банки , хотя с логической точки зрения схожи с рангами, совершенно по-разному реализованы в физическом оборудовании. Банки - это субблоки внутри одного чипа памяти, а ранги - это субблоки, состоящие из подмножества чипов в модуле. Подобно выбору микросхемы, банки выбираются битами выбора банка, которые являются частью интерфейса памяти. [ необходима цитата ]

Иерархия организации [ править ]

Чип памяти [ править ]

Самая низкая форма организации, охватываемая геометрией памяти, иногда называемая «запоминающим устройством». Это компонентные ИС , составляющие каждый модуль или модуль ОЗУ. Самым важным показателем чипа является его плотность, измеряемая в битах. Поскольку ширина шины памяти обычно больше, чем количество микросхем, большинство микросхем имеют ширину, что означает, что они делятся на равные части внутри, и когда вызывается одна "глубина" адреса, вместо того, чтобы возвращать только одно значение, больше возвращается одно значение. В дополнение к глубине, на уровне микросхемы было добавлено второе измерение адресации - банки. Банки позволяют одному банку быть доступным, в то время как другой банк недоступен, потому что он обновляется . [ необходима цитата ]

Модуль памяти [ править ]

Некоторые измерения модулей - это размер, ширина, скорость и задержка. Модуль памяти состоит из нескольких микросхем памяти, равных желаемой ширине модуля. Таким образом, 32-битный модуль SIMM может состоять из четырех чипов шириной 8 бит (× 8). Как отмечено в части канала памяти, один физический модуль может состоять из одного или нескольких логических рангов. Если бы этот 32-разрядный модуль SIMM состоял из восьми 8-разрядных микросхем, модуль SIMM имел бы два ранга. [ необходима цитата ]

Канал памяти [ править ]

Канал памяти состоит из рангов. Физически канал памяти с одним модулем памяти может иметь один или несколько логических рангов. [ необходима цитата ]

Организация контроллера [ править ]

Это высший уровень. Типичный компьютер имеет только один контроллер памяти с одним или двумя каналами. В разделе логических функций описаны конфигурации NUMA, которые могут принимать форму сети контроллеров памяти. Например, каждый разъем двухсокетного AMD K8 может иметь двухканальный контроллер памяти, что дает системе всего четыре канала памяти.

Обозначение геометрии памяти [ править ]

Можно встретить различные методы задания геометрии памяти, дающие разные типы информации.

Модуль [ править ]

(глубина памяти) × (ширина памяти)

Ширина памяти определяет ширину данных интерфейса модуля памяти в битах. Например, число 64 будет указывать на 64-битную ширину данных, как в модулях DIMM без ECC, распространенных в семействах ОЗУ SDR и DDR1–4. Память шириной 72 указывает на модуль ECC с 8 дополнительными битами в ширине данных для синдрома кода исправления ошибок. (Синдром ECC позволяет исправлять однобитовые ошибки). Глубина памяти - это общий объем памяти в битах, деленный на ширину памяти без контроля четности . Иногда глубина памяти указывается в единицах мегабайт (2 20 ), например, 32 × 64 или 64 × 64, что указывает на глубину 32 Ми и глубину 64 Ми соответственно.

Чип [ править ]

(плотность памяти)

Это общий объем памяти чипа. Пример: 128 Mib.

(глубина памяти) × (ширина памяти)

Глубина памяти - это плотность памяти, деленная на ее ширину. Пример: для микросхемы памяти с емкостью 128 Mib и 8-битной шиной данных это может быть указано как: 16 Meg × 8. Иногда «Mi» опускается, как в 16 × 8.

(глубина памяти на банк) × (ширина памяти) × (количество банков)

Пример: микросхема с такой же емкостью и шириной памяти, что и выше, но построенная с 4 банками, будет указана как 4 Mi × 8 × 4.

См. Также [ править ]

  • DIMM
  • Список пропускной способности устройства
  • Динамическая память с произвольным доступом
  • Оперативная память
  • Организация памяти
  • Адрес памяти
  • Банк памяти
  • Смена банка
  • Двусторонняя RAM
  • Двухканальная архитектура
  • Реестр адресов страниц

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Краткое руководство по рангу памяти» . Глобальные решения Integrity . Проверено 28 сентября 2018 .
  2. ↑ Ultimate Memory Guide (PDF) , Kingston, 2007, заархивировано из оригинала (PDF) 13 июля 2011 г. .
  3. ^ https://www.kingston.com/datasheets/KHX6400D2_1G.pdf

Внешний [ править ]

  • «RAM» , Материнская плата (FAQ), IXT labs, 2006.
  • FAQ , RAMpedia, заархивировано из оригинала 16.05.2010.
  • «Часть 1» , руководство RAM , Ars technica.
  • «Банки» , ОЗУ , справочник ПК.
  • KHX6400D2 1G (PDF) (таблица данных), Value RAM, заархивировано из оригинала (PDF) 10 марта 2012 г. , получено 5 августа 2010 г..
  • 307502 (PDF) (техническое описание ), Intel.