Таблица 6.7. Типы и пропускная способность модулей RDRAM

я

Е

п и Т

инн

ии

аа

наа

нт ио

и

н

он Е «

«ян

В" О И

ила лкт оиа

я ь, ат нс кос

и И >

в о >я оса

» ё SS

* Устаревшие стандарты.

Основное требование, предъявляемое к памяти, состоит в том, что пропускная способность шины памяти должна соответствовать пропускной способности шины процессора. В этом отношении модули RIMM памяти RDRAM являются наиболее подходящим вариантом для систем, созданных на базе более быстрых процессоров Intel Pentium 4.

Модули памяти

Процессор и архитектура системной платы (набора микросхем) определяют емкость физической памяти компьютера, а также типы и форму используемых модулей памяти. За прошедшие годы скорость передачи данных и быстродействие памяти значительно выросли. Скорость и разрядность памяти определяются процессором и схемой контроллера памяти. В современных компьютерах контроллер памяти включен в набор микросхем системной платы. В том случае, если система может физически поддерживать определенный объем памяти, типом программного обеспечения будут обусловлены более конкретные характеристики используемой памяти.

Объем физической памяти компьютера зависит от типа используемого процессора и архитектуры системной платы. В процессорах 8086 и 8088 с 20 линиями адреса объем памяти не превышает 1 Мбайт (1 024 Кбайт). Процессоры 286 и 386SX имеют 24 линии адреса и могут адресовать до 16 Мбайт памяти. Процессоры 386DX, 486, Pentium, Pentium MMX и Pentium Pro имеют 32 линии адреса и могут взаимодействовать с памятью объемом до 4 Гбайт. Процессоры Pentium II/III/4, а также AMD Athlon и Duron имеют 36 линий адреса и в состоянии обрабатывать 64 Гбайт. Новый процессор Itanium, с другой стороны, имеет 44-разрядную адресацию, что позволяет обрабатывать до 16 Тбайт (терабайт) физической памяти!

Режим эмуляции процессора 8088 микропроцессорами 286 и выше называется реальным режимом работы системы. Это единственно возможный режим процессоров 8088 и 8086 в компьютерах PC и XT. В реальном режиме все процессоры, даже всемогущий Pentium, могут адресовать только 1 Мбайт памяти, при этом 384 Кбайт зарезервировано для системных нужд. Полностью возможности адресации памяти процессоров 286 и последующих могут быть реализованы только в защищенном режиме.

Системы класса P5 могут адресовать до 4 Гбайт памяти, системы класса P6/P7 - до 64 Гбайт. Если внедрить поддержку 64 Гбайт (65 536 Мбайт) памяти в современную систему, то ее стоимость достигла бы примерно 70 тыс. долларов! Более того, объем наибольших модулей памяти DIMM, существующих сегодня, равен 1 Гбайт. Поэтому для установки 64 Гбайт оперативной памяти потребуется системная плата, содержащая 64 разъема DIMM. Следует заметить, что в большинстве систем поддерживается только до четырех разъемов DIMM.

Системные платы обычно содержат от трех до шести разъемов DIMM, которые позволяют при полном их заполнении достичь максимального объема 0,75-1,5 Гбайт. Максимальный объем установленной памяти определяется не процессором, а в основном свойствами набора микросхем. Существующие процессоры позволяют адресовать, как уже отмечалось, до 64 Гбайт памяти, но возможности наборов микросхем ограничены объемом в 1 Гбайт.

Существует еще целый ряд ограничений. Первые системы класса P5 появились в 1993 году, но только с 1997 года (или даже позже) в этих компьютерах стали использоваться наборы микросхем системной логики, поддерживающие память SDRAM DIMM. Более того, наборы микросхем класса P5, например Intel 430TX, поддерживают теоретически 256 Мбайт оперативной памяти, а на самом деле не более 64 Мбайт, что связано с ограничением объема кэшируемой памяти. Так что для систем класса P5 более 64 Мбайт памяти следует устанавливать только при условии, что кэш-память второго уровня конкретной системной платы сможет взаимодействовать с таким объемом памяти. Современные системные платы поддерживают, в зависимости от их разновидностей, до

256, 512 или 1 Гбайт RAM. Модули DIMM и RIMM

Изначально оперативная системная память устанавливалась в виде отдельных микросхем, которые благодаря своей конструкции получили название микросхем с двухрядным расположением выводов (Dual Inline Package - DIP). Системные платы оригинальных систем IBM XT и АТ содержали до 36 разъемов, предназначенных для подключения микросхем памяти. В дальнейшем микросхемы памяти устанавливались на отдельных платах, которые, в свою очередь, подключались в разъемы шины. Я до сих пор помню, сколько времени отнимала эта утомительная и однообразная работа.

Существует два типа модулей DIMM. Модули памяти DIMM обычно содержат стандартные микросхемы SDRAM или DDR SDRAM и отличаются друг от друга физическими характеристиками. Стандартный модуль DIMM имеет 168 выводов, по одному радиусному пазу с каждой стороны и два паза в области контакта. Модули DDR DIMM, в свою очередь, имеют 184 вывода, по два паза с каждой стороны и только один паз в области контакта. Тракт данных модулей DIMM может быть равен 64 бит (без контроля по четности) или 72 бит (с контролем по четности или поддержкой кода коррекции ошибок ЕСС). На каждой стороне платы DIMM расположены различные выводы сигнала. Именно

2,00 мм (0,079") R (2x)

3,00 мм (0,118") R (2x)

3,00 мм (0,118")

3,00 мм (0,118")-► H

Вид спереди 133,80 мм (5,260") 133,00 мм (5,240")

1*6,35 мм (0,250")

42,18 мм ,

(1,661") Контакт 1 (контакт 85 на обратной стороне) 66,68 мм (2,625 ")-*

1,00 мм (0,039 ")

R (2x)

8,89 мм (0,350") макс.

32,00 мм (1,260")

17*78 мм 31,5° мм (1,240,,) (0,700")

i

1,27 мм

(0,39")

1,27 мм

(0,050")

-115,57 мм (4,550")-

3,25 мм (0,128") V 3,00 мм (0,118")

(2x)

1,37 мм (0,054") 1,17 мм (0,046")

Контакт 84 (контакт 168 на обратной стороне)

Рис. 6.5. Обычный 168-контактный (72-разрядный) модуль DIMM

поэтому они называются модулями памяти с двухрядным расположением выводов. Эти модули примерно на один дюйм (25 мм) длиннее модулей SIMM, но благодаря своим свойствам содержат гораздо больше выводов.

Сигнальные выводы, расположенные на разных сторонах платы RIMM, также различны. Существует три физических типа модулей RIMM: 16/18-разрядная версия со 184 выводами, 32/36-разрядная версия, имеющая 232 вывода, и 64/72-разрядная версия, содержащая 326 выводов. Размеры разъемов, используемых для установки модулей памяти, одинаковы, но расположение пазов в разъемах и платах RIMM различны, что позволяет избежать установки несоответствующих модулей. Данная плата поддерживает только один тип модулей памяти. В настоящее время наиболее распространенным типом является 16/18-разрядная версия; 32-разрядная версия модулей памяти была представлена в конце 2002 года, а 64-разрядная предположительно появится не ранее 2004 года.

Стандартный 16/18-разрядный модуль RIMM имеет 184 вывода, по одному пазу с каждой стороны и два симметрично расположенных паза в области контакта. 16-разрядные версии используются для приложений, не поддерживающих код корректировки ошибок (ЕСС), в то время как 18-разрядные включают в себя дополнительные биты, необходимые для поддержки кода ЕСС.

На рис. 6.5 показан 168-контактный модуль SDRAM DIMM. Выводы модулей памяти пронумерованы слева направо. Выводы модулей DIMM, расположенные на разных сторонах платы, различны. Обратите внимание, что размеры приведены в миллиметрах и в дюймах.

Модули памяти весьма компактны, учитывая их емкость. В настоящее время существует несколько их разновидностей, которые различаются разной емкостью и быстродействием. В табл. 6.8 приведены емкости 168-контактных модулей DIMM и 184-контактных модулей RIMM.

Микросхемы динамической памяти (DRAM), установленные в модулях разных типов (DIMM или RIMM), могут иметь различное быстродействие. Просмотрите документацию системной платы, где указывается тип и скорость поддерживаемой оперативной памяти. Наилучшим вариантом будет память, скорость передачи данных которой (полоса пропускания) будет аналогична скорости шины процессора (FSB).