Що ж з пам’яттю у них там стало, КомпьютерПресс

Масив конденсаторів визначає швидкодію

Сучасна динамічна пам'ять (DRAM) влаштована вкрай просто: це масив конденсаторів, приєднаних до входів / виходів через зарядно-розрядні шини. Це єдиний відомий в даний час спосіб реалізації недорогий масової пам'яті. Статична пам'ять, в якій інформація зберігається в осередках на кшталт тригерів, вимагає шести транзисторів на осередок, тобто мікросхема ємністю 4 Мбіт складалася б з більш ніж 24 мільйонів транзисторів, споживаючи відповідну потужність. Тому статична пам'ять використовується тільки для кешування.

Проблема швидкодії пам'яті. Шляхи вирішення

Дизайн SIMM модулів пам'яті

За часів «до історичного матеріалізму», тобто коли була випущена IBM PC, мікросхеми пам'яті просто були розпаяні на платі, а 256 Кбайт здавалися абсолютно божевільною (дуже великий) цифрою. Однак, природа не терпить порожнечі, і багато в чому завдяки «старанням» програмістів граничне значення 1 Мбайт, закладене в архітектуру процесора Intel 8086, незабаром виявилося вже недостатнім. У IBM PC AT і численних клонах передбачалася установка різних типів пам'яті в панельки, розпаяні на платі. Вже тоді ці панельки займали 25-30% площі всієї плати. Але інженери придумали розташувати мікросхеми пам'яті вертикально, і після недовгої боротьби кількох претендентів на стандарт переміг SIMM (Single in Line Memory Module - модуль пам'яті з висновками, розташованими в один ряд). Перше покоління пам'яті SIMM, модулі з 30-контактами, що підтримують передачу 8 біт за раз, протрималося до появи процесорів, що мають внутрішню 32-бітну архітектуру. Після чого з'явилося друге покоління SIMM, які мали вже 72 контакту і підтримували 32-бітну архітектуру. При наявності двох банків підтримується 64-розрядна архітектура, застосована в процесорах Intel Pentium і IBM / Motorola Power PC.

Fast Page Mode, EDO, BEDO, SDRAM

Боротьба за прискорення привела до появи пам'яті Fast Page Mode. Вона трохи швидше звичайної за рахунок того, що в межах однієї сторінки (Page) вимагає подачі сигналу RAS тільки один раз. Незважаючи на горде ім'я, FPM в даний час є найбільш повільної різновидом пам'яті. З іншого боку, практично будь-який комп'ютер, розроблений за останні кілька років, підтримує FPM, так що вона є вибором «безпечним». Цей тип пам'яті при тактовій частоті 66 МГц допускає час затримки 5-3-3-3 тактів і зовсім непридатний для використання на платах з більш високою частотою.

Наступний щабель еволюційного розвитку - BEDO (Burst Extended Data Out, пакетний розширений висновок даних). Комбінація EDO з потокової технології та спеціальними регістрами-засувками привела до зниження затримки до 5-1-1-1. Незважаючи на чудові характеристики, BEDO не прижилася, так як основний виробник чіпсетів, Intel, вибрав іншу технологію, яку можна порівняти з BEDO по тимчасовим характеристикам - SDRAM.

Слово про контактах. Модулі SIMM і DIMM

SIMM виготовляються з двома видами контактів - позолоченими і лудженими. Відповідно роз'єми під них (ліжечка) також мають позолочені або луджені контакти. Виробники пам'яті в один голос стверджують, що тип покриття контактів SIMM має відповідати типу покриття контактів роз'ємів. Користувачі, навпаки, призводять масу випадків з життя, коли різнорідні контакти прекрасно уживалися один з одним. Не мудруючи лукаво, вважаю, що вірити треба все-таки виробникам. Однак, якщо продавець стане стверджувати, що це абсолютно байдуже, згадаємо, наскільки менше, ніж ми з вами, він знає про комп'ютери.

Подальше зростання обсягів пам'яті привів до життя такий стандарт - DIMM (Dual in Line Memory Module - модуль пам'яті з висновками, розташованими в два ряди).

Ці модулі, на відміну від SIMM, мають два ряди контактів, розташованих по обидві сторони друкованої плати, і встановлюються шляхом вставки, а не нахилом. Кожен модуль забезпечує 64-бітний доступ, так що вони можуть бути встановлені по одному. Цей стандарт є нині повсюдно поширеним, хоча на багатьох материнських платах на додаток до роз'ємів для DIMM є роз'єми і для SIMM.

Модулі DIMM випускаються в чотирьох варіантах: з напругою живлення 5 і 3,3 В, з буферизацією і без неї. Для того щоб розрізняти ці особливості, на модулях є спеціальні прорізи, а в роз'ємі відповідно - виступи. Так що встановити невідповідний модуль на плату швидше за все не вдасться, але перед покупкою слід ознайомитися з інструкцією на материнську плату.

Максимальна робоча частота часто вказується побічно, через швидкодію (10 нс, 8 нс). Найчастіше передбачається, що швидкодія - це величина, зворотна тактовій частоті, і тому модуль, промаркірований як «10 нс», зобов'язаний працювати при частоті 100 МГц. Насправді ж не залишається ніякого, навіть мінімального запасу, тому для тактової частоти 100 МГц краще вибирати модуль з маркуванням 8 нс.

Також при покупці слід перевірити наявність мікросхеми SPD (Serial Presence Detect - виявлення присутності за допомогою послідовного інтерфейсу). Багато материнських плат використовують інформацію, записану в цій мікросхемі, для з'ясування розмірів і типу модуля. Тому найкращий спосіб уникнути помилки при покупці - уважно вивчити інструкцію і з'ясувати щось на кшталт «10 ns, 4-clock, unbuffered, 3.3 volt SDRAM modules with serial presence detect».

На базі SDRAM був розроблений новий стандарт DDR SDRAM (Double Data Rate - подвоєна швидкість даних), який передбачає передачу даних по обох фронтах сигналу тактової частоти.

На цьому резерви вичерпуються, тому підхід, вперше застосований при розробці SDRAM, тобто збільшення числа банків усередині модуля, був творчо розвинений в стандартах SLDRAM і DRDRAM.

RAMBUS - архітектура майбутнього?

Модуль Rambus, RIMM. є, як і модуль DIMM, невелику друковану плату, на якій встановлені мікросхеми. На одному з кутів плати по обидва її боки розміщені 184 золотисті контакти. Значна частина контактів має поворотні земляні лінії, для забезпечення потрібної смуги частот пропускання.

При роботі модуля від подачі команди по лініях ROW0-2 до появи даних на шині проходить повне час доступу до пристрою, зазвичай 40 нс. Але потім дані можуть передаватися безперервно, хоча і з затримкою на 20 нс щодо команд, що передаються по лініях COL0-4. Тобто модуль забезпечує пікову продуктивність 1,6 Гбайт / с, але, як уже говорилося, чудес не буває - дані хоча і йдуть безперервним потоком, але запізнюються на 20 нс по відношенню до запиту.

Щодо пам'яті завтрашнього дня можна сказати з упевненістю - нові технології будуть вишкрібати по наносекунд з тих приблизно 20, які визначають швидкодію сьогодні. За розумними прогнозами, час сторінкового доступу можна знизити до 10 нс. Серйозних, революційних підходів до істотного збільшення часу доступу без зміни технології не проглядається. Альтернативи ж DRAM-технології поки просто не існує. Так що день завтрашній бачиться як збільшення розмірів кеш-пам'яті з метою домогтися 95-98% влучень.

А день післязавтра - поки просто в тумані. Може бути, з'явиться нова технологія, а може бути, мільйони транзисторів на одному кристалі стануть буденною справою. Час покаже.

Зовсім недавно компанія Cougar представила нову серію блоків живлення для традиційних ПК - VTX, орієнтовану на користувачів з обмеженим бюджетом. У цьому огляді буде розглянута модель Cougar VTX600, яка завдяки своїм характеристикам буде однією з найбільш затребуваних в цій лінійці блоків живлення

На щорічному заході Capsaicin SIGGRAPH в Лос-Анджелесі компанія AMD зміцнила свої позиції на ринку ПК класу high-end з новими процесорами Ryzen Threadripper і GPU «Vega»

Для простого і зручного побудови мереж рядовими користувачами компанія ZyXEL випустила чергову версію свого Інтернет-центру для підключення до мереж 3G / 4G через USB-модем з точкою доступу Wi-Fi - ZyXEL Keenetic 4G III, який ми і розглянемо в цьому огляді

До своєї і так великій родині роутерів і маршрутизаторів фірма ASUS недавно додала дві вельми цікаві моделі: флагманську 4G-AC55U і більш просту 4G-N12. У даній статті буде розглянута флагманська модель ASUS 4G-AC55U

Молода, але амбіційна компанія KREZ на початку цього року випустила нову, оригінальну модель ноутбука KREZ Ninja (модель TM1102B32) під керуванням Windows 10. Оскільки цей комп'ютер має поворотний екран, він може служити універсальним рішенням - його можна з успіхом використовувати і для роботи, і для навчання, і для ігор

Якщо ви часто друкуєте фотографії та вже втомилися міняти картриджі в своєму принтері, зверніть увагу на МФУ Epson L850. Великий ресурс витратних матеріалів, чудова якість відбитків, найширший набір функціональних можливостей - ось лише деякі з переваг даної моделі