Оперативная память

Что такое форм-фактор модуля памяти?

Форм-фактором называется стандарт, который определяет основные показатели модуля памяти (габариты, число и принцип расположения контактов). На рынке существует следующий ряд форм-факторов памяти, они физически несовместимы между собой: 

  • SIMM;
  • DIMM;
  • FB-DIMM;
  • SODIMM;
  • MicroDIMM;
  • RIMM.

Рассмотрим их подробнее:

SIMM (Single in Line Memory Module). Модули форм-фактора SIMM бывают двух версий: 30-контактные и 72-контактные. Каждый контакт обладает выходом на обе стороны платы.

DIMM (Dual in Line Memory Module). Модули форм-фактора DIMM, обычно, бывают следующих типов: 168-контактные, 184-контактные, 200-контактные и 240-контактные. Независимые контактные площадки располагаются по обе стороны платы. 

FB-DIMM. Данный стандарт модулей памяти используется в серверах. В механическом плане, этот тип модуля идентичен модулям памяти DIMM 240-pin, но при этом категорически несовместим с обычными небуферизованными модулями DDR2 DIMM и DDR2 DIMM (Registered). 

SO-DIMM (Small Outline Dual In-Line Memory Module). Уменьшенная вариация стандарта DIMM. Применяется, в основном, в ноутбуках и устройствах типа Tablet PC. Распространенные модули форм-фактора SO-DIMM - 144-контактные и 200-контактные. Реже встречаются 72- и 168-контактные. 

MicroDIMM (Micro Dual In-Line Memory Module). Еще более уменьшенная в габаритах, по сравнению с SO-DIMM, версия DIMM. В основном, данный форм-фактор устанавливается в субноутбуки. Оснащается 60-контактной площадкой. На рынке существуют следующие варианты MicroDIMM: 144-контактный SDRAM, 172-контактный DDR и 214-контактный DDR2. 

RIMM. Данный форм-фактор распространяется на все модули памяти типа RIMM (RDRAM). На рынке существуют следующие вариации данного форм-фактора: 184-контактная, 168-контактная и 242-контактная. 

Важно: при выборе форм-фактора модуля оперативной памяти, необходимо иметь ввиду, что материнская плата, на которую в дальнейшем будет устанавливаться данная память, должна иметь поддержку выбранного форм-фактора оперативной памяти.

Типы оперативной памяти

Тип - очень важный параметр оперативной памяти. Им определяется ее внутренняя структура и основные характеристики. В настоящее время, на рынке существуют 5 основных типов оперативной памяти: 

  • SDRAM;
  • DDR SDRAM;
  • DDR2 SDRAM;
  • DDR3 SDRAM;
  • RIMM

Рассмотрим подробнее каждый из них:

SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) - синхронная динамическая память, обладающая произвольным доступом. В отличие от типов памяти предыдущих поколений, обладает функцией синхронизации с системным генератором. Это дает возможность контроллеру памяти точно определять время готовности данных, что существенно сокращает временные задержки, возникающие в процессе циклов. В недалеком прошлом, данный тип оперативной памяти широко применялся в ПК, однако сегодня тотально вытеснен с рынка типом DDR и его "последователями". 

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) - синхронная динамическая память, обладающая случайным доступом и удвоенной скоростью передачи. Ключевым преимуществом типа памяти DDR SDRAM перед типом SDRAM является увеличенная вдвое пропускная способность памяти, при той же тактовой частоте. Так, за один такт системного генератора производится не одна, как в SDRAM, а сразу две операции с данными. Отсюда и название: Double Data Rate (удвоенная скорость передачи данных). 

DDR2 SDRAM - следующее поколение памяти DDR, второе по счету. Являясь эволюционным продолжением DDR, новое поколение сохранило в себе принципы функционирования "предшественника". Ключевое отличие кроется лишь в том, что в новом типе производится выборка 4-х бит данных за один такт, тогда как в первом DDR осуществлялась 2-х битная выборка. Кроме того, DDR2 отличается более низким энергопотреблением, меньшим тепловыделением и большей рабочей частотой. 

DDR3 SDRAM - следующее за DDR2 SDRAM поколение оперативной памяти. В нем применяется та же технология "удвоения частоты", что и в DDR2. Ключевыми отличиями нового поколения памяти от предшествующего являются: возможность работы на более высокой частоте, и меньшее энергопотребление. Модули памяти DDR3 оснащены специальными "ключами", представляющими собой ориентирующие вырезы. Эти вырезы имеют явные отличия от "ключей" модулей памяти DDR2. Так, модули DDR3 и DDR2 не имеют совместимости со старыми слотами. 

RIMM (RDRAM, Rambus DRAM) - синхронная динамическая память. Автором и разработчиком данного стандарта является корпорация Rambus. Главное отличие типа RIMM от DDR-памяти заключается в увеличенной тактовой частоте, которую удалось добиться благодаря сокращению разрядности шины при одновременной передаче номера строки/столбца ячейки в ходе обращения к памяти. Обладая чуть более высокой производительностью, RDRAM, при выходе на рынок, была значительно дороже DDR. Это повлекло за собой практически тотальное вытеснение RIMM с рынка оперативной памяти.

Выбирая оперативную память, пользователь, прежде всего, должен ориентироваться на возможности имеющейся/выбранной материнской платы, поскольку в параметрах "материнки" заложена совместимость с тем или иным модулем памяти.

Что такое упаковка чипов?

Это определенный характер расположения чипов на модуле памяти. Модули могут быть как с односторонней, так и с двусторонней упаковкой. Когда микросхемы установлены с обеих сторон модуля, толщина модуля, соответственно, увеличивается. Физически, такие модули не могут устанавливаться в некоторые системы.

Что такое тактовая частота?

Тактовая частота - это максимальная частота системного генератора, на которой синхронизируются процессы приема/передачи информации.

В типе памяти DDR (а также DDR2 и DDR3) указывается двойное значение тактовой частоты. Это делается потому, что за один такт осуществляется две операции с данными.

Чем выше тактовая частота, тем большее количество операций производится за единицу времени. Это дает возможность приложениям достигнуть более стабильной и быстрой работы. При прочих равных параметрах, память с более высокой тактовой частотой обладает более высокой стоимостью.

Что такое совместимость модуля памяти?

Некоторые модули памяти предназначаются исключительно для определенных ПК и ноутбуков. Это - специальные модули, выпускаемые производителями строго для определенных моделей. Однако, существуют и модули широкого применения, которые доступны для установки на различного рода компьютеры.

Что такое радиатор модуля памяти?

Это специальные металлические пластины, установленные на микросхемах памяти. Основной их функцией является улучшение теплоотдачи системы. Обычно, радиаторы устанавливаются непосредственно на модули. Однако, монтировать их имеет смысл только на высокочастотные модули памяти.

Что такое пропускная способность модуля памяти?
Это тот объем информации, который может быть передан или получен за 1 секунду времени. Данный показатель в модуле памяти напрямую зависит от тактовой частоты. Чтобы рассчитать его, нужно умножить показатель тактовой частоты на ширину шины. Так, чем выше пропускная способность, тем выше скорость работы памяти, и соответственно, выше цена самого модуля (при идентичности всех остальных параметров).
Поддержка ECC

ECC (Error Checking and Correction) - алгоритм, способный обнаруживать и исправлять случайные ошибки, возникшие в результате передачи данных в системе оперативной памяти. Ошибка не должна превышать 1 бит в байте.

Некоторые материнские платы рабочих станций имеют поддержку технологии ECC. Также, ею обладают почти все без исключения серверные платы.

Модули памяти с технологией ECC отличаются более высокой стоимостью, в сравнении с обычными модулями.

Объем памяти одного модуля

Рассчитать общий объем памяти можно, сложив объемы установленных в систему модулей памяти.

Обычному офисному компьютеру для работы в Интернете и простых приложениях хватит 512 Мб. Для комфортной работы с графическими приложениями потребуется 1 Гб (1024 Мб) памяти. Сложные графические программы, а также "тяжелые" компьютерные игры будут должным образом функционировать при 2 Гб (2048 Мб) памяти и выше.

Диапазон объема памяти одного модуля: от 0.03125 до 32.0 Гб.

Низкопрофильный модуль памяти

Модуль памяти уменьшенной (по сравнению с габаритами стандартного модуля) высоты. Как правило, устанавливается в серверные корпуса с заниженным профилем (Low Profile).

Напряжение питания модуля памяти

Каждый модуль оперативной памяти рассчитан на определенный показатель напряжения питания. Вот почему при выборе модуля памяти важно проверить поддержку вашей материнской платой требуемого напряжения питания.

Число чипов на модуле памяти

На одном модуле памяти может располагаться определенное количество чипов. Микросхемы этих чипов могут быть установлены как с одной, так и с обеих сторон платы модуля.

Диапазон количества чипов каждого модуля памяти: от 1 до 72.

Число ранков модуля памяти

Ранк - это область памяти, создаваемая чипами ее модуля. Обладает шириной 64 бита (72 бита, при наличии поддержки ECC).

В зависимости от конструкции, в модуле может быть расположено 1, 2 или 4 ранка.

В настоящее время, все серверные материнские платы обладают ограничением на суммарное количество ранков памяти. К примеру, если в материнской плате может быть установлено максимум 8 ранков или 4 двухранковых модуля, то свободные слоты не будут поддерживать дополнительные модули, поскольку это приведет к превышению установленного ограничения. Вот почему цена одноранковых модулей выше, в сравнении с 2-х- и 4-ранковыми.

Число модулей в комплекте

Модули памяти могут продаваться в наборе. На рынке, помимо одиночных планок, нередко встречаются комплекты по 2, 4, 6, 8 модулей памяти, обладающих идентичными характеристиками. Эти комплекты специально подобраны для работы в двухканальном режиме.

Применение двухканального режима значительно увеличивает пропускную способность оперативной памяти. Таким образом, увеличивается и скорость работы запущенных приложений. Тем пользователям, которым необходима высокая скорость работы игровых и графических приложений, следует обратить особое внимание именно на такие наборы модулей памяти.

При покупке отдельных модулей памяти, важно помнить, что модули даже с идентичными характеристиками, от одного производителя, но приобретенные по отдельности, могут не сработать в паре. При этом необходимо учитывать, что сама материнская плата должна иметь поддержку двухканального режима работы памяти.

Число контактов в модуле памяти

Каждый модуль памяти обладает своим количеством расположенных на нем контактных площадок. Число контактов, находящихся в слоте оперативной памяти материнской платы, обязано совпадать с числом контактов на модуле.

Помимо идентичного количества контактов, совпадать должны и вырезы (ключи, препятствующие некорректной установке).

Диапазон количества контактов модуля памяти: от 144 до 244.

Что такое буферизованный модуль памяти?

Модуль памяти может оснащаться специальными буферами (регистрами). Эти буферы довольно-таки быстро производят сохранение поступивших в них данных, а также сокращают нагрузку на систему синхронизации, давая дополнительное свободное пространство контроллеру памяти.

Установленный между контроллером и чипами памяти буфер образует дополнительную задержку в ходе выполнения операций. Эта задержка составляет обычно 1 такт. Так, показателя высокой надежности можно добиться лишь путем сокращения (пускай и незначительного) быстродействия памяти.

Буферизированные модули памяти отличаются весьма высокой стоимостью и применяются в основном в серверах. Следует также отметить, что буферизованная и небуферизованная память не имеет между собой совместимости.

Что такое tRP?

tRP - это количество тактов между командой закрытия строки и командой открытия следующей строки. По сути, этот показатель определяет то время, которое необходимо для чтения первого бита памяти при другой активной строке: TRP + TRCD + CL.

Row Precharge Delay. Данный параметр определяет время повторной выдачи сигнала RAS. За это время контроллер памяти способен повторно выдать сигнал инициализации адреса строки.

Что такое tRCD?

tRCD - это количество тактов между командой открытия строки и непосредственным доступом к ее столбцам. Данный показатель включает в себя время, которое необходимо для чтения первого бита памяти, без активной строки: TRCD + CL.

RAS to CAS Delay - время задержки между определяющими сигналами адреса строки/столбца.

Что такое tRAS?

tRAS - это количество тактов между командой на открытие банка и командой на заряд. Это то время  которое требуется на обновление строки. Данный показатель сочетается с показателем TRCD.

Activate to Precharge Delay - минимальное число циклов между активацией (RAS) и подзарядкой (Precharge) одного и того же банка памяти.

Что такое CAS Latency (CL)?

Данный показатель обозначает временную задержку между отправкой адреса строки/столбца в память и моментом запуска процесса передачи данных. Это время, которое необходимо для чтения первого бита памяти при открытой нужной строке.

CAS - число тактов от момента запроса данных до момента их считывания. Является одной из ключевых характеристик модуля памяти. По сути, данный показатель определяет ее быстродействие. Чем ниже показатель CL, тем выше работоспособность памяти.

#