Pamięci RAM

Zobacz slidy

Treść prezentacji

Slide 1

PAMIĘ CI RAM Autorzy: Panzerny - DIPP SIPP SIMM Cywin - RIMM Hanza SO-DIMM i INNE Jaco - DIMM

Slide 2

DIP P

Slide 3

DIPP (Dual Inline Pin Package) Obudowa DIPP ma kształt prostopadłościanu z dwoma rzędami styków rozmieszczonych na dłuższych bokach, co czyni ją podobną do owada. Pamięci DRAM w obudowach typu DIP były najpopularniejsze we wczesnych modelach komputerów PC z procesorem 386. Układy działały w trybie stronicowym (Page Mode) i w szybkim trybie stronicowym (Fast Page Mode), i od dawna są przestarzałe

Slide 5

SIPP

Slide 6

SIPP (Single Inline Pin ObudowaPackage) jednorzędowa powstała po odwróceniu układu DIP na jedną stronę i przedłużeniu wszystkich wyprowadzeń bezpośrednio na jeden bok, równolegle do płaszczyzny układu, co znacznie ułatwiało szybką zmianę pamięci. Obudowy typu SIPP umożliwiały gęstsze upakowanie instalowanej pamięci i były używane w kilku systemach 386SX. Pamięci SIPP były wytwarzane w odmianach ze zwykłym i szybkim odświeżaniem. Tak jak pamięci DIP DRAM dawno zostały wyłączone z użytku.

Slide 10

SIM M

Slide 11

SIMM (Single Inline Memory Module) Moduł SIMM został zaprojektowany i opatentowany przez Wang Laboratories w 1983r. Moduły SIMM produkowane były w dwóch wariantach: 30Pinowe i 72-Pinowe. Te pierwsze używane były głównie w systemach 286, 386, 486 oraz Wang VS systems, drugie zaś zadebiutowały w IBM PS2 a później w komputerach 486, Pentium, Pentium Pro, a nawet w pierwszych Pentium II. W połowie lat 90 moduły 72pinowe wyparły całkowicie poprzednią wersję Dostępne moduły SIMM mają różne czasy dostępu, od 120 ns (najwolniejsze) do 50 ns (najszybsze). Dla modułów SIMM czas dostępu rzędu 60 ns jest całkiem dobry.

Slide 12

SIMM 30p Moduły te posiadały jak sama nazwa wskazuje 30 styków. Dysponuje 11- bitową szyną adresową. Dwukierunkowa 8bitowa magistrala danych uzupełniana jest dwiema dodatkowymi liniami (produkowane były także bez kontroli parzystości) DP- in i DP- out, stanowiącymi dostęp do komórki przechowującej bit parzystości. Linie adresowania wiersza (RAS) i komórka parzystości danych połączone są równolegle, zaś sygnały adresowania kolumn wprowadzane są dwukrotnie, jako wspólna linia wszystkich komórek danych (CAS) oraz oddzielnie dla komórki parzystości (PCAS). Moduły te obecnie wykorzystywane są jedynie w niektórych kartach rozszerzających, gdyż płyty główne już dawno ich nie obsługują.

Slide 16

SIMM 72 Jest to moduł pamięci o 32 bitowej szynie danych. Doskonale nadający się do procesorów klasy 486, ale już do Pentium trzeba stosować dwie takie kości, gdyż jest tam zastosowana szyna o szerokości 64 bitów. Produkowane były zarówno w wersji bez bitów parzystości, jak i w wersji z kontrolą parzystości w formie 36- bitowej. Wysokość samej płytki SIMM może być różna, w zależności od sumarycznej liczby zainstalowanych na niej układów scalonych.

Slide 21

RIM M

Slide 22

RIMM (Rambus Inline Memory Module) Jeden z rodzajów kości pamięci komputerowej, na którym umieszczone są układy scalone z pamięcią Rambus DRAM (RDRAM). Direct Rambus DRAM lub DRDRAM (Czasami nazywany Rambus DRAM lub RDRAM) jest typem dynamicznej pamięci synchronicznej RAM, zaprojektowanej przez firmę Rambus.

Slide 25

Najpopularniejsze kości typu RIMM: 160-pinowe, stosowane SO-RIMM 184-pinowe, stosowane RIMM 16-bitowe 232-pinowa, stosowane RIMM 32-bitowe 326-pinowa, stosowane RIMM 64-bitowe Kości 16-bitowe pamięci RIMM na płytach głównych muszą być montowane w parach, kości 32-bitowe mogą być instalowane pojedynczo. Każde niewykorzystane gniazdo pamięci na płycie głównej (ang. slot) musi być zamknięte specjalną zaślepką. Kości pamięci RIMM wyposażone są w radiator, konieczny do odprowadzania nadmiaru ciepła.

Slide 26

Pierwsze płyty główne dla komputerów PC ze wsparciem RDRAM zadebiutowały w 1999. Wspierały PC-800 RDRAM, które operowały na 400 MHz i przesyłały z przepustowością 1600 MBS na 16bitowej szynie z 184 pinami RIMM. Dane są transferowane zarówno na wzgórzu opadającym i wzrastającym sygnału zegara, co technicznie jest zwane jako Double Data Rate (DDR). Z przyczyn marketingowych prędkość zegara fizycznego została podwojona (Z powodu operacji DDR na dwóch wzgórzach). W ten sposób 400 megahercowy Rambus został nazwany PC-800. Jest on znacznie szybszy od poprzedniego standardu, PC-133 SDRAM, który operował na 133 Mhz przy 1066 MBs przepustowości na 64bitowej szynie używającej 168 pinów DIMM.

Slide 27

SO-DIMM

Slide 28

SO-DIMM Small Outline Dual Inline Memory Module Są to specjalne moduły DIMM przeznaczone do montażu w notebookach, komputerach zajmujących mało powierzchni (płyty główne Mini-ITX), specjalnych drukarkach biurowych oraz urządzeniach sieciowych. Moduły takie gabarytowo są mniejsze od wersji DIMM.

Slide 29

W zależności od rodzaju pamięci na niej znajdującej się, SO-DIMM posiadać może 72, 100, 144 lub 200 pinów w przypadku pamięci DDR SDRAM i DDR2 SDRAM. Jak ma to miejsce w modułach DIMM, tak i SO-DIMM posiadają specjalne wcięcia w celu ich mechanicznego rozpoznania i zapobieżeniu błędnemu montażowi.

Slide 30

SO-DIMM a DIMM

Slide 31

Montaż Płyta ze slotem SODIMM

Slide 32

Nowe pamięci SODIMM przydały by

Slide 33

DIMM

Slide 34

DIMM (Dual In-Line Memory Module) Złącza na płycie głównej w których można montować pamięci 168 pin SDRAM DIMMS, 184 pin DDR DIMMS, 240 pin DDR2 DIMMS Najpopularniejsze typy DIMM to: 72-pinowe, stosowane w SO-DIMM (32 bitowe) 144-pinowe, stosowane w SO-DIMM (64 bitowe) 168-pinowe, stosowane w SDR SDRAM 184-pinowe, stosowane w DDR SDRAM 240-pinowe, stosowane w DDR2 SDRAM 240-pinowe, stosowane w DDR3 SDRAM

Slide 35

Złącze DIMM

Slide 36

SDR

Slide 37

SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) Pamięć dynamiczna, (dawniej nazywana po prostu SDRAM, po wprowadzeniu techologii DDR SDRAM został dodany przedrostek SDR) synchroniczna, zbudowana na kondensatorach i tranzystorach. Synchroniczna, ponieważ działa ona zgodnie z przebiegiem taktu zegara procesora (współpraca z magistralą systemową). Pamięć SDR SDRAM jest taktowana częstotliwościami 66, 100 i 133 MHz. Produkowane były moduły 16, 32, 64, 128, 256 i 512 MB. Produkcja została zaprzestana z powodu pojawienia się DDR - szybszych i wydajniejszych pamięci, których wielkość dochodzi już do 4 GB.

Slide 38

Moduł pamięci SDR

Slide 39

DDR

Slide 40

DDR SDRAM (ang. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) rodzaj pamięci typu RAM stosowana w komputerach jako pamięć operacyjna oraz jako pamięć kart graficznych. Budowa Pamięci te budowane są w obudowach TSOP jak i BGA i mogą wytrzymać temperaturę do 70C. Kości przeznaczone dla płyt głównych zawierające moduły DDR SDRAM posiadają 184 styki kontaktowe i jeden przedział (w odróżnieniu od SDR SDRAM, który ma ich 168 oraz dwa przedziały).

Slide 41

Działanie Produkcję pamięci DDR SDRAM rozpoczęto w 1999 roku. Jest ona modyfikacją dotychczas stosowanej pamięci SDRAM (ang. Synchronous Dynamic RAM). W pamięci typu DDR SDRAM dane przesyłane są w czasie trwania zarówno rosnącego jak i opadającego zbocza zegara, przez co uzyskana została dwa razy większa przepustowość niż w przypadku konwencjonalnej SDRAM typu PC-100 i PC-133. Kości zasilane są napięciem 2,5 V a nie 3,3 V, co wraz ze zmniejszeniem pojemności wewnątrz układów pamięci, powoduje znaczące ograniczenie poboru mocy. Czas dostępu do danych znajdujących się w pamięci RAM w najnowszych pamięciach DDR-SDRAM wynosi ok. 4 ns. W najnowszych układach DDR4 stosowanych w kartach graficznych opóźnienie sięga 1 ns.

Slide 42

Oznaczenia Stosowane są dwa rodzaje oznaczeń pamięci DDR SDRAM. Mniejszy (np. DDR-200) mówi o częstotliwości, z jaką działają kości. Natomiast większy (np. PC1600) mówi o teoretycznej przepustowości jaką mogą osiągnąć. Szerokość magistrali pamięci wynosi 64 bity. Przepustowość obliczana jest metodą: DDR-200 (PC-1600) (64 bity 2 100 MHz)8 1,6 GBs DDR-266 (PC-2100) (64 bity 2 133 MHz)8 2,1 GBs DDR-333 (PC-2700) (64 bity 2 166 MHz)8 2,7 GBs DDR-400 (PC-3200) (64 bity 2 200 MHz)8 3,2 GBs

Slide 43

Moduł pamięci DDR

Slide 44

DDR2

Slide 45

DDR2 SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Acces Memory (ver. 2) ) Kolejny po DDR standard pamięci RAM typu SDRAM, stosowany w komputerach jako pamięć operacyjna. Pamięć DDR2 charakteryzuje się wyższą efektywną częstotliwością taktowania (533, 667, 800, 1066 MHz) oraz niższym poborem prądu. Podobnie jak DDR, pamięć DDR2 wykorzystuje do przesyłania danych wznoszące i opadające zbocze sygnału zegarowego, czego nie należy mylić z technologią dual channel. Pamięci DDR2 budowane są w obudowach FBGA (ang. Fine-pitch Ball Grid Array). Mogą pracować w temperaturze do 70C. Moduły pamięci DDR2 nie są kompatybilne z modułami DDR. Obecnie DDR2 obsługiwane są zarówno przez procesory firmy Intel jak i AMD.

Slide 46

Oznaczenia chipów i modułów Nazwa chipa Zega r Cykl zegara Taktowanie szyny Transfer danych Nazwa modułu Transfer szczytowy DDR2400 100 10 ns 200 400 mlns PC23200 3200 MBs DDR2533 133 7.5 ns 266 533mln s PC24200 PC243001 4266 MBs DDR2667 166 6 ns 333 667mln s PC25300 5333 MBs DDR2800 200 5 ns 400 800mln s PC26400 6400 MBs DDR21066 266 3.75 533 1066mln PC2s 8500 8533 MBs

Slide 47

Różnice w stosunku do DDR Moduły zasilane są napięciem 1,8 V, zamiast 2,5 V. Układy terminujące zostały przeniesione z płyty głównej do wnętrza pamięci (ang. ODT, On Die Termination). Zapobiega to powstaniu błędów wskutek transmisji odbitych sygnałów. DDR2 przesyła 4 bity w ciągu jednego taktu zegara (DDR tylko 2). Podwojona prędkość układu wejściawyjścia (IO) pozwala na obniżenie prędkości całego modułu bez zmniejszania jego przepustowości. Liczba pinów została zwiększona ze 184 do 240. Wycięcia w płytce pamięci umieszczone są w różnych miejscach, w celu zapobiegnięcia podłączenia niewłaściwych kości.

Slide 48

Kompatybilność wsteczna Pamięci DDR2 nie są kompatybilne z ich poprzednikami. Wynika to z ilości pinów, gęstości ich rozstawienia, napięcia pracy oraz pewnych zmian konstrukcyjnych. Dodatkowe informacje Najszybsze z obecnie produkowanych pamięci DDR2 osiągają 1200MHz (standard PC2-9600), przy opóźnieniach na poziomie 5-5-5-15 oraz napięciu zasilającym 2,3V. Ponadto, zdarzają się również moduły kierowane dla określonej grupy osób, która od konkretnych komponentów wymaga podobnie konkretnych właściwoś

Slide 49

Moduł pamięci DDR2

Slide 50

DDR 3

Slide 51

DDR3 SDRAM (ang. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory (ver. 3)) Nowy standard pamięci RAM typu SDRAM, będący rozwinięciem pamięci DDR i DDR2, stosowanych w komputerach jako pamięć operacyjna. Pamięć DDR3 wykonana jest w technologii 90 nm, która umożliwia zastosowanie niższego napięcia (1,5 V w porównaniu z 1,8 V dla DDR2 i 2,5 V dla DDR). Dzięki temu pamięć DDR3 charakteryzuje się zmniejszonym poborem mocy o około 40 w stosunku do pamięci DDR2 oraz większą przepustowością w porównaniu do DDR2 i DDR. Pamięci DDR3 nie są kompatybilne wstecz, tzn. nie współpracują z chipsetami obsługującymi DDR i DDR2. Posiadają także przesunięte wcięcie w prawą stronę w stosunku do DDR2 (w DDR2 wcięcie znajduje się prawie na środku kości). Obsługa pamięci DDR3 przez procesory została wprowadzona w 2007 roku w chipsetach płyt głównych przeznaczonych dla procesorów Intel oraz w 2009 roku w procesorach firmy AMD.

Slide 52

Moduły DDR3 PC3-6400 o przepustowości 6,4 GBs, pracujące z częstotliwością 800 MHz PC3-8500 o przepustowości 8,5 GBs, pracujące z częstotliwością 1066 MHz PC3-10600 o przepustowości 10,6 GBs, pracujące z częstotliwością 1333 MHz PC3-12700 o przepustowości 12,7 GBs, pracujące z częstotliwością 1600 MHz PC3-15000 o przepustowości 15 GBs, pracujące z częstotliwością 1866 MHz PC3-16000 o przepustowości 16 GBs, pracujące z częstotliwością 2000 MHz

Slide 53

Zalety i wady w stosunku do DDR2 Zalety w stosunku do DDR2 większa przepustowość przy niższym napięciu mniejszy pobór prądu o 40 Wady w stosunku do DDR2 Na ogół wyższe opóźnienia (timingi) lecz zrekompensowane przez znacznie wyższą przepustowość.

Slide 54

Moduł pamięci DDR3

Slide 55

Różnice DDR SDRAM

Slide 56

Różnice DDR SDRAM DDR SDRAM Standard Frequency (MHz) Voltage[10] DDR 100200 2.52.6 DDR2 200533 1.8 DDR3 400800 1.5

Slide 57

Dual channel Architektura dual-channel (dwukanałowa) technologia stosowana w płytach głównych do wydajniejszej obsługi pamięci DDR, DDR2 lub DDR3. Polega na podwojeniu przepustowości przesyłu danych przez magistralę łączącą pamięć RAM z mostkiem północnym (ang. northbridge), pełniącego rolę kontrolera pamięci. Technologia dual-channel wykorzystuje dwa 64-bitowe kanały, co razem daje kanał szerokości 128 bitów dla przesyłu danych pomiędzy pamięcią RAM a procesorem. Technologia dual-channel wymaga umieszczania kości pamięci parami w skorelowanych ze sobą gniazdach (gniazda te na płycie głównej oznaczone są najczęściej odpowiednimi kolorami). Kości pamięci tworzące parę powinny być takie same. Możliwe jest także używanie podobnych kości RAM różnych producentów, pod warunkiem, że mają taką samą wielkość pamięci (dopuszczalne są różne timingi (opóźnienia) pamięci oraz różne częstotliwości - w tym momencie płyta główna ustawi częstotliwość pamięci zgodne z częstotliwością najwolniejszej zainstalowanej kości RAM). W przypadku platform opartych na chipsecie nForce2 możliwe jest osiągnięcie trybu dual channel na trzech modułach pamięci np. 2x256 pracujące w pierwszym kanale i osobno 512 DDR lub trzech o takim samym rozmiarze. W pierwszym przypadku trzecia pojedyncza kość powinna mieć rozmiar równy dwóm pozostałym np. 2x512 i 1024 lub 2x1024 i 2048, w drugim np. 3x256 włożonych w odpowiednie złącza według instrukcji. Płyty główne oparte na nowoczesnych chipsetach obsługują tryb dual channel również, gdy użyjemy do jego budowy dwóch par pamięci o różnej pojemności (np. 2x256 MB 2x512 MB). Obecnie wszyscy liczący się producenci pamięci RAM posiadają w swoich ofertach zarówno pojedyncze moduły, jak również układy dostępne w parach, przetestowane i przystosowane do pracy w trybie dwukanałowym.

Slide 58

INNE

Slide 59

FPM RAM Fast Page Mode RAM Najpopularniejszy w czasach procesorów 486 i wczesnych wersji procesorów Pentium rodzaj pamięci, zdolny do pracy przy częstotliwościach magistrali do 66 MHz. Pamięć FPM do pracy z procesorem o 64 bitowej szynie danych (Pentium) była instalowana parami.

Slide 60

EDO RAM Extended Data Output RAM Pamięć RAM z rozszerzonym wyprowadzaniem sekwencji danych EDO. Jest to zmodyfikowana pamięć FPM i składa się ze specjalnie wydrukowanych układów.

Slide 61

VRAM Video RAM Odmiana kości pamięci RAM stosowana w kartach graficznych, przeznaczona wyłącznie do przetwarzania i wyświetlania bitmap. VRAM to dwuportowa pamięć umożliwiająca jednoczesną komunikację z magistralą komputera i z układem wyświetlającym. Dzięki temu, że jednocześnie przygotowuje dane do wyświetlenia na ekranie i pozwala na ich płynną modyfikację przez system, VRAM jest wykorzystywana w systemach wysokiej wydajności, np. w akceleratorach grafiki.

Slide 62

SGRAM Synchronous Graphics RAM Rodzaj pamięci RAM stosowany głównie w starszych kartach graficznych. Umożliwia szybką zmianę zawartości pamięci - jest to ważne, ponieważ karty graficzne muszą niekiedy wyświetlać wiele klatek obrazu na sekundę, a każda z nich wymaga całkowitej zmiany danych znajdujących się w pamięci karty graficznej. Pamięć ta może jednocześnie zapisywać oraz odczytywać dane

Slide 63

EDO RAM Extended Data Output RAM Pamięć RAM z rozszerzonym wyprowadzaniem sekwencji danych EDO. Jest to zmodyfikowana pamięć FPM i składa się ze specjalnie wydrukowanych układów.

Slide 64

WIĘCEJ O PAMIĘCIACH DO POCZYTANIA: http:tnij.orgpamiecir am Dziękujemy za uwagę!