Характеристики и маркировка оперативной памяти. Выбор оперативной памяти по маркировке и характеристикам

Модули оперативной памяти на современных компьютерах могут быть представлены в самых разных модификациях. В числе самых распространенных - DDR2 и DIMM. Что они представляют собой?

Факты о DDR2

DDR2 - это тип оперативной памяти для ПК и компьютерных видеокарт, обладающий главной шиной, которая работает примерно на вдвое более высокой частоте, чем та, что инсталлирована в модулях ОЗУ предыдущего поколения - DDR. В конструкции микросхем ОЗУ DDR2 присутствует 240 контактов.

Модули DDR2 выпускаются в 5 основных модификациях, различающихся по частоте (от 100 мГц, на которой работает наименее производительная версия до 266 мГц, которая установлена для самых быстрых типов ОЗУ DDR2).

Оперативная память DDR2 может дополняться:

• специальными чипами коррекции ошибок;
• модулями дополнительной регистрации адресов ячеек;
• микросхемами для буферизации данных.

Модули DDR2 характеризуются очень высокой полосой пропускания, низким уровнем потребления электроэнергии, эффективной конструкцией (с точки зрения работы системы охлаждения). Вместе с тем в некоторых случаях обращение к данным в модулях DDR2, работающих на высоких частотах, может происходить с задержкой, превышающей таковую в микросхемах предшествующего поколения.

Факты о DIMM

DIMM , в свою очередь, является не типом ОЗУ, а форм-фактором соответствующих модулей. То есть по сути - дизайнерской концепцией, которой придерживаются производители микросхем оперативной памяти с целью достижения взаимной совместимости выпускаемой продукции. Не исключение - бренды, которые поставляют на рынок модули памяти типа DDR2. Стандарту DIMM соответствуют и такие модификации микросхем ОЗУ, как DDR3 и DDR4.

Модули ОЗУ, выполненные в форм-факторе DIMM, представляют собой прямоугольные микросхемы, по обеим сторонам которых расположены контакты, независимые друг от друга. В свою очередь, контакты на оперативной памяти, соответствующей исторически предшествующему DIMM форм-фактору - SIMM, связаны между собой.

Модули DIMM идеально приспособлены для инсталляции в 64-разрядные компьютеры. Собственно, разработку и распространение данного форм-фактора многие IT-специалисты связывают как раз таки с ростом популярности 64-битных ПК. Однако исторически модули памяти DIMM используются довольно давно - с начала 90-х годов. Тогда они инсталлировались на рабочих станциях.

Сравнение

Главное отличие DDR2 от DIMM в том, что DDR2 - это технологический тип модулей оперативной памяти, а DIMM - форм-фактор. При этом DDR2 в современных модификациях в большинстве случаев выполнен именно в стандарте DIMM. В свою очередь, не каждый форм-фактор DIMM представлен в DDR2 - как мы отметили выше, DIMM-модули оперативной памяти используются с начала 90-х, когда ОЗУ в модификации DDR2 еще даже не были выведены на рынок. Возможно - даже и не изобретены.

Определив то, в чем разница между DDR2 и DIMM, отметим ее ключевые критерии в небольшой таблице.

Мы приветствуем всех вас, уважаемые посетители сайта сайт. Как вы знаете, понятие "персональный компьютер" относится не только к настольным системам стационарного типа, но и к более компактным, мобильным устройствам. Мы имеем в виду всевозможные ноутбуки, нетбуки, ультрабуки и т.д. Одним из основных компонентов любого переносного ПК является оперативная память. В целом, оперативная память для ноутбука весьма схожа с ОЗУ для вычислительного комплекса традиционного типа, но в то же время она имеет несколько заметных отличий. Большинство современных ноутбуков способны работать с печатными планками скоростной памяти формата SODIMM (SO-DIMM). Установка дополнительной оперативной кэш-памяти стандарта SODIMM DDR3 способно существенно повысить быстродействие вашей мобильной компьютерной системы, поэтому апгрейд ноутбука следует начинать именно с этой довольно простой технической процедуры.

Модули оперативной памяти формата SODIMM предназначены для персональных компьютеров переносного типа. Такие планки по форме немного отличаются от тех же оперативно запоминающих устройств для стационарных машин. Как правило, производители ноутбуков стараются сделать свои инженерно-технические решения как можно компактными, а это значит, что все их компоненты должны занимать минимальный объем внутреннего пространства. Учитывая данный факт, разработчики девайсов для RAM памяти каждый день создают все больше интересных моделей. Модули ОЗУ форм-фактора SODIMM почти вдвое короче и немного шире, чем стандартные платы DIMM. Одним из важнейших характеристик данных компьютерных комплектующих считается их тип памяти. Именно этот параметр определяет принадлежность того или иного продукта к определенному поколению оперативно запоминающих устройств.

На сегодняшний день, в этой сфере наиболее актуальной разработкой для мобильных персональных компьютеров является оперативная память стандарта SODIMM DDR3 . Здесь параметр DDR3 указывает на принадлежность памяти модуля ОЗУ к третьему поколению. Сейчас большинство ПК оборудуются данным типом высокоскоростной динамической памяти. Она способна не только повысить мощность системы, но и предоставить вашему компьютеру удвоенную скорость обмена цифровой информации. В магазинах компьютерных комплектующих имеется масса разнообразных планок для ноутбуков и других мобильных комплексов. Перед тем, как совершить покупку вам необходимо знать основные правила подбора оперативно запоминающих устройств. Благодаря нашим нескольким рекомендациям даже начинающий пользователь компактного ПК сможет самостоятельно произвести небольшой апгрейд своей электронной техники.

Казалось бы, чего тут сложного - подобрал и прикупил себе понравившиеся устройства временной памяти. На самом деле есть парочка нюансов, которые могут омрачить ваш поход в компьютерный салон. Первым важнейшим параметром является формат этих мини плат. В нашем случае нужно искать компоненты форм-фактора SODIMM (не DIMM). Далее следует определиться с типом используемой в устройстве энергозависимой кэш-памяти. В основном, все новейшие ноутбуки работают только с модулями ОЗУ последнего поколения, т.е. DDR3. Безнадежно устаревшая ревизия памяти RAM DDR2 теперь встречается очень редко, т.к. технический прогресс не стоит на месте. Чтобы на портативных системах запускать свежее программное обеспечение требуется все больше аппаратных мощностей, а это значит, что нужны устройства с повышенными показателями рабочей частоты и виртуального объема.

Каждый новый стандарт оперативной памяти, в отличии от предыдущего, имеет увеличенную частоту. Например, формат DDR способен работать на 400 МГц, DDR2 на 800 МГц, а самый распространенный тип RAM памяти уровня DDR3 на частоте от 1333 МГц. Конечно же, оперативно запоминающие устройства для ноутбуков формата SODIMM DDR3 способны работать в широком частотном спектре. Чем выше данный показатель, тем лучше для вашей мобильной системы. При покупке новых планок для своего ноутбука пользователь должен точно знать значения того частотного интервала памяти, который поддерживает печатная материнская его переносного компьютера. Эту информацию вы можете получить на сайте производителя данного товара. Как только решится вопрос с совместимостью оборудования, следует перейти к выбору объема приобретаемого устройства. Здесь действует аналогичное правило, как и в случае с номинальной частотой ОЗУ.

В отличии от настольного ПК, системная база ноутбука способна выделить под оперативную память всего лишь 2-3 специальных слота. Тем не менее, производители данных высокотехнологичных вычислительных машин утверждают, что современный ноутбук может быть укомплектован 16 или 32 гигабайтами временной памяти. Если сейчас в свободной продаже трудно найти планки с общим объемом 16 Гб, то 8 гигабайтовые компьютерные компоненты есть практически в каждом гипермаркете цифровой электроники. 8 Гб оперативки, как показывает практика, вполне хватает для выполнения повседневных задач. Любителям максимального быстродействия мы порекомендуем укомплектовать свою мобильную технику двумя модулями оперативки по 8 Гб. Большой объем памяти RAM непременно сыграет свою роль в обеспечении максимальной производительности на портативной платформе.

Память DIMM

DIMM (SDRAM , Synchronic DRAM, Dual In line Memory Module, - "синхронная DRAM" - динамическое ОЗУ с синхронным интерфейсом. SDRAM - синхронная память "первого поколения", имеют пропускную способность порядка 100 Mb/s и представляет собой модуль памяти с двумя рядами контактов. Внешне похожи на SIMM-ы. Синхронизация отличает SDRAM от работающих по асинхронному интерфейсу (FPM/EDO/BEDO DRAM).

Помимо синхронного метода доступа, SDRAM использует внутреннее разделение массива памяти на два независимых банка (т.е имеют раздельные контакты - обычно 2x84), что позволяет увеличивать разрядность - т.е. в итоге совмещать выборку из одного банка с установкой адреса в другом банке. SDRAM также поддерживает блочный обмен.

Применяется как в IBM-совместимых PC (в основном - платах под Pentium III), так и в компьютерах Apple. Возможна и установка SDRAM для процессора Intel Pentium 4 (существует чипсет i845 с поддержкой данного типа памяти).

В отличии от SIMM DIMM вдавливается в разъем и "накрывается" рычажками, с помощью которых и вытаскивается.

Присутствие слова dial означает независимость контактов с двух сторон. Все разновидности обычных DIMM-ов имеют одинаковое (168) число контактов (168-ми, рассчитанные на ширину шины 64 бит) и форм-фактор, и различаются только "ключами" (вырезки по бокам).

Устанавливать модули DIMM совместно с модулями типа SIMM (т.е. вместе на m/b) не рекомендуется в связи с тем, что модули DIMM питаются от 3.3 вольт, а SIMM - от 5. При этом большинство материнских плат имеют общее питание для слотов SIMM и DIMM. В связи с этим, при установке модулей в оба типа разъемов, на DIMM будет подаваться повышенное напряжение 5 вольт (может привести к выходу из строя чипов).

Цифры - это и спецификация (напр. стандарт PC 100), и частота работы модуля (напр. 100 МГц). Во многих старых материнских платах можно использовать также частоты 75 MHz и 83 MHz, но - на страх и риск пользователя. Оверклокеры использовали также значения 103, 112, 124 MHz. Применение повышенной частоты шины и нормальная работа m/b-периферии, как правило, никем не гарантировалось.

Первую полную спецификацию на DIMM-модули (это были PC-100) выпустила Intel при подготовке чипсета i440BX (с тактовой частотой системной шины 100 MHz) в 1998 году.

Спецификация до сих пор является самой полной из всех существующих на сегодняшний день спецификаций модулей памяти. Вместе с дополнением, детально описывающим программирование EEPROM для модулей SDRAM, она занимает больше 70 страниц! Начальная спецификация PC133 была также выпущена Intel-ом в конце 1999 года и реально отличается от PC100 только параметрами быстродействия. Но еще в ноябре 1996г. Intel официально встал на сторону Direct Rambus, заявив, что следующим после PC100 SDRAM стандартом станет RDRAM. PC133 SDRAM поддерживала компания Via и c учетом колоссальных проблем Rambus-а на тот момент (с процентом выхода годных чипов) - победила.

Шины памяти в 66МГц и 100 МГц - устарели. Все модули PC133 содержат чипы со временем доступа от 7.5 нс и меньше, что гарантирует беспроблемную работу на 133 Мгц. 133-МГц чипы совместимы со всеми PC100-продуктами. Незначительные различия между PC100 и PC133 стали причинами для обмана потребителей путем нестандартной маркировки. Зачем приобретать новый модуль PC133, если б/у PC100 со временем доступа 7 нс тоже сможет работать на 133Мгц? Модули со временем доступа 7 нс и менее вполне работоспособны на 150Мгц. Здесь критерием выбора становится качество изготовления всего модуля DIMM и имя фирмы-производителя. Т.е Brand-овская PC133 практически всегда держит 150 МГц.

Кроме частоты, модули DIMM подразделяются по напряжению питания и алгоритму работы. Стандартными является небуферизированные модули с напряжением питания 3,3 вольта. Небуферизованный DIMM может содержать память типа SDRAM, BEDO, EDO и FPM , иметь ширину 64 или 72 бита данных для контроля четности, а также 72 и 80 бит для ECC.

Эти модули отличаются от остальных положениями ключей (пропилов) в контактной линейке. Т.е. если посмотреть на модуль с лицевой стороны (где чипы), то левый ключ (пропил) должен быть в крайнем правом положении, а средний - в среднем положении. Левый ключ определяет, является ли модуль буферизированым, а средний - определяет напряжение питания. Буферизованные DIMM, как правило, несовместимы с не буферизованными.

В соответствии со спецификацией JEDEC, в модулях DIMM необходима реализация технология PD. Делается при помощи перезаписываемого ПЗУ с последовательным доступом (Serial EEPROM) и носит название Serial Presence Detect (SPD). ПЗУ представляет собой 8-выводную микросхему, размещенную в углу DIMM-a, а его содержимое описывает конфигурацию и параметры модуля. Т.е. визуально SPD - это небольшой "лишний" чип на модуле.

Системные платы с некоторыми chiset`ами (напр. 440LX/BX) могут использовать SPD для настройки системы управления памятью. Некоторые системные платы могут обходиться без SPD, определяя конфигурацию модулей обычным путем - это стимулирует выпуск рядом производителей DIMM без ПЗУ, не удовлетворяющих спецификации JEDEC.

Известность SPD получил после того, как ряд материнских плат (например, Intel AL440LX) отказались работать с "ширпотребными" DIMM-ами. По сути дела это означало инспирированную Intel попытку возродить использование PRD (теперь в виде SPD). 440LX проверял не только собственно SPD, но и "информацию от производителя", по поводу которой был разработан специальный закрытый стандарт, так что даже DIMM с корректным SPD могли быть им отвергнуты. Впрочем, попытка не имела особого успеха, так как функция контроля SPD задействована далеко не во всех современных материнских платах.

HSDRAM , Enhanced High Speed SDRAM - усовершенствованная высокоскоростная SDRAM (DIMM-ы) на частоте шины 150 МГц и выше (в зависимости от типа чипсета). Т.е. HSDRAM - более высококачественные чипы, чем нормальные SDRAM. И раньше были единственные "PC150" DIMM - модули Kingmax . В сентябре 2000г. компании Enhanced Memory Systems (подразделение Ramtron International )и Mushkin объявили о выпуске новых SDRAM DIMM модулей - с частотой 150 и установкой 2-3-2 (CAS, CAS-to-RAS, RAS, clock access time - 4.5 нс). Установкой или таймингом называют время отклика памяти на различные запросы. HSDRAM-модули смогут работать с этими же таймингами на частотах вплоть до 166 МГц. HSDRAM не имеет буфера и обеспечивает малое время задержки, чем достигается высокая производительность. Теоретически, пропускная способность памяти, работающей на частоте 150MHz, равна 150MHz*8 байт (т.к. ширина шины 64 бита) = 1200MB/s (1.2GB/s). Ну что же, по сравнению с 1.066GB/s у PC133 очень неплохо. Но, младший DDR PC1600 со своими 1.6GB/s все же быстрее.

Выигрыш HSDRAM по сравнению с hi-end системами на базе PC-100 и Direct Rambus DRAM составил от 28% до 49% (по разным показателям).

Small Outline DIMM, SO DIMM - разновидность DIMM малого размера, предназначенных в первую очередь для портативных компьютеров (notebook, ноутбуках) и иногда для принтеров. Наиболее часто встречаются 72- и 144-контактные модули (32 и 64 бит соответственно).

Полное наименование - 144pin SODIMM SDRAM и 72pin SODIMM SDRAM. 144-контактные SO DIMM имеют ключ "со смещением", ответственный за напряжение, т.е ключи (и соответствующие выступы) смещены вдоль, что сделало невозможным установку "неправильного" модуля памяти, хотя и заметно осложнило производство.

GF1000 DIMM . Компания Samsung разрабатывает новую технологиею DRAM для графических процессоров. Кодовое название памяти - GF1000, пропускная способность памяти - 2-4 Гбит/с, напряжение питания - 1,8 В. В продаже память появится в 2004 году.

Обычные виды SDRAM и DRAM называют также асинхронными - потому, что установка адреса, подача управляющих сигналов и чтение/запись данных могут выполняться в произвольные моменты времени - необходимо только соблюдение временнЫх соотношений между этими сигналами. В эти временные соотношения включены так называемые охранные интервалы, необходимые для стабилизации сигналов, которые не позволяют достичь теоретически возможного быстродействия памяти. Существуют также синхронные виды памяти, получающие внешний синхросигнал, к импульсам которого жестко привязаны моменты подачи адресов и обмена данными; помимо экономии времени на охранных интервалах, они позволяют более полно использовать внутреннюю конвейеризацию и блочный доступ.

Дата публикации:

25.06.2009

Как известно, оперативная память вкладывает большую составляющую в производительность компьютера. И понятно, что пользователи стараются увеличить объем оперативной памяти по максимуму.
Если года 2-3 назад на рынке было буквально несколько типов модулей памяти, то сейчас их значительно больше. И разобраться в них стало сложнее.

В этой статье мы рассмотрим различные обозначения в маркировке модулей памяти, чтобы вам проще в них было ориентироваться.

Для начала введем ряд терминов, котоыре нам понадобятся для понимания статьи:

• планка ("плашка") - модуль памяти, печатная плата с микросхемами памяти на борту, устанавливаемая в слот памяти;
• односторонняя планка - планка памяти, у которой микросхемы памяти расположены с 1 стороны модуля.
• двухсторонняя планка - планка памяти, у которой микросхемы памяти расположены с обоих сторон модуля.
• RAM (Random Access Memory, ОЗУ) - память с произвольным доступом, проще говоря - оперативная память. Это энергозависимая память, содержимое которой теряется при отсутствии питания.
• SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) - синхронная динамическая оперативная память: все современные модули памяти имеют именно такое устройство, то есть требуют постоянной синхронизации и обновления содержимого.

Рассмотрим маркировки

• 4096Mb (2x2048Mb) DIMM DDR2 PC2-8500 Corsair XMS2 C5 BOX
• 1024Mb SO-DIMM DDR2 PC6400 OCZ OCZ2M8001G (5-5-5-15) Retail

Объем

Первым обозначением в строке идет объем модулей памяти. В частности, в первом случае это - 4 ГБ, а во втором - 1 ГБ. Правда, 4 ГБ в данном случае реализованы не одной планкой памяти, а двумя. Это так называемый Kit of 2 - набор из двух планок. Обычно такие наборы покупаются для установки планок в двухканальном режиме в параллельные слоты. Тот факт, что они имеют одинаковые параметры, улучшит их совместимость, что благоприятно сказывается на стабильности.

Тип корпуса

DIMM/SO-DIMM - это тип корпуса планки памяти. Все современные модули памяти выпускаются в одном из двух указанных конструктивных исполнений.
DIMM (Dual In-line Memory Module) - модуль, у которого контакты расположены в ряд на обоих сторонах модуля.
Память типа DDR SDRAM выпускается в виде 184-контактных DIMM-модулей, а для памяти типа DDR2 SDRAM выпускаются 240-контактные планки.

В ноутбуках используются модули памяти меньших габаритов, называемые SO-DIMM (Small Outline DIMM).

Тип памяти

Тип памяти - это архитектура, по которой организованы сами микросхемы памяти. Она влияет на все технические характеристики памяти - производительность, частоту, напряжение питание и др.

На данный момент используется 3 типа памяти: DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM. Из них DDR3 - самые производительные, меньше всего потребляющие энергии.

Частоты передачи данных для типов памяти:

• DDR: 200-400 МГц
• DDR2: 533-1200 МГц
• DDR3: 800-2400 МГц

Цифра, указываемая после типа памяти - и есть частота: DDR400, DDR2-800 .

Модули памяти всех типов отличаются напряжением питания и разъемами и не позволяют быть вставленными друг в друга.

Частота передачи данных характеризует потенциал шины памяти по передаче данных за единицу времени: чем больше частота, тем больше данных можно передать.

Однако, есть еще факторы, такие как количество каналов памяти, разрядность шины памяти. Они также влияют на производительность подсистем памяти.

Для комплексной оценки возможностей RAM используется термин пропускная способность памяти. Он учитывает и частоту, на которой передаются данные и разрядность шины и количество каналов памяти.

Пропускная способность (B) = Частота (f) x разрядность шины памяти (c) x кол-во каналов (k)

Например, при использовании памяти DDR400 400 МГц и двухканального контроллера памяти пропускная способность будет:
(400 МГц x 64 бит x 2)/ 8 бит = 6400 Мбайт/с

На 8 мы поделили, чтобы перевести Мбит/с в Мбайт/с (в 1 байте 8 бит).

Стандарт скорости модуля памяти

В обозначении для облегчения понимания скорости модуля указывается и стандарт пропускной способности памяти. Он как раз и показывает, какую пропускную способность имеет модуль.

Все эти стандарты начинаются с букв PC и далее идут цифры, указывающие пропускную способность памяти в Мбайтах в секунду.

В таблицах указываются именно пиковые величины, на практике они могут быть недостижимы.

Производитель и его part number

Каждый производитель каждому своему продукту или детали дает его внутреннюю производственную маркировку, называемую P/N (part number) - номер детали.

Для модулей памяти у разных производителей она выглядит примерно так:

• Kingston KVR800D2N6/1G
• OCZ OCZ2M8001G
• Corsair XMS2 CM2X1024-6400C5

На сайте многих производителей памяти можно изучить, как читается их Part Number.
Модули Kingston семейства ValueRAM:

Модули Kingston семейства HyperX (с дополнительным пассивным охлаждением для разгона):

По маркировке OCZ можно понять, что это модуль DDR2 объемом 1 Гбайт, частотой 800 МГц.

По маркировке CM2X1024-6400C5 понятно, что это модуль DDR2 объемом 1024 Мбайт стандарта PC2-6400 и задержками CL=5.

Некоторые производители вместо частоты или стандарта памяти указывают время в нс доступа к чипу памяти. По этому времени можно понять, какая используется частота.
Так поступает Micron: MT47H128M16HG-3 . Цифра в конце обозначает, что время доступа - 3 нс (0.003 мс).

По известной форуме T=1/f частота работы чипа f=1/T : 1/0,003 = 333 МГц.
Частота передачи данных в 2 раза выше - 667 МГц.
Соответственно, данный модуль DDR2-667.

Тайминги

Тайминги - это задержки при обращении к микросхемам памяти. Естественно, чем они меньше - тем быстрее работает модуль.

Дело в том, что микросхемы памяти на модуле имеют матричную структуру - представлены в виде ячеек матрицы с номером строки и номером столбца.
При обращении к ячейке памяти считывается вся строка, в которой находится нужная ячейка.

Сначала происходит выбор нужной строки, затем нужного столбца. На пересечении строки и номера столбца и находится нужная ячейка. С учетом огромных объемом современной RAM такие матрицы памяти не целиковые - для более быстрого доступа к ячейкам памяти они разбиты на страницы и банки.
Сначала происходит обращение к банку памяти, активизация страницы в нем, затем уже происходит работа в пределах текущей страницы: выбор строки и столбца.
Все эти действия происходит с определенно задержкой друг относительно друг друга.

Основные тайминги RAM - это задержка между подачей номера строки и номера столбца, называемая временем полного доступа (RAS to CAS delay, RCD ), задержка между подачей номера столбца и получением содержимого ячейки, называемая временем рабочего цикла (CAS latency, CL ), задержка между чтением последней ячейки и подачей номера новой строки (RAS precharge, RP ). Тайминги измеряются в наносекундах (нс).

Эти тайминги так и идут друг за другом в порядке выполнения операций и также обозначаются схематично 5-5-5-15 . В данном случае все три тайминга по 5 нс, а общий рабочий цикл - 15 нс с момента активизации строки.

Главным таймингом считается CAS latency , который часто обозначается сокращенно CL=5 . Именно он в наибольшей степени "тормозит" память.

Основываясь на этой информации, вы сможете грамотно выбрать подходящий модуль памяти.