Память

   

В этом разделе приведены данные по спецификациям памяти PC100 и PC133, соблюдение которой считается обязательным для использования с частотой системной шины 100 или 133 MHz.

 

Введение

         У фирмы Intel есть одна интересная положительная особенность - во многих случаях, видя, что другим гигантам компьютерной индустрии недосуг сделать какой-нибудь стандарт, а отсутствие стандарта начинает уже мешать нормальной работе продуктов Intel, она сама выпускает такой стандарт и он обычно принимается индустрией de-facto. Именно так происходит со стандартами на модули памяти современных компьютеров. Именно Intel выпустила первую спецификацию на модули памяти PC-100.
         Выход набора i820, одним из основных отличий которого является поддержка памяти Rambus (RDRAM) вызвал, как не странно, интерес к различным вариантам обычной синхронной памяти (SDRAM). Произошло это, в первую очередь, из-за высокой стоимости памяти RDRAM и не очевидных для большинства пользователей преимуществ, которые дает новая память. Понятно, что использование RDRAM с набором i840 и на 2 каналах доступа к памяти с общей пропускной способностью 3.2 GBytes/s даст заметный прирост производительности для задач с интенсивным использованием памяти, но у основной массы пользователей персональных компьютеров нет пока, по крайней мере, потребностей в таких задачах. Поэтому даже сама Intel, ранее неоднократно "хоронившая" обычную память, в конце 1999 года выпустила спецификацию на память PC133, тем самым признав необходимость ее применения в ближайшей перспективе.


 PC100

Основные положения спецификации PC100 следующие:

  • Строго оговоренные максимальные и минимальные длины сигнальных проводников в печатной плате модуля памяти для каждой из 7 групп сигналов - адресов, данных и 5 групп сигналов управления. В предыдущих спецификациях указывалась только максимальная длина проводника, хотя многие производители даже эти требования не выдерживали.

  • Ширина проводника и зазоры между проводниками должны соответствовать требованиям спецификации. Проектирование модуля памяти с выполнением этих требований позволяет минимизировать взаимовлияние сигналов на плате и уменьшить тем самым помехи. Ранее таких правил не было вообще.

  • Печатная плата модуля памяти должна иметь 6 слоев с обязательным выделением отдельных слоев под питание и корпус. Ранее 6 слоев только рекомендовались и многие производители выпускали модули на 4-х слойных печатных платах для снижения себестоимости и не выполняли разводку питания и корпуса в отдельных слоях.

  • Подробно оговаривается толщина каждого слоя печатной платы и, тем самым, расстояние между проводниками на соседних слоях. Это позволяет уменьшить переотражения сигналов и сократить их время распространения. Ранее такие параметры не описывались.

  • Точно указываются временные интервалы прихода тактовой частоты на микросхемы памяти модуля (модулей) от схем управления на материнской плате. Ранее существовали только приблизительные требования.

  • Должны быть установлены резисторы на концах сигнальных проводников (их также называют терминаторами). Такие резисторы значительно уменьшают переотражения сигналов. Переотражение может привести к ошибке при записи/чтении данных (0 может быть определен как 1 и наоборот). На большинстве современных модулей памяти отсутствуют терминаторы, хотя их применение оговаривалось и в предыдущих спецификациях.

  • Модули памяти должны содержать микросхемы с временем пакетной выборки не хуже 8 ns. Intel утверждает, что память с временем выборки 10 ns не может использоваться при частоте шины 100 MHz и модуль с такими микросхемами не может удовлетворять спецификации PC100.

  • Электрически перепрограммируемая память (EEPROM) с последовательным доступом (также называемая SPD применительно к модулям памяти) должна быть на каждом модуле памяти. В этой микросхеме должна быть записана точная информация о характеристиках модуля памяти для того, чтобы BIOS материнской платы правильно установил временные параметры доступа к памяти. Это требование существовало и раньше, однако многие производители как модулей памяти так и материнских плат игнорировали его. Только материнские платы самой Intel требовали наличие SPD блока в обязательном порядке.

  • Каждый тип модуля памяти должен иметь маркировку, в которой должна быть информация о временных характеристиках и версии SPD в формате PC100-abc-def, где первые 4 подчеркнутых символа -  определяют основные временные спецификации модуля, последние 2 - версия SPD. Ранее никаких требований к маркировке не было.

  • На каждом сигнальном слое печатной платы модуля памяти должны быть по периметру проложены проводники, соединенные с корпусом. Это позволит уменьшить излучение от модуля на другие компоненты компьютера.

  • Устанавливается толщина золотого покрытия контактов модуля памяти в 0.8 микрон. Ранее толщина покрытия могла быть и 0.1-0.3 микрон, что иногда вызывало сбои в работе памяти.

  • Определяются две категории памяти по производительности - CL-2 и CL-3. CL-2 должна работать с 2 тактами задержки (36 nc) после сигнала CAS, а CL-3 с 3 тактами задержки (46 nc).

PC133

      Спецификация PC133 была окончательно выпущена Intel в конце 1999 года и отличает ее от PC100 только параметры быстродействия, которые для удобства сведены в таблицу:

Параметр

PC100

PC133

Минимально допустимое значение

Наилучшее

Минимально допустимое значение

Наилучшее

Время доступа, ns

10

8

7.5

6

Время удержания данных на выходе, ns

3

 

2.7

 

Время установки, ns

2

 

1.5

 

     Требования к конструктивному исполнению были заложены в спецификацию PC100 с большим запасом, поэтому в их изменении не было необходимости. Практически аналогичные требования к памяти PC133 предлагаются и фирмой VIA Technologies в своей спецификации на PC133.

Маркировка модулей памяти

Маркировка на модуле памяти должна иметь следующий вид:

PCX-ABC-DEF, где

X -

номинальная рабочая частота в MHz.

A -

минимальное значение задержки CAS (CAS Latency), для номинальной тактовой частоты модуля, в тактах. Может принимать значения 2 или 3. Память с 2 тактами CAS Latency выдерживает работу на более высокой тактовой частоте, чем память с 3 тактами.

B -

минимальный временной интервал RCD (RAS to CAS Delay), т.е. задержка между     сигналами RAS и CAS, в тактах номинальной для модуля частоты шины. Обычно    это значение равно 2.

C -

минимальное значение RP (RAS Precharge), параметра, позволяющего определять скорость накопление заряда по RAS до начала цикла регенерации памяти. Определяется также в тактах номинальной для модуля частоты шины и обычно имеет значение 2.

D -

минимальное время доступа в наносекундах, обычно упоминаемое как самый важный параметр, характеризующий качество памяти. На самом деле значение CAS Latency в большей степени определяет возможность работы модуля на частоте шины, превышающей номинальную.

E -

номер версии блока SPD (Serial Presence Detect), установленного на модуле. Может обозначаться как одной, так и двумя цифрами.

F -

Зарезервировано на будущее и обычно 0.

Пример обозначения: PC100-222-7120

На модуле с такой маркировкой установлены микросхемы памяти с 2 тактами CAS Latency, 2 тактами задержки между RAS и CAS, 2 тактами RAS Precharge, временем доступа 7 наносекунд и версией 1.2 блока SPD.

Заключение

      Как уже было с памятью PC66, многие экземпляры которой нормально работали на частоте 100 MHz, память PC100 на 8 ns, маркировка которой соответствует реальности, также, как правило, нормально работает на частоте шины 133 MHz, поэтому не всегда при смене материнской платы следует менять память PC100 на более дорогую PC133. К началу 2001 года стоимость PC133  практически сравнялась со стоимостью PC100 и вопрос замены решается после этого проще.