| 1. Введение
В настоящее
время стоимость памяти
упала настолько, что
прибыль производителей и
продавцов составляет
менее 20%. Это заставляет их
при производстве плат
памяти использовать
низкосортные чипы,
генераторы четности, на
самом деле не
осуществляющие контроль,
чипы, уже
использовавшиеся ранее, а
также перемаркировывать
их. Этот материал является
попыткой дать покупателям
памяти ту необходимую
информацию, которая
позволит им сделать
правильный выбор при
покупке системной памяти.
Здесь содержится и
техническая информация,
которая может
заинтересовать только «продвинутых
пользователей», и
информация из «области
общих знаний и знаний о
природе».
Основная
часть этого материала
посвящена Dynamic RAM (DRAM),
применяемой на
сегодняшний день в
большей части систем. По
сравнению с SRAM (Static RAM),
применяемой в кеше
второго уровня, это - более
дешевое решение, однако DRAM
работает несколько
медленнее из-за
необходимости
периодического
обновления содержимого
памяти во избежание
потери информации. В
настоящее время
существуют следующие
разновидности DRAM: Fast Page Mode
(FPM) и Extended Data Out (EDO),
отличающиеся способом
доступа к данным и
взаимодействием с
центральным процессором.
Более продвинутыми и
технологичными являются
Burst EDO (BEDO), Synchronous DRAM (SDRAM),Video
RAM (VRAM), Window RAM (WRAM), Synchronous
Graphics RAM (SGRAM) и RAMBUS RAM.
В этот
список не попали Static RAM (SRAM)
и Read Only Memory (ROM). SRAM не
нуждается в периодическом
обновлении содержимого и
применяется в кеше. ROM
используется в основном
для хранения BIOS, где
информация должна
сохраняться и при
выключенном питании, что и
позволяет этот тип памяти.
ROM включает в себя также PROM,
EPROM, EEPROM и FLASH ROM. Память
типа EEPROM и FLASH ROM
используется в системах
BIOS и может быть обновлена
при помощи утилит,
поставляемых
производителем.
Вторая и
третья часть этой статьи
посвящены техническим
деталям и принятой
терминологии. В четвертом
параграфе обсуждается
конструирование модулей
памяти из чипов и
разнообразные
технические решения. В
пятом разделе обсуждается
рынок модулей памяти и
основные его участники.
Если технические детали
вас не привлекают,
обратитесь к шестому
разделу, где
рассказывается как
определить подделки с
возможно большей
вероятностью. Последний
раздел - это краткий обзор
всей статьи.
2. Чипы
памяти
Модули
памяти DRAM выпускаются в
виде: DIP (dual in-line package), SOJ (small
outline J-lead) и TSOP (thin, small outline
package). DIP - это микросхема с
двумя рядами выводов по
обе стороны чипа и
впаиваемая этими
контактами в небольшие
отверстия в печатной
плате. Изначально, модули
DIP устанавливались
непосредственно в
материнскую плату. Однако,
в настоящее время, они
используются в первую
очередь в кеше второго
уровня и вставляются в
панельки, припаянные к
материнской плате. SOJ - это
«тот же DIP, вид сбоку»,
потому что их выводы
просто загнуты на концах,
как буква «J». Чипы типа TSOP
отличаются небольшой
толщиной и имеющие
контакты, выведенные во
все стороны. SOJ и TSOP
разработаны для установки
на печатных платах. Однако
некоторые производители
видеокарт монтируют
контактные площадки для
установки модулей типа SOJ
на свои изделия.
Производители
микросхем памяти клепают
их в огромных количествах
на больших заводах. Когда
были запущены первые
производственные линии,
не все произведенные чипы
удовлетворяли
спецификации и поэтому
требовали перемаркировки
или даже утилизации (например
путем закатывания в
асфальт :). С
совершенствованием
технологии дефектов
становилось все меньше и
меньше. Однако, в
следствии устаревания
оборудования объем брака
снова увеличивался. В
настоящее время
большинство
производителей выполняет
замену технологических
линий.
Теоретически,
каждый чип по выходу с
производственной линии
должен быть проверен на
надежность и
быстродействие в
соответствии со
спецификацией. Однако, чип
может иметь меньшую
скорость доступа, чем
написано на нем (работать
быстрее). Например, 60ns-чип
может работать и как 59ns -
или даже как 50ns-чип. Если
же заводские тесты
показали, что фактическая
скорость доступа чипа 61
или 69ns, то он будет
промаркирован как 70ns-чип.
Чипы, показавшие
устойчивую работу на всех
тестах, относятся к классу
А (независимо от
быстродействия), чипы с
небольшими дефектами
будут отнесены к классу С,
а чипы имеющие
значительные дефекты
обычно уничтожаются.
Чипы класса
А наиболее надежны и
считаются чипами высшего
качества. Они также
являются наиболее
дорогими, потому что
обеспечивают устойчивую
работу в любых условиях.
Чипы класса С применяются
в устройствах, не столь
требовательных к
системной памяти как
современные компьютеры,
например в пейджерах,
калькуляторах и в другой
бытовой технике.
Некоторые производители
дополнительно применяют
другую классификацию для
идентификации чипов.
Производители
наносят на каждую
микросхему маркировку,
включающую название
производителя,
конфигурацию чипа,
скорость доступа и дату
производства. Эта
маркировка наносится не
на поверхность, а внедрена
в пластмассовый корпус
чипа. Единственный способ
удалить эту маркировку -
спилить ее (шкуркой или
напильником :). Далее на
чип наносится защитное
покрытие, предающее ему
презентабельный вид.
Кроме того, некоторые
производители наносят на
верхнюю часть микросхемы
небольшую рельефную точку
для обозначения первого
вывода чипа и для
идентификации
перемаркировок,
выполненных кустарно.
Производители
используют различную
маркировку для чипов
разного класса. Например,
Micron использует маркировку
MT для чипов класса А, а
чипы других классов
маркируются как USA или Laser
в зависимости от того,
насколько они плохи.
Другие производители
используют название
страны для маркировки
чипов низших классов.
Таким образом, можно
встретить чипы с
надписями типа «japan», «france»,
«korea», и т.п. Увидев чип с
такой маркировкой,
догадливый покупатель
смекнет, что этот чип
сделан из нестандартных,
дешевых материалов и не
полностью соответствует
спецификации. Кроме того
производители имеют чипы
различных ценовых
категорий в зависимости
от объема их тестирования.
Например, тот же самый Micron
опубликовал документ, в
котором указывается на
существование четырех
ценовых категорий для их
чипов. Чипы верхней
ценовой категории
протестированы тщательно
и гарантируется
отсутствие ошибок в 99.9%
случаев. Наименьшую цену
имеют микросхемы, которые
на скорость и надежность
не тестировались, то есть
покупатель приобретает
чипы «как есть» и ему
может не повезти. В этом
случае тестирование
возлагается на покупателя.
Выпускаются
чипы различной емкости (измеряемой
в Мегабитах - 1Мегабайт=8*1Мегабит),
например 1 Мегабит (в этом
контексте обозначение Mb -
это именно Мегабит), 4Mb, 16Mb,
64Mb и недавно появившиеся
256Mb. Каждый чип содержит
ячейки, в которых может
хранится от 1 до 16 бит
данных. Например, 16Mb-чип
может быть
сконфигурирован как 4Mbx4,
2Mbx8 или 1Mbx16, но в любом
случае его общая емкость
16Mb. Таким образом, первое
число маркировки у
некоторых производителей
указывает на общее
количество ячеек в чипе, а
второе - на число бит в
ячейке. Число бит на
ячейку также влияет на то,
сколько бит передается
одновременно при
обращении к ней.
Ячейки в
чипе расположены подобно
двумерному массиву,
доступ к ним
осуществляется указанием
номеров колонки и ряда.
Каждая колонка содержит
дополнительные схемы для
усиления сигнала, выбора и
перезарядки. Во время
операции чтения, каждый
выбранный бит посылается
на соответствующий
усилитель, после чего он
попадает в линию ввода/вывода.
Во время операции записи
все происходит с
точностью до наоборот.
Так как
ячейки DRAM быстро теряют
данные, хранимые в них, они
должны регулярно
обновляться. Это
называется refresh, а число
рядов, обновляемых за один
цикл - refresh rate (частота
регенерации). Чаще всего
используются refresh rates
равные 2K и 4K. Чипы, имеющие
частоту регенерации 2К,
могут обновлять большее
количество ячеек за один
раз, чем 4К и завершать
процесс регенерации
быстрее. Поэтому чипы с
частотой регенерации 2К
потребляют меньшую
мощность. При выполнении
операции чтения,
регенерация выполняется
автоматически, полученные
на усилителе сигнала
данные тут же
записываются обратно.
Этот алгоритм позволяет
уменьшить число требуемых
регенераций и увеличить
быстродействие.
Несколько
управляющих линий
используется для указания,
когда осуществляется
доступ к ряду и колонке, к
какому адресу
осуществляется доступ и
когда данные должны быть
посланы или получены. Эти
линии называются RAS и CAS (Row
Address Select - указатель адреса
ряда и Column Address Select -
указатель адреса колонки),
адресный буфер и DOUT/DIN (Data
Out и Data In). Линии RAS и CAS
указывают, когда
осуществляется доступ к
ряду или колонке. Адресный
буфер содержит адрес
необходимого ряда/колонки,
к которым осуществляется
доступ и линии DOUT/DIN
указывают направление
передачи данных.
Скорость
работы чипа асинхронной
памяти измеряется в
наносекундах (ns). Эта
скорость указывает,
насколько быстро данные
становятся доступными с
момента получения сигнала
от RAS. Сейчас основные
скорости микросхем,
присутствующих на рынке -
70, 60, 50 и 45ns. Синхронная
память (SDRAM) использует
внешнюю частоту
материнской платы для
циклов ожидания, и поэтому
ее скорость измеряется в
MHz, а не в наносекундах.
FPM была
практически вытеснена с
рынка EDO RAM благодаря тому,
что доступ процессора к EDO
RAM осуществляется быстрее
примерно на 60%, чем к FPM.
Доступ к
данным в FPM осуществляется
следующим образом (пример
для операции чтения):
когда на линию RAS подается
логический ноль (низкое
напряжение), адресный
буфер содержит номер ряда,
из которого данные должны
быть переданы на
усилитель сигнала. Затем
следует такая же операция,
но с CAS и с номером колонки.
Далее включается линия DOUT,
указывая на то, что данные
доступны. Чтобы
осуществить доступ к
другой колонке того же
ряда изменяется только CAS (это
как раз и называется Fast Page
Mode). Каждый раз при
включении CAS, DOUT
выключается, запрещая
доступ к данным.
В памяти
типа EDO используются такие
же алгоритмы для RAS и CAS, но
линия DOUT не выключается,
когда включается CAS. Это
позволяет начать доступ
со следующей колонки не
дожидаясь окончания
передачи из текущей
колонки. Это позволяет
увеличить скорость
доступа в пределах одной
страницы и увеличить
производительность
системы.
BEDO (Burst EDO)
разработана фирмой Micron
Technology как попытка еще
увеличить скорость памяти.
Будучи разработанной, эта
технология так и не вошла
в широкое применение, так
как SDRAM «круче». FPM, EDO и BEDO
не рассчитаны на скорость
шины более 66MHz. На
настоящий момент это не
так критично для
большинства материнских
плат, однако в ближайшем
будущем ситуация должна
измениться в связи с
использованием больших
скоростей шины. Так что в
настоящее время модули BEDO
применяются в основном
для кэширования
видеопамяти в
профессиональных
графических системах.
SDRAM (Synchronous
DRAM) - наиболее
перспективный из
представленных на рынке
типов памяти. Все операции
в SDRAM синхронизированы с
внешней частотой системы.
Это позволяет отказаться
от необходимости
использования аналоговых
сигналов RAS и CAS, требуемых
для асинхронной DRAM, что
увеличивает
производительность. В
перспективе, технология
SDRAM позволит
использование частоты
шины до 125MHz. Это очень
важно для общей
производительности
системы, так как частота
шины ввода/вывода - узкое
место для большинства
компьютеров,
ограничивающее функции
современных систем.
3. Печатные
платы
Современные
печатные платы состоят из
нескольких слоев. Сигналы,
питание и масса разведены
по разным слоям для защиты
и разделения. Стандартные
печатные платы имеют
четыре слоя, однако
отдельные производители
плат памяти (например, NEC,
Samsung, Century, Unigen и Micron)
используют шестислойные
печатные платы. Пока идут
споры, действительно ли
это лучше, теория говорит,
что два дополнительных
слоя улучшает разделение
линий данных, уменьшает
возможность
возникновения шумов и
перетекания сигнала между
линиями.
Следует
обратить внимание на
разводку и материал из
которого изготовлена
печатная плата. Например,
обычная четырехслойная
плата сделана с двумя
сигнальными слоями с
внешних сторон, питанием и
массой - внутри. Это
обеспечивает легкий
доступ к сигнальным
линиям, например, при
ремонте. К сожалению,
такая архитектура плохо
защищена от шумов,
возникающих снаружи и
внутри. Лучшая
конфигурация -
расположение сигнальных
слоев между слоями массы и
питания, что позволяет
защититься от внешних
шумов и предотвратить
внутренние шумы от
смежных модулей.
Неприятно,
но единственный известный
мне способ определить
количество слоев в
печатной плате и
расположение сигнальных
линий - обратиться к
производителю.
4. Модули
памяти
Многие
думают, что модули памяти,
которые они приобретают,
произведены такими
производителями
полупроводников как Texas
Instruments, Micron, NEC, Samsung, Toshiba,
Motorola и т.д., чья маркировка
стоит на чипах. Иногда это
так, но существует
множество производителей
модулей памяти, которые
сами чипов не производят.
Вместо этого они
приобретают компоненты
для производства модулей
памяти либо у
производителей, либо у
посредников. Случается,
такие сборщики
приклеивают наклейки на
готовые модули для своей
идентификации. Хотя
нередко можно встретить
модули вообще без
опознавательных знаков,
они сделаны третьими
производителями.
Крупные
производители модулей
памяти имеют контракты с
производителями чипов для
получения
высококачественных
микросхем класса А. Обычно
имя производителя
микросхемы остается,
однако некоторые
производители модулей
памяти имеют специальные
договоренности, по
которым производители
микросхем наносят их
маркировку вместо своей.
Это - фабричная
перемаркировка, никак не
сказывающаяся на качестве
чипа.
Модули
памяти могут быть
выполнены в виде SIPP (Single
In-line Pin Package), SIMM (Single In-line
Memory Module), DIMM (Dual In-line Memory
Module) или SO DIMM (Small Outline DIMM).
Наиболее употребительны
сегодня модули DIMM и SIMM. SO
DIMM чаще используется в
ноутбуках. Выводы (контакты)
модулей памяти могут быть
позолочены или с
оловянным покрытием в
зависимости от материала,
из которого выполнен слот
для памяти. Для лучшей
совместимости следует
стремиться использовать
модули памяти и слоты с
покрытием из одинакового
материала.
Существует
две разновидности модулей
SIMM: 30-контактные или 72-контактные,
в зависимости от числа
выводов модуля. 30-контактные
модули имеют ширину 9 бит (8
бит и бит контроля
четности), а 72-контактные
модули - ширину 32 бита (без
контроля четности) или 36
бит (с контролем четности).
Так как процессоры 386 и 486
имеют 32-битную шину,
необходимо использовать
либо 4 30-контактных модуля
SIMM, либо один 72-контактный
модуль. Системы на базе
процессоров Pentium, Pentium Pro и
Pentium II имеют 64-битную шину,
что требует использования
72-контактных модулей SIMM
парами или единственного
модуля DIMM, который имеет
ширину 64 бита и 168
контактов. Необходимое
число модулей памяти для
заполнения шины
называется «банком»
памяти.
Модули DIMM
подразделяются по
напряжению питания и
алгоритму работы.
Стандартными для PC
является не
буферизированные модули с
напряжением питания 3.3
вольта, поэтому другие на
рынке практически
отсутствуют. Не
буферизованный 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. Если
смотреть на модуль с
лицевой стороны (со
стороны чипов), 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.
Буферизированные
же модули должны иметь
дополнительные приемно-передающие
устройства на всех линиях
данных и в персональных
компьютерах класса PC не
применяются.
Контроль
четности заключается в
сложении 8 значащих бит
данных при записи в память
и сохранении результата в
девятом бите контроля
четности. Во время чтения
значащие биты снова
складываются и результат
сравнивается с
сохраненным при записи
битом контроля четности.
Если результаты совпадают,
считается что данные не
изменились и их
целостность
подтверждается. Этот тип
проверки может находить,
но не исправлять ошибку в
одном бите. Однако ошибка
в двух битах останется
незамеченной.
С учетом
современных технологий
производства памяти
ошибка четности
встречается примерно один
раз в десять лет для
любого модуля, однако если
уж она встретилась, то
последствия могут любые. В
зависимости от типа
приложений, контроль
четности может и не
требоваться. Для
банковских, военных и
подобных приложений, где
целостность данных - одно
из необходимых условий,
требуется контроль
четности, однако
большинству обычных
пользователей он не нужен.
Лучший
уровень проверки данных
достигается применением
ECC (кода с исправлением
ошибок), который
использует 7 или 8 бит
контроля четности (в
зависимости от ширины
шины процессора 4 или 8
байт соответственно). Это
позволяет не только
находить ошибку в одном
бите, но и исправлять ее, а
также находить ошибки в 2, 3
и даже 4 битах. Опыт
показывает, что 98% ошибок
случается в одном бите,
следовательно, этот
уровень контроля четности
приемлем для большинства
критичных к целостности
данных приложений.
30-контактные
модули могут быть
обозначены как 1х9 или 4х9,
что соответствует числу
бит, которые могут быть
переданы одновременно (включая
бит четности), а 72-контактные
модули могут обозначаться
как 1х32 и 1х36 (для 4-мегабайтных
модулей с контролем или
без контроля четности).
Почти все современные
материнские платы
поддерживают 72-контактные
модули SIMM как с контролем
четности, так и без него, а
также модули DIMM.
Число чипов
на модуле определяется
как размером микросхем
памяти, так и емкостью
всего модуля. Например,
требуется 32Mb для модуля
емкостью 4 Мегабайта (8 бит
- байт, поэтому число
мегабит необходимо
разделить на 8). Таким
образом, 4-мегабайтный
модуль может содержать
либо восемь 4Mb чипов, либо
два 16Mb. В связи с тем, что
появляются новые чипы
большей емкости,
становятся доступными и
модули памяти большей
емкости (более чем 32
мегабайта), которые
позволяют увеличивать
общий объем оперативной
памяти системы.
Установка
большого количества чипов
на один модуль может
привести к его перегреву и
выходу из строя всего
модуля.
По причине
того, что 72-контактные
модули SIMM являются 32-битными,
банки для этих SIMMов также
32-битные. Иногда,
используя стандартные
чипы, производят 64-битные
модули памяти. Эти модули
должны быть
сконструированы как
двухбанковые. Например,
для получения 8
Мегабайтного модуля SIMM (требующего
64Mb), можно использовать:
четыре 16Mb чипа (конфигурации
8х2Mb) - 32-битный
однобанковый модуль;
четыре 16Mb чипа (конфигурации
16х1Mb) или шестнадцать 4Mb
чипов (конфигурации 4х1Mb) -
64-битный двухбанковый
модуль. Заметим, что
четыре 16Mb чипа (конфигурации
4х4Mb) работать не будут, так
как этот модуль будет
использовать только 16 бит
данных, а если
использовать восемь таких
чипов, то будет получен
однобанковый 16
Мегабайтный модуль SIMM. Но
шестнадцать 4Mb чипов
конфигурации 1х4Mb также не
будут работать в 4-мегабайтном
модуле. К сожалению,
однобанковые 8-мегабайтные
модули SIMM требуют
применения схемы TTL, для
эмуляции двух банков, что
не поддерживается
некоторыми материнскими
платами - поэтому
некоторые 4-чиповые модули
SIMM иногда не работают.
В результате,
все 8-мегабайтные модули
SIMM (также как и 32-мегабайтные)
либо являются
двухбанковыми, либо
эмулируют эту
двухбанковость, для
соответствия стандарту.
Если производитель памяти
игнорирует эти требования,
то модуль памяти может и
не работать во многих
случаях.
DIMM - это не
более, чем форм-фактор, и
сам по себе вопрос, лучше
они или хуже, чем SIMM,
некорректен. Единственное
заведомое достоинство 168-пинового
модуля DIMM - это то, что в
пентиумную плату их можно
устанавливать по одному, в
то время как модули SIMM
ставятся парами. Очевидно,
что это достоинство
крайне несущественно.
Однако для, скажем, EDO DIMM
оно фактически
единственное. Другое дело,
что все практически все
производимые в настоящее
время модули DIMM оснащены
памятью типа SDRAM.
5. Рынок
памяти
Большинство
чипов (около 80%),
изготавливаемых
основными
производителями
полупроводников, не
используются в их
собственных продуктах, а
продаются в больших
количествах другим
компаниям по контрактам, в
которых оговаривается
фиксированные цены и
объемы поставки. Так как
строительство заводов
обходится недешево и
занимает немало времени,
то такие контракты
гарантируют окупаемость
предприятия и защищают
производителя от
колебаний рынка.
Оставшиеся чипы
реализуются через
дистрибьюторскую сеть.
Основные
производители модулей
памяти Kingston, Century, Unigen, Simple,
Advantage, и др. закупаются
непосредственно у
изготовителей чипов.
Лучшие производители
используют чипы класса А,
чтобы гарантировать
надежность своей
продукции. Некоторые
мелкие «левые»
производители покупают
чипы либо на сером рынке,
либо чипы низшего класса у
производителей, а также
могут использовать чипы,
снятые со старых или
бракованных модулей. Это
позволяет поддерживать
низкие цены, жертвуя
качеством и надежностью.
Для
производства готового
модуля памяти требуется
немного: печатная плата,
несколько чипов (и
естественно оборудование
для монтажа чипов), а также
некоторая информация о
сборке. Качество готового
модуля определяется
качеством чипов и
производственным
процессом. Хотя главной
частью модуля являются
чипы, но на качество,
совместимость и
надежность продукции
также влияют: качество
печатной платы,
управление производством
и разводка цепей.
Производитель должен быть
внимателен для сохранения
работоспособности чипов,
так как высокая
температура, применяемая
при пайке, может повредить
изделие или уменьшить его
надежность и
производительность, даже
приводя к несоответствию
маркировке.
Как и
говорилось ранее,
скорость чипа нанесена на
его внешней стороне,
вместе с другими данными.
Обычно она указывается
после знака «-» или
последними одной или
двумя цифрами в
маркировке. Например,
скорость доступа 60ns может
быть обозначена как «-6», «-06»
или «-60», а также что-то
вроде «GM71C17400AJ6», где нас
интересует последняя
цифра. Скорость доступа
показывает, сколько
времени надо чипу на ответ
центральному процессору,
поэтому лучше чтобы она
была меньше.
В принципе,
чем быстрее скорость шины,
тем более быстрая память
должна применяться в
системе. Например, частота
шины 8MHz требует всего лишь
150ns модулей, 33MHz - 70ns
модулей, а 66MHz - 60ns модулей.
Применение более быстрых
модулей не вызывает
проблем, однако
использование более
медленных модулей может
приводить к ошибкам в
работе приложений и
зависаниям. Желательно,
чтобы скорость всех
модулей памяти,
установленных в системе,
особенно в одном банке,
совпадала. Если даже все
модули имеют скорость
быстрее, чем нужно для
процессора, это не
вызывает побочных
эффектов. Как говорилось
ранее, та скорость,
которая написана на чипе,
указывает всего лишь на
наименьшую скорость его
работы. Теоретически (и
реально), модуль памяти
может, например, иметь
один из чипов скоростью
52ns, другой - 56ns, а третий -
60ns.
6. Памятка
покупателю
ЗНАЙТЕ, ЧТО
ВЫ ПОКУПАЕТЕ! Сначала
определите производителя
чипов и производителя
модуля. Существует
множество производителей
чипов и знать их всех
весьма затруднительно.
Хотя все ведущие
производители
изготавливают
высококлассные чипы, но
они также продают и свои
чипы класса С, и можно
напасть просто на
некачественную продукцию.
Поэтому найдите хорошего,
известного продавца,
который может внятно
объяснить, где он взял эту
память, потому что другого
пути отличить память
класса С мы предложить не
можем.
Многие
производители модулей
дают пожизненную гарантию,
даже на модули с чипами
низшего класса. Причины
этого могут быть
различными, но тем не
менее они выигрывают, так
как большинство
пользуется своими
системами более
нескольких лет и мало кто
загружает компьютер
настолько, что память
эксплуатируется в жестком
режиме. Чипы низкого
класса (даже
использованные) могут
удовлетворительно
работать в течении
нескольких лет, но все же
их надежность ниже, чем у
новых чипов класса А.
Может уйти немало времени
на установление того
факта, что ошибки
приложений связаны с
плохой памятью, а не с
ошибками программ.
К сожалению,
в настоящее время,
недостаточно посмотреть
на имя производителя на
чипе. В связи с
нарастающей конкуренцией
на рынке памяти,
существует немало
способов снижения цены, в
основном все они идут в
ущерб качеству. Знание
того, на что обратить
внимание поможет снизить
вероятность покупки
некачественных модулей,
то есть необходимо
разбираться в закорючках
и значках, нанесенных на
чипы.
ПОВТОРНО
ПРОИЗВЕДЕННЫЕ МОДУЛИ.
Один из популярных
способов экономии и то, на
что надо обратить
внимание, это так
называемые «повторно
произведенные модули».
Как было сказано выше,
каждый производитель
наносит дату на чип (кроме
TI, который наносит ее на
печатную плату). Эта дата
имеет вид «ГГНН», где ГГ -
год, а НН - номер недели, в
которую произведено
изделие. Например, надпись
«9622» обозначает, что чип
произведен в 22-ю неделю 1996
года.
Имейте в
виду, что все чипы
одинаковой конфигурации
на одном модуле должны
иметь одну и ту же (или
близкие) дату и
производитель всех чипов
должен быть один (иногда
это правило нарушается, но
не часто). Чипы данных и
чипы четности иногда
могут иметь разные даты
производства, так как
возможна их разная
конфигурация. Но тем не
менее даты не должны
отличаться очень сильно.
Если эти
даты отличаться, то есть
большой шанс нарваться на
«повторно произведенный
модуль». В этом нет ничего
плохого, кроме того, что
это может повлиять на
надежность из-за
повторного нагрева чипов
при перепайке (помните,
температура может нанести
ущерб надежности и
скорости чипа). Кроме того,
эти чипы, скорее всего, уже
использовались, и вы бы не
захотели их покупать, если
бы не цена.
Другим
отрицательным моментом
может являться
использование в 16-мегабайтных
модулях 4Mb чипов. Это может
привести к перегреву
модуля при использовании,
что может вызвать
снижение надежности или
выход из строя чипов.
ПЕРЕМАРКИРОВАННЫЕ
ЧИПЫ.
Еще один способ -
перемаркировка чипов.
Иногда, чтобы привести в
соответствие имена и даты
на чипах, первоначальные
маркировки стираются и
наносятся новые. Это
является мошенничеством.
Но узнать наверняка, были
ли стерты оригинальные
маркировки, нельзя.
Хотя иногда
можно определить
перемаркированные чипы,
если иметь в виду
следующее. Как написано в
разделе о производстве,
новый чип должен иметь
гладкую блестящую
поверхность, а многие
производители наносят
также рельефную точку на
эту поверхность (эта точка
маленькая, поэтому ищите
лучше). Так как при
перемаркировке
поверхность чипа
спиливается, то на вид она
будет матовой и негладкой.
Края точки будут уже не
такими четкими, и
отражающие свойства
поверхности чипа также
будут потеряны. И наконец,
если маркировка легко
стирается ногтем или
ножом, то этот чип
перемаркирован наверняка.
Как
говорилось ранее,
некоторые чипы
перемаркировываются на
фабрике. Это происходит из-за
того, что производитель
чипа не нанес свою
маркировку. И это не
является мошенничеством,
и не является
перемаркировкой. Учитывая
вышесказанное, отличить
перемаркированный
кустарно чип, несложно.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ
ПАМЯТЬ.
Еще один способ - продажа
уже использовавшейся
ранее памяти. Часто люди
продают свою старую
память. Продавец, купивший
у них эту память, продает
ее снова и действительно
получает хорошую прибыль.
Этого можно избежать
проверкой даты на чипах,
как сказано выше. Любой
модуль годичной давности
скорее всего уже
использовался. Элементы
памяти продаются неплохо,
поэтому новая память не
может так долго лежать на
полке. Другой метод
определения
использованной памяти -
посмотреть на контакты
модуля. Они не должны быть
поцарапаны. Хотя, если
дата производства чипов
не очень давняя, то этот
модуль мог просто
вставляться в материнскую
плату для тестирования.
ПОДДЕЛКА
КОНТРОЛЯ ЧЕТНОСТИ.
Если требуется память с
контролем четности, то
необходимо иметь в виду,
что существует битовый (настоящий)
и логический (никакой)
контроль четности. Если в
первом случае контроль
четности действительно
происходит по описанному
ранее алгоритму, то во
втором случае происходит
следующее: при записи бит
четности никуда не
записывается, а при чтении
этот бит просто
генерируется по
выдаваемым данным. Это
гарантирует, что сигнал
контроля четности всегда
подается на контроллер
памяти. Таким образом,
никакого контроля в
действительности не
происходит. Создание
таких модулей имело смысл,
когда применялись 30-контактные
SIMM и микросхемы памяти
были достаточно дороги (стоимость
дополнительного чипа
составляет
приблизительно 12% от
стоимости модуля, в случае
применения 8 чипов данных).
Если контроль четности не
нужен, а система не
поддерживает модули без
контроля четности, то
применение логического
контроля - вполне
приемлемое решение. К
сожалению, эта практика
была продолжена и в
модулях с 72-мя контактами.
Поэтому памяти с
поддельным контролем уже
продано немало.
Смысл таких
махинаций заключается в
извлечении
дополнительной прибыли
продавцом. Как же отличить
реальный битовый контроль
четности от логической
подделки? Существует
очень простой способ. Все
модули, которые реализуют
реальный контроль
четности, имеют чип
контроля,
промаркированный, в том
числе, буквами «BP». Это
расшифровывается как «bit
parity». Так что если этот чип
не перемаркировывался, то
его всегда можно найти на
модуле. К тому же имея в
виду, что модуль с
настоящим контролем
четности должен быть
дороже на 8-12% из-за
дополнительного чипа,
если продавец предлагает
память с четностью, дороже
всего на пару долларов, то
можно с уверенностью
сказать, что контроль
четности на таком модуле
логический.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ДЕШЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ.
Почти все мелкие
производители пытаются
также извлечь прибыль
путем максимальной
экономии, даже не впаивая
иногда некоторые элементы
на модуль. Естественно,
это может вызывать
немалые проблемы.
СКОРОСТЬ
ПАМЯТИ.
В руководстве к любой
материнской плате сказано,
чипы с каким временем
доступа рекомендуется
использовать. Обычно
предлагается применять
чипы со скоростью доступа
70ns или быстрее. Это
означает, что модули с
чипами со скоростью
доступа 60ns будут работать
нормально, а применение
модулей с 80ns чипами может
приводить к ошибкам и
зависаниям. Скорость
доступа у модулей в одном
банке должна быть
одинакова, в то время как
применение модулей с
разными скоростными
характеристиками в разных
банках допускается. Но при
этом система будет
работать со скоростью
самого медленного модуля.
EDO и FPM.
Почти все современные
материнские платы,
включая и некоторые платы
для 486 процессора,
позволяют использование
EDO RAM. Память типа EDO
рекламировалась как
значительно более быстрая
по сравнению с FPM, однако
реально это преимущество
не так очевидно из-за
применения на материнской
плате быстродействующего
кеша второго уровня. Без
кеша, производительность
систем с памятью типа EDO
быстрее на 20%, чем систем с
памятью FPM, однако если
размер L2 кеша хотя бы 256
килобайт, это
превосходство не
превышает 1-2%.
SDRAM. SDRAM
безусловно дает выигрыш в
производительности по
сравнению с ЕДО со
временем доступа 60ns,
однако вовсе не
шестикратный, как можно
подумать, глядя на
маркировку. В частности,
при частоте системной
шины 66 МГц на чипсете 430TX (VX
не оптимально использует
SDRAM) память EDO 60ns позволяет
организовать
последовательный доступ
по схеме 5-2-2-2, а SDRAM с
маркировкой 10ns - по схеме
5-1-1-1, что дает выигрыш
порядка 30%. (В
действительности выигрыш
заметно меньше, поскольку
доступ к памяти далеко не
всегда последовательный,
и намного большее
значение имеет кэш) Однако
при увеличении частоты
системной шины (тот же
Интел официально еще не
объявил процессоров,
работающих на большей
внешней частоте, но
очевидно, что это не за
горами) вплоть до 100MHz SDRAM
10ns будет по прежнему в
состоянии поддерживать
схему 5-1-1-1, а EDO 60ns будет
либо неработоспособно
вообще, либо будет
работать по значительно
худшей схеме.
ОЛОВО
ПРОТИВ ЗОЛОТА.
Некоторые источники
сообщают, что материал из
которого изготовлены
контакты модуля памяти и
соответствующего разъема,
должны совпадать. То есть,
покупая новые модули
памяти, убедитесь, что их
контактные площадки
сделаны из того же
материала, что и контакты
в разъеме вашей
материнской платы. Это
сравнение можно выполнить
чисто визуально, так как
золотые контакты имеют
желтый цвет, а оловянные -
белый. Очевидно, что эта
рекомендация базируется
на том, что в некоторых (например,
влажных) средах возможны
реакции окисления в зоне
соприкосновения
различных металлов. Это
может приводить к
неустойчивой работе
системы памяти и даже
отказам.
ДВУХБАНКОВАЯ
ПАМЯТЬ.
Некоторые материнские
платы могут использовать
двухбанковые модули
памяти размером 8 и 32
мегабайта. Поэтому важно
перед покупкой таких
модулей убедиться, что
ваша материнская плата
поддерживает эти модули.
Например, многие платы на
базе процессора 486 при
использовании всех банков
30-контактных модулей SIMM не
могут работать с
двухбанковыми 72-контактными
модулями SIMM.
ДВУХ- И
ЧЕТЫРЕХЧИПОВЫЕ МОДУЛИ.
Хотя применение таких
модулей и не вызывает
проблем, некоторые
материнские платы могут
не поддерживать
четырехчиповые модули
емкостью 8 Мегабайт,
состоящие из 16Mb-чипов из-за
нестандартной
конфигурации. Как
говорилось ранее,
возможно создание
однобанковых 8-мегабайтных
модулей с 16Mb чипами путем
эмуляции двух банков
посредством TTL-схемы. Но не
все материнские платы
поддерживают такую
конфигурацию, не
распознавая эти модули
или отказываясь грузиться.
С другой стороны ни о
каких проблемах с
двухчиповыми модулями мне
слышать не приходилось.
ЧАСТОТА
РЕГЕНЕРАЦИИ.
Лучше применять модули
памяти с частотой
регенерации 2К, чем с
частотой 4К, так как они
потребляют меньшую
мощность. Модули с
частотой регенерации 2К
работают устойчивей из-за
меньшего нагрева и более
частого обновления данных.
СМЕШИВАНИЕ
РАЗНЫХ ТИПОВ ПАМЯТИ.
Существует множество
рекомендаций по этой
проблеме. Однако общее
правило таково - в один
банк устанавливать память
одного типа, и не
устанавливать память, не
поддерживаемую
материнской платой. Хотя и
возможны некоторые
исключения, следование
этому правилу позволит
избежать любых проблем.
Если
материнская плата,
например, поддерживает EDO,
и если в одном банке
установить FPM RAM, а в другом
- EDO, вероятнее всего все
будет работать правильно,
хотя возможно, что EDO в
этом случае будет
работать как FPM. Некоторые
платы требуют, чтобы в
этом случае память типа EDO
устанавливалась в первый
банк. Если материнская
плата не может правильно
определить тип
установленной памяти, то
система будет работать
некорректно или вовсе не
будет работать.
Другой
аспект этого вопроса
связан со смешиванием
модулей памяти с разным
временем доступа. Если
использовать модули
одинакового
быстродействия внутри
одно банка, то проблем
скорее не возникнет. При
применении более
медленной памяти, чем
требует материнская плата
(а эти требования основаны
на частоте системной шины),
возникает необходимость в
добавлении
дополнительных циклов
ожидания при работе
процессора с памятью. Эта
операция выполняется
путем изменения
параметров Setup BIOS. В таком
случае центральный
процессор будет ожидать
готовности данных
несколько дольше. Если
память работает настолько
медленно, что даже не
помогает добавление
дополнительных циклов
ожидания, то возможны
многочисленные ошибки
приложений и зависания.
Многие
источники утверждают, что
все модули памяти в
системе работают со
скоростью самого
медленного модуля. Однако
я не вижу аргументов,
способных подтвердить или
опровергнуть эту позицию.
Мне это кажется
маловероятным, так как
быстродействие чипа -
внутренняя
характеристика,
определяемая временем,
проходящим с момента
подачи сигнала RAS до
появления данных на
выходе. Шина же ничего не
подозревает о том,
насколько быстро они там
появляются. Как уже
говорилось, чип
промаркированный,
например, как 60ns может
работать и быстрее.
Главное, это то, чтобы к
следующей передаче данных
память была доступна. Это
означает, что все модули,
независимо от их
быстродействия, будут
работать с одной общей
производительностью,
определяемой тем,
насколько быстро будут
необходимы данные
процессору или кешу. Если
устанавливаются
дополнительные циклы
ожидания для применения в
системе более медленной
памяти, то все доступы к
памяти начинают
выполняться медленнее,
так как шина простаивает
дополнительное время. Это
однако не означает, что
внутри чипы начинают
работать медленнее.
И еще один
важный момент - это
применение модулей DIMM
совместно с модулями типа
SIMM. Устанавливать их
вместе 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. Это
обстоятельство может
привести к выходу из строя
чипов на модуле. И хотя
существуют факты, что
модули совместно работают
нормально, использование
их в нештатном режиме если
сразу не вызывает их выход
из строя, то приводит к
сокращению срока службы.
7.
Заключение
Важно
понимать, что с памятью
также как и везде - за что
вы платите, то и получаете.
Если какая-то память
предлагается по более
дешевой цене, есть хорошие
шансы, что и качество у нее
более низкое. Даже если на
дешевую память дается
гарантия, нередко она
оказывается бесполезной
из-за того, что проблемы
обнаруживаются после
истечения ее срока. Даже
производство модулей
памяти третьими
производителями из хорошо
зарекомендовавших себя
чипов может приводить к
значительному ухудшению
их качества.
Так что лучше не
экономить - и приобретать
хорошую память в хороших
фирмах, которые к тому же
могут производить ее
тестирование.
Авторы: Алексей
Лагуненко alecs@moscow.portal.ru
и Андрей
'Paul' Поляков, Paul@box.omna.com
Источник: www.realworldtech.com/
|
.gif){kind=small}