Rdimm что это


Регистровая память — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 26 июня 2014; проверки требуют 9 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 26 июня 2014; проверки требуют 9 правок.
Не путайте с ECC памятью, хотя регистровые модули всегда используют ECC.

Регистровая память (англ. Registered Memory, RDIMM, иногда buffered memory) — вид компьютерной оперативной памяти, модули которой содержат регистр между микросхемами памяти и системным контроллером памяти. Наличие регистров уменьшает электрическую нагрузку на контроллер и позволяет устанавливать больше модулей памяти в одном канале. Регистровая память является более дорогой из-за меньшего объема производства и наличия дополнительных микросхем. Обычно используется в системах, требующих масштабируемости и отказоустойчивости в ущерб дешевизне (например — в серверах). Хотя большая часть модулей памяти для серверов является регистровой и использует ECC, существуют и модули с ECC но без регистров (UDIMM ECC), они также в большинстве случаев работоспособны и в десктопных системах. Регистровых модулей без ECC не существует.

Из-за использования регистров возникает дополнительная задержка при работе с памятью. Каждое чтение и запись буферизуются в регистре на один такт, прежде чем попадут с шины памяти в чип DRAM, поэтому регистровая память считается на один такт более медленной, чем нерегистровая (UDIMM, unregistered DRAM). Для памяти SDRAM эта задержка существенна только для первого цикла в серии запросов (burst).

Буферизации в регистровой памяти подвергаются только сигналы управления и выставления адреса.[1]

Буферизованная память (Buffered memory) — более старый термин для обозначения регистровой памяти.

Некоторые новые системы используют полностью буферизованную память FB-DIMM, в которой производится буферизация не только управляющих линий, но и линий данных при помощи специального контроллера AMB, расположенного на каждом модуле памяти.

Техника регистровой памяти может применяться к различным поколениям памяти, например: DDR DIMM[2], DDR2 DIMM[3], DDR3 DIMM[4], DDR4 DIMM

  • Memory systems: cache, DRAM, disk; раздел 10.3.3 Registered Memory Module (DIMM)

ru.wikipedia.org

Registered DIMM: основные моменты

Как известно, одним из самых главных требований к модулю памяти (впрочем, как и к любому другому устройству) является максимальная отказоустойчивость — стабильное функционирование без сбоев и ошибок в течение как можно большего непрерывного промежутка времени. Модули памяти класса PC Registered DIMM разработаны специально для обеспечения максимальной отказоустойчивости подсистемы памяти. Кроме этого они предоставляют два отдельных режима функционирования, оптимизации доступа к микросхемам памяти и выполнения операций, речь о которых пойдет далее.

Вся последующая информация, касающаяся топологии печатной платы (PCB — Printed Circuit Board), а также рекомендаций и требований по разводке PCB, является базовой и может быть применена при рассмотрении не только конкретных типов модулей памяти, а и любых периферийных устройств, работающих на больших частотах — общая разница минимальна. Отличия во временных параметрах, отдельных монтируемых компонентах (типа специфических микросхем), используемых конкретных топологических схемах и геометрии сигнальных линий исключительно численные и зависят от типа устройства и схемы согласования, применяемых в данных модулях памяти.

В настоящей статье довольно подробно описаны как основные отличительные особенности модулей памяти типа Registered DIMM, так и требования к разводке сигнальных трасс на печатной плате, включая узкоспециализированную информацию о монтируемых компонентах, которая может быть полезна для более детального ознакомления со спецификацией. Кажущуюся на первый взгляд слишком специфической информацию просто необходимо дать, чтобы (по мере возможности) отпали многочисленные возникающие вопросы о нестабильности работы как модулей памяти в целом, так и вообще устройств. Важно, чтобы читатель понял сложность разработки и реализации конечных продуктов такого уровня, как описываемые далее модули Registered DIMM, что поможет сузить в некоторых случаях круг поиска либо необходимого оборудования, либо причины возможных проблем неисправности или нестабильного функционирования. Таким образом, данный материал, думается, будет интересен самым широким слоям пользователей: либо уже столкнувшимся с определенными проблемами, либо желающим разобраться (на абсолютно разном уровне) и узнать больше об описываемых ниже модулях памяти, либо для тех, кто еще не остановил свой выбор на необходимом продукте данного класса и занимается постоянным поиском.SDRAM Registered DIMM, как концепция Registered DIMM

Модули 168pin, 3.3V, 72bit ECC SDRAM Registered DIMM (в дальнейшем SDRAM Registered DIMM, поскольку схема ECC принята за своего рода стандарт де-факто в данных модулях) в отличие от обычных обычных SDRAM DIMM имеют усовершенствованный механизм функционирования, обеспечивающий их гарантированную работу на частоте 100 MГц. Сама спецификация РС100 разработана именно для производства памяти, работающей на частоте 100 MГц, и использует технологию, применяющуюся при производстве пакетно-конвейерной кэш-памяти, что дает возможность уменьшить время запроса/вывода данных на шине с 10 нс до 8 нс, т.е. даже меньше, чем длительность периода тактовой частоты 100 MГц шины (tCK=10 нс).

Технология производства модулей Registered DIMM предполагает:

  • высокую точность импеданса (полного сопротивления) сигнальных трасс на печатной плате
  • скрупулезное выполнение всех предписаний данной спецификации по отношению ко всем элементам цифрового тракта передачи данных
  • жесткое выполнение программы проверки "встречных" системных таймингов (временных параметров)
  • целостность сигнала (Signal Integrity) для поддержки 66/100 MГц коммутаций
  • переход на сигнальный протокол SSTL_3 (однако, в большинстве случаев используется обычная низковольтная транзисторно-транзисторная логика — LVTTL)

Геометрия печатной платы Registered DIMM полностью соответствует требованиям, предъявляемым в рамках стандарта ANSI Y14.5M-1994, который сертифицирован для стандартных модулей класса Unbuffered/Buffered SDRAM DIMM.

Габаритные размеры PCB Registered DIMM
ГабаритМинимальныйТипичныйМаксимальный
Длина печатной платы модуля, мм133.22133.37133.52
Высота печатной платы модуля, мм  38.1243.18
Толщина печатной платы модуля, мм1.171.271.37
Толщина модуля, включая монтаж микросхем, мм  8.13
Высота сигнального вывода, мм1.952.402.65
Ширина сигнального вывода, мм0.951.001.05
Расстояние между соседними сигнальными выводами, мм 0.22 
Ширина механического ключа, мм 2.00 ±0.10 mm 
Примечание: согласно ANSI Y14.5M-1994, расхождение не должно превышать ±0.13 от указанного размера

Схемотехнически модуль SDRAM Registered DIMM, кроме микросхем памяти и, обязательно, микросхемы последовательного детектирования (SPD — Serial Presence Detect), содержит и другие компоненты. Во-первых, это 18 бит 1:1 микросхемы-регистры (Register) типа 16835 или 162835 (с внутренними демпфирующими резисторами, сглаживающими "выбросы", обуславливаемые влияниями паразитных емкостей и индуктивностей, — Internal Damping Resistor), обеспечивающих страничную организацию памяти. Во-вторых — микросхема PLL (Phase Locked Loop) типа 2509 (1:9) и 2510 (1:10) фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) с обратной связью (автоматическая регулировка) для задания и точного удержания необходимого значения частоты. Некоторые конфигурации позволяют не использовать микросхему ФАПЧ — Non PLL Implementation. Микросхемы серии Register 16835/162836 и PLL 2509/2510 рекомендуются к применению, однако могут заменяться на эквивалентные.

Микросхемы-регистры играют роль транзитных буферов, перераспределяя адреса, и применяются для трансляции команд с их последующей передачей в микросхему памяти с задержкой в 1 такт. Тем не менее, данное +1T пенальти обычно включается в общий цикл ожидания контроллера памяти, обслуживающего Registered DIMM, поэтому в конечном итоге не выполняется никаких фаз дополнительно вводимой задержки. Микросхема PLL значительно уменьшает нагрузку на систему синхронизации, а устройства Register — на командно-адресные сигнальные линии, что в результате позволяет использовать до 36 микросхем памяти на полную физическую строку (две физические строки или полный банк). Стандартно, микросхемы SDRAM имеют параллельную схему включения, что суммарно увеличивает потребляемый ток всеми устройствами, кроме чего не имеют возможности самоуправления (отключения) командно-адресного интерфейса. Буферные регистры наоборот обладают интерфейсом отключения входов, поэтому в состоянии деактивации ток утечки отсутствует.

Полная спецификация на модули SDRAM Registered DIMM указана в документах JESD21-C-4.5.7 и JESD JC-40, и все требования, описанные в рамках этих технических документов, должны строго выполняться сторонними разработчиками. Схемотехнические модификации не запрещаются, однако требуют жесткого согласования с требованиями, определяемыми рамками стандартов в части, касающейся сигнального интерфейса для выполнения обязательной тайминговой программы поддержки коммутаций 66/100 MГц (два специфических режима функционирования модулей Registered DIMM). После введения некоторых модификаций по оптимизации нагрузок на основные линии или маршрута прохождения сигнала (трассировка), разработанная схема должна подвергнуться тщательному анализу на специальных симуляторах и пройти лабораторные проверки по обеспечению выполнения основных требований касательно целостности сигнала и дальнейшего гарантированного четкого функционирования.

Конфигураций (модификаций) модулей памяти SDRAM Registered DIMM, описываемых в рамках упоминавшихся ранее стандартов, в виду специфичности применения существует довольно мало. Они характеризуются четкой схемой использования компонентов, что сказывается на общем объеме модуля памяти (несколько модификаций модулей объема 64, 128, 256, 512 и 1024 Mбайт) и нагрузке на основные сигнальные линии. Количество строк (# Rows of SDRAM) определяет нагрузку на линию RAS# и прямо указывает количество физических банков (1 или 2), занимаемых одним модулем в системе. Количество логических банков (# Banks in SDRAM) определяет архитектуру используемой микросхемы памяти и характеризует количество внутренних банков (в микросхемах SDRAM они "независимы" — используют собственные для каждого банка усилители, формирователи сигналов и другую логику), определяющих количество массивов ячеек и объем памяти микросхемы.

Цоколевка модуля SDRAM Registered DIMM предусматривает некоторые отличия от обычных модулей SDRAM DIMM, соответствующих спецификации JEDEC JC-42.5-98-164, 168pin 3.3V, 64bit Unbuffered SDRAM DIMM Item 688.2A, 16.02.1998, заключающихся в добавлении одиннадцати новых сигналов: линий CB[7:0] контроля коррекции ошибки (ECC), вывода смены режима работы модуля (REGE) и двух линий подачи опорного напряжения (VREF) вместо неприсоединенных (NC — Not Connect) или неиспользуемых (NU — Not Used) выводов .

Идентификация модуля системой происходит, как обычно, при помощи схемы последовательного детектирования (SPD), оговоренной в рамках JESD21C-4.1-R91. Ключевыми моментами в карте программирования EEPROM для корректного распознавания модуля SDRAM Registered DIMM и его функционирования являются байты: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 13, 14, 21, 126 и 127 (см. пример карты программирования).

Рассмотрим подробнее особенности функционирования в системе модуля. Схема синхронизации SDRAM Registered DIMM выглядит следующим образом. От внешнего системного тактового генератора (CK97/CK98 или его эквивалента) синхросигналы поступают непосредственно на микросхему ФАПЧ, имеющую петлю обратной связи (с емкостью в цепи ОС для уменьшения фазовых ошибок) для подавления возможной девиации входящего тактового сигнала. Микросхема PLL коммутирует тактовые сигналы отдельно для микросхем SDRAM и Register с умышленным перекосом в 250 пс для обеспечения поступления большего количества адресов и увеличения длительности подготовки контрольных сигналов через микросхему Register на микросхемы SDRAM. Дополнительный перекос синхросигналов на микросхемы SDRAM и Register (±50 пс) обусловлен разностью длин сигнальных трасс к данным микросхемам на PCB. Фазовое отношение между системным синхросигналом и входным тактовым сигналом ФАПЧ является системозависимым. Кроме этого, вводится умышленный перекос 2.14 нс (±0.41нс) на тактовом входе (PCLKIN) контроллеров памяти базовых логик (например, FW82443BX или FW82443GX) от системного тактового синтезатора для совместимости с сигнальным протоколом PC100 SDRAM Unbuffered DIMM, согласно JESD21C-4.5.4-R9, чтобы была возможность использования в системе "разноплановых" модулей памяти.

Поэтому, протокол синхросигналов SDRAM Registered DIMM одной тактовой частоты и линией опорного напряжения (VREF = 1.4V) выглядит следующим образом. После коммутации, синхросигнал появляется на микросхемах Register, затем, после задержки в 250 пс, синхросигналы от системного тактового генератора появляются одновременно (с сигналом с PLL) на DIMM и входах микросхем SDRAM, а еще через 2140 пс синхросигнал появляется на входе контроллера памяти базовой логики. Здесь нужно учесть, что для тактовых сигналов системы (вход PCLKIN), микросхем SDRAM, Register и PLL опорным является передний фронт импульса синхросигнала на входе микросхемы ФАПЧ. Все умышленные задержки и выравнивание фазы контролируются емкостями и/или длинами сигнальных трасс.

Сигнал REGE подается на микросхему Register совместно с напряжением VDD через резистивную развязку и инвертирующий элемент. Именно этот сигнал и определяет один из двух режимов функционирования модуля: режим Buffered работает только при 15 нс тактовом импульсе (66.67 MГц), а режим Registered — только при частоте шины 100 MГц (10 нс период).

Умышленно вводимый запас времени (Margin) для режима Buffered получается из тайминговых параметров режима Registered. Для полностью завершенных систем с высоким уровнем анализа таймингов, разработчик должен складывать/вычитать с/из этим запасом времени другие параметры. К последним относятся: время распространения сигнала от контроллера памяти до разъема DIMM (tSF — System to DIMM Flight Time), перекос сигнала (Clock Skew), случайные выбросы (Clock Jitter), синхронизация внешнего регистра с задержкой на выходе (External Register Clock to Output Delay) и т.д. Тайминги в режиме Registered крайне критичны, а в режиме Buffered представляются на основе анализа таймингов режима Registered.

Схемотехника модулей SDRAM Registered DIMM основывается на обычной схеме построения ECC-модулей (72bit), одно- и двухстрочной организации, и предусматривает использование х4 (иногда х8, но ограничения по нагрузке на линиях DQ[63:0], DQMB[7:0], WE# и S[3:0]# должны быть рассчитаны дополнительно) микросхем SDRAM, полностью отвечающих стандарту РС100, прошедших тестирование в специальных условия.

Компоненты (микросхемы памяти, PLL и микросхемы-регистры) монтируются с одной (Single Side) и с двух сторон (Double Side) печатной платы, позиционируясь друг относительно друга, исходя из требований, предъявляемых к распределению монтажных мест и разводке трасс. Емкостные и резистивные развязки для микросхем SDRAM должны монтироваться в непосредственной близости от энергетических выводов — один из способов уменьшения влияния дифференциальной формы ЭМИ (электромагнитной интерференции), возникающей вокруг сигнальных трасс в виде токовых петель. Двухрядная, двухсторонняя организация модулей, называемая Stacked, схемотехнически реализуется или планарно в два ряда, или использует накладной монтаж микросхем памяти друг на друга (IC-Tower), имеющих специальную цоколевку для конфигураций высокой плотностью расположения (Stacked SDRAM). Схема Stacked DIMM предполагает размещение на одном модуле 36 микросхем памяти, что при общей 64bit (+8 bit ECC) шине данных возможно только при использовании микросхем памяти организации х4, занимает две физические строки (полный банк) и определяет максимальную нагрузку на линии DQ[63:0], DQMB[7:0], WE# и S[3:0]#. В этом случае сигналы выбора кристалла CS#[1:0] и разрешения синхронизации CKE[1:0] имеют коммутируемые назначения: первая копия этих сигналов (CS0# и CKE0) управляет нижним рядом, а вторая (CS1# и CKE1) — верхним.

Сигнальный интерфейс модулей SDRAM Registered DIMM предусматривает семь сигнальных категорий, разбитых по принципам особенностей топологической реализации.

Сигнальные категории модуля SDRAM Registered DIMM
Сигнальная группаСигналСигнальная группаСигнал
СинхронизацияCK[3:0]Выбор кристаллаS[3:0]#
ДанныеDQ[63:0], CB[7:0]Разрешение синхронизацииCKE[1:0]
Маскирование данных, 1DQMB [0,2,3,4,6,7]Адресация и контрольA[13:0], BA[0,1], RAS#, CAS#, WE#
Маскирование данных, 2DQMB [1,5]

Исходя из правил схемотехнической реализации модулей, основанной на особенностях интерфейса микросхем Register и PLL, а также учитывая их электрические параметры и внешние ограничения по нагрузке, разработаны схемотехнические рекомендации (базовый дизайн) SDRAM Registered DIMM для разных конфигураций.

Так, для 64 Мбайт Unstacked-модулей SDRAM Registered DIMM и для модулей, использующих 18 микросхем SDRAM (128, 256 и 512 Мбайт), используется две микросхемы Register. Для Stacked-модулей SDRAM Registered DIMM, использующих 36 микросхем SDRAM (256, 512 и 1024 Мбайт) — три микросхемы Register.

Общее правило распределения нагрузки на выходах микросхемы PLL такое: четыре микросхемы SDRAM на один выход OUTх микросхемы ФАПЧ (сигнал PCLK). Последний выход OUTn остается зарезервированным для создания петли обратной связи, назначение которой описывалось ранее, со входом FDBK (FeeDBacK) микросхемы фазовой автоподстройки частоты.

Использование микросхем Register в модулях SDRAM Registered DIMM
Модуль DIMMНомер RegisterКоличество RegisterЕмкость, Мбайт
Stacked DIMMс микросхемой PLL1628353256/512/1024
Unstacked DIMMс микросхемой PLL168352128/256/512
64 Mбайт DIMMс микросхемой PLL162835264
64 Mбайт DIMMбез микросхемы PLL162835264

Топологическая схема PCB модулей SDRAM Registered DIMM предусматривает соответствие материала печатной платы требованиям материалов электронной техники UL-94V-0 (текстолит), задержку распространения по внутренним слоям (Soi) 2.0-2.2 нс/фут, задержку распространения по внешним слоям (Sou) 1.6-2.2 нс/фут, полное сопротивление трассы (Zo) 58.5–71.5 Ом, шестислойную схему 4mil типа S-G-S-S-P-S при топологическом интервале 2.9-4-2.8-4-2.9 mils или шестислойную схему 6mil типа S-G-S-S-P-S при топологическом интервале 1.8-2.6-8.2-2.6-1.8 mils, где mil=0.0025 см. Плата должна иметь в основе полностью заполненные по площади сечения модуля энергетический (P) и экранирующий (G) слои, и выполняться согласно одной из двух уже просчитанных топологий (базовый дизайн), используя 4/6 mil ширину сигнальной трассы (слой S).

Что касается разводки сигнальных трасс на материнской плате, то должны выполняться стандартные условия, предъявляемые в рамках требований JEDEC/ANSI/Intel:

  • полное сопротивление сигнальной трассы должно лежать в пределах 60-80 Ом
  • длина сигнальных трасс на материнской плате от вывода коннектора DIMM до эквивалентного вывода микросхемы логического обрамления (компонент чипсета, содержащий контроллер памяти) должна составлять 7.5 см
  • сопротивление источника равно 22 Ом
  • интервал прохождения сигнала от источника до загрузки 2.14 нс (±0.41нс) без учета временного перекоса маршрута "pin-pin" сигнала через буфер (задержка +1Т).

Дальнейшее развитие специфики Registered DIMM и увеличение частоты функционирования памяти дало толчок к появлению модулей PC133 SDRAM Registered DIMM, работающих соответственно на частоте 133 MГц. Однако в рамках основных документов спецификации JEDEC на модули этого класса соответствующих изменений произведено не было, что говорит о "узком круге" стандартизации в рамках отдельной спецификации, разработанной небольшой группой производителей и согласовано с разработчиками базовых логик (чипсетов). Поскольку общая схема согласования и топологических требований для каждой сигнальной группы известна, была сделана поправка на системные тайминги, регламентированные рамками требований открытой спецификации PC133: кроме использования микросхем памяти, гарантированно функционирующих на частоте 133 MГц, были сделаны поправки в модели согласования (сигнальная группа синхронизации — CK[3:0] и CKE[1:0]), модификация и перерасчет топологии (остальные сигнальные группы) в следствие чего расширен базовый дизайн модуля и убран режим функционирования Buffered (на модулях PC133 SDRAM Registered DIMM линия REGE подтягивается до высокого уровня внешним резистором). Основной упор был, понятно, сделан на перерасчет таймингов PLL. Таким образом, новые модули PC133 SDRAM Registered DIMM предполагают модифицированный механизм функционирования исключительно в режиме Registered на частоте 133 MГц.

Общая маркировка модулей памяти SDRAM Registered DIMM предусматривает схему PCxxx-abc-def. Здесь ххх — частота синхронизации модуля памяти, a — задержка выдачи сигнала CAS# (CL — CAS# Latency), b — задержка между сигналами RAS# и CAS# (tRCD - RAS#-to-CAS# Delay Time), c — длительность перезаряда линии RAS# (tRP — RAS# Precharge Time), d — максимальное время доступа, выраженное в нс и обычно равное 6 или 7, максимум 8 (tAC — Access from Clock Time), e — номер ревизии SPD (иногда может отсутствовать), f — запасной параметр, содержащий информацию об используемой ревизии стандарта Registered. После всего этого стоит индекс "R", указывающий на Registered природу модуля. Например, PC100-322-622R.Стандарт DDR SDRAM Registered DIMM

"Родственный" стандарт 184pin, 2.5V (SSTL_2), 64/72bit PC DDR SDRAM Registered DIMM, в отличие от ранее рассмотренного SDRAM Registered DIMM, разработан для применения в системах, поддерживающих технологию памяти DDR SDRAM, (PC200/PC266 с синхронизацией 100/133 MHz соответственно), оговоренную в рамках документа JEDEC JC-42.3-98-227A.

Основное отличие данного стандарта от рассматриваемого ранее на схемотехническом уровне заключается в том, что он поддерживает конфигурации как расширенной шины с поддержкой кода коррекции ошибок (72bit, 64bit+8bit ECC), так и стандартной (64bit). Модуль DDR SDRAM Registered DIMM основывается на SSTL_2-совместимом питающем протоколе (2.5V I/O, VDD=VDDQ=2.5V ±0.2V). Он содержит 13/14 bit микросхемы-регистры SSTL Register типа 1:2/1:1 соответственно, обеспечивающие страничную организацию памяти, и микросхему PLL (1:10), также функционирующую на SSTL-уровнях. Схемы распределения нагрузки на микросхемы Register и PLL несколько отличаются от описываемых ранее, использующихся в SDRAM Registered DIMM. Кроме данных компонент, некоторые конфигурации модулей включают еще и дополнительно коммутаторы на полевых транзисторах (FET-switches) основанных на схеме с открытым ненагруженным стоком (Open-Drain), применяющиеся для улучшения помехозащищенности проходящего сигнала и активизации соответствующих микросхем памяти.

По оснащенности вышеперечисленными компонентами, а также по базовому дизайну (об этом подробнее далее) модули DDR SDRAM Registered DIMM делятся на группы, спецификации на которые в последствии могут расширяться. DDR Registered DIMM модули с высокой плотностью размещения компонентов имеют монтаж микросхем памяти, отличающийся от применяемого в SDRAM Registered DIMM — двухрядное расположение микросхем с обоих сторон печатной платы не используется, а применяется исключительно накладной монтаж IC-Tower.

В отличие от SDRAM Registered DIMM, модули DDR SDRAM Registered DIMM имеют намного расширенную параметрическую сеть, основываясь на нескольких базовых топологических схемах. Эти схемы имеют разные конфигурации по размещению компонентов на печатной плате, и, как следствие, отдельные требования по разводке и топологии модулей. Условно, в пределах спецификации, базовый дизайн модуля DDR SDRAM Registered DIMM делят на восемь групп (используемые микросхемы памяти имеют 4-х банковую внутреннюю логическую организацию):

  • Группа A определяют самый широкий спектр модулей памяти, определяя объем 64, 128, 256, 512 и 1024 Mбайт с одним/двумя физическими банками и организацией модулей х64 и х72 (стандартные и с поддержкой ЕСС соответственно), используя 8/16 (базовый) и 9/18 (ЕСС) микросхемы. Монтируемые при этом 64, 128, 256 и 512 Мбит микросхемы памяти организации х8 пакуются в стандартный 66 lead TSOP корпус.
  • Группа B определяет довольно узкий спектр модулей однострочной физической конфигурации, и аналогична группе А за исключением того, что рассчитана исключительно для систем с поддержкой кода коррекции ошибки (ECC-модули) и имеет двусторонний монтаж микросхем (18 штук) с организацией х4.
  • Группа C и E по предлагаемому спектру аналогичны группе В, однако поддерживаемые объемы модулей 256, 512, 1024 и 2048 Mбайт говорят о более серьезном и более узком круге приложений. Модули этих групп имеют исключительно двухбанковую физическую структуру, используя 36 микросхем (монтаж высокой плотности, Stacked) с организацией х4, пакующихся в корпуса 66 lead stacked TSOP (группа C) и TSOJ (группа E).
  • Группа F аналогична по спектру и организации модулям группы A за исключением того, что используются только двухсторонний монтаж микросхем памяти (16/18 штук для базовой конфигурации и ЕСС соответственно) с организацией х8 (2 физических банка), и введены переключатели на полевых транзисторах (FET-switches).
  • Группа G зарезервирована для расширенных конфигураций.
  • Группы H и K полностью аналогичны C и E соответственно с той разницей, что в состав модулей введены FET-switches.

В модулях DDR SDRAM Registered DIMM используют дифференциальный протокол синхронизации — дифференциальные входные синхропары CK[1:0]/CK[1:0]# (позитивный сигнал/негативный "двойник") точка пересечения (средняя точка, уровень опорного напряжения) которых (по фронту CK[1:0]) являются опорной относительно поступления адресных и контрольных сигналов. Топология сигнальных трасс, временные протоколы и требования стандарта DDR SDRAM Registered DIMM отличаются лишь численно от общих требований Registered DIMM с упором на технологию DDR (обмен данными происходит по фронту и срезу (Both Edges) основных синхросигналов, CK[1:0]#). Как и в предыдущем случае, все требования, выдвигаемые для функционирования в режиме Registered с использованием микросхем Registered и PLL, четко оговорены в рамках документа JESD JC-40. Конфигурации модулей DDR SDRAM Registered DIMM объемом 64, 128, 256, 512, 1024 и 2048 Mбайт поддерживают микросхемы памяти емкостью 64, 128, 256 и 512 Mбит организации х4/х8 (Planar Components), применяющиеся для производства планарных модулей (Planar или Unstacked DIMM), и х4 высокой плотности упаковки (High Stack Package), использующихся при реализации модулей с высокой плотностью размещения компонентов (Stacked DIMM).

Цоколевка модуля DDR SDRAM Registered DIMM полностью соответствуют стандарту DDR SDRAM DIMM с/без ECC. Ранее отсутствовавший в спецификации SDRAM Registered DIMM асинхронный LVCMOS низкоуровневый сигнал RESET# применяется для гарантированного перевода выходов микросхемы Register в активное низкое состояние по требованию. Сигналы маскирования DM[8:0], имеющие высокий активный уровень, совместно с действующими входными данными DQ[63:0] имеют умышленно введенную однотактную задержку формирования после поступления команды записи. Фронт и срез сигналов DQS[8:0] применяются для стробирования приема/передачи данных непосредственно по линиям DQ[63:0]: в режиме передачи для считываемых данных, в режиме приема для записываемых, причем фронт и срез является командным для чтения данных, а середина строба — для записи. Вывод FETEN является опциональным и используется в конфигурациях, имеющих коммутаторы на полевых транзисторах (группы F, H и K). Линии VDDSPD, VDDID и VDDQ выполняют соответственно функции питания микросхемы SPD (данный вывод должен быть изолирован от линий питания VDD и VDDQ), идентификационного флага напряжения VDD и питания линий данных. Уникальный сигнал REGE, осуществляющий переключение между двумя специфическими режимами функционирования, отсутствует в настоящем стандарте DDR SDRAM Registered DIMM, что говорит о функционировании исключительно в режиме Registered.

Основные особенности модулей DDR SDRAM Registered DIMM можно охарактеризовать следующим образом:

  • Умышленная однотактная задержка на входах микросхем Register (One-clock Delay Registered Inputs)
  • Стандартная для Registered DIMM синхронизация через PLL для снижения нагрузки на линии CKE[1:0]
  • Ввод команд происходит по каждому положительному перепаду CK[1:0]
  • Выравнивание данных для чтения по фронту/срезу DQS[8:0], выравнивание данных для записи по центру DQS[8:0]
  • Внутренняя конвейеризированная архитектура DDR
  • Двунаправленное стробирование приема/передачи данных при помощи линий DQS[8:0] (Source-Synchronous Data Capture)
  • Исключительно четырехбанковая внутренняя архитектура микросхемы для совмещенных операций и уменьшения задержек при выполнении регенерации массива
  • Программируемая длина пакетов (BL=2, 4, 8, Page)
  • Поддержка всех режимов регенерации (автоподзаряд, авторегенерация и саморегенерация), включая максимальный цикл 15.625 ms

Идентификация модуля системой происходит, как обычно, при помощи схемы последовательного детектирования (см. пример карты программирования), оговоренной в рамках JEDEC ballot JC-42.5-5-99-102, описывающего стандарт стандарт SPD для DDR SDRAM Registered DIMM. Однако данное требование целиком опирается на основной стандарт последовательного детектирования, описываемый в упоминающемся ранее документе JESD21C-4.1-R91.

Габаритные размеры PCB DDR SDRAM Registered DIMM полностью соответствуют типоразмерам Registered DIMM, приводимым ранее. Топологическая схема предусматривает соответствие материала печатной платы требованиям UL-94V-0, задержку распространения по внутренним слоям (Soi) 2.0-2.2 нс/фут, задержку распространения по внешним слоям (Sou) 1.6-2.2 нс/фут, полное сопротивление трассы (Zo) 54-66 Ом и восьмислойную схему 4/6 mil типа S-G-P-S-S-P-G-S.

Общие требования по трассировке и расчету параметров модулей Registered DIMM сводятся к рассмотрению нескольких моментов в расчете топологии модуля и размещении связующих компонентов. Для стандартов SDRAM Registered DIMM и DDR SDRAM Registered DIMM данные требования и различия носят численный характер, поэтому конечный производитель должен учитывать настоящие рекомендации. Рассмотрим требования для DDR SDRAM Registered DIMM.

Задержка подачи управляющих синхросигналов к микросхемам памяти на модуле оптимизирована для высокоскоростных операций на уровне топологии и трассировки печатной платы. Полная задержка поступления синхросигнала складывается из времени задержки распространения от интерфейса модуля до входных выводов микросхемы PLL, времени задержки распространения по сигнальной трассе от микросхемы ФАПЧ до микросхемы SDRAM и задержки "pin-pin" на пассивных компонентах типа серий резисторов. Эта суммарная задержка рассчитывается и моделируется непосредственно производителем модуля согласно общей спецификации и требованиям к тайминговой программе конкретной сигнальной группы. Иными словами, предлагается конкретная базовая модель с точно рассчитанными параметрами (Reference Net, например, в случае DDR SDRAM Registered DIMM семь модификаций — A, B, C, E, F, H и K), имеющая конкретную топологию, изменяя которую добиваются оптимизации согласования по таймингам и маршрута сигналов, однако установленные временные и нагрузочные параметры остаются постоянными.

Изначально, номинальная задержка распространения сигнала от входа PLL до входа соответствующей микросхемы принята за 0 пс. Промежуток подачи синхросигнала на вход микросхемы ФАПЧ не должен регулироваться источниками вариаций временных параметров, включающих входную емкость PLL, допустимые отклонения номиналов использующихся резисторов и емкостных характеристик выводов, а также импедансных вариаций (изменение полного сопротивления), которые могут давать эффект. Однако, реализуя эти вариации, можно изменять и контролировать задержку в промежутке ±100 пс на рассматриваемом участке.

Наиболее важный фактор, влияющий на параметры опорного синхросигнала — это обеспечение четко рассчитанного промежутка поступления синхросигнала на микросхему памяти. Базовый дизайн модуля памяти предполагает заранее рассчитанную сеть параметров со стандартными задержками. Конкретный производитель конечного модуля может изменять эти параметры в пределах ранее указываемого промежутка (±100 пс) при помощи петли обратной связи в цепи микросхемы PLL, учитывая возможные "всплески". Данное значение не включается в крайний результат "погрешности" временного перекоса на PLL, возникновения фазовой ошибки и отклонения от номинала конденсатора в цепи ОС.

Непосредственно синхросигнал, поступающий на микросхему Register, должен совпадать по фазе с синхросигналом микросхем памяти с возможностью отклонения в определенные ранее ±100 пс. Фактическая же задержка может варьироваться и зависит от входной емкости микросхем памяти, входной емкости микросхемы Register, перекоса на выходе PLL, обусловленного паразитными наводками на РСВ, и уже конкретно топологическими отклонениями, вызванными несовершенностью технологии изготовления и имеющих вторичный эффект. В случае прихода синхросигнала на вход микросхемы Register раньше, чем синхросигнала на вход микросхем памяти, синфазность можно исправить увеличением в цепи микросхемы-регистра номинала сопрягающего (выравнивающего) конденсатора (Clock Padding Capacitor), компенсирующего временной сдвиг между сигналами, затягивая фронт и срез тактового импульса.

Все вносимые изменения в базовую модель требуют тщательной перепроверки новой модели. Моделирование позволяет непосредственно каждому производителю модуля памяти добиваться комбинированием параметров номинального 0ps отношения между входящим синхросигналом микросхем Register и микросхем памяти (синфазность). Данное условие довольно критично и его анализ позволяет рассчитывать и точно удерживать требуемые характеристики, составляющие такой параметр, как целостность сигнала (Signal Integrity) на входах микросхем памяти и Register. Например, там где "регистровые" синхросигналы не "вмещаются" в идеальное тайминговое окно (четкое совпадение соответствующих значений на конкретном участке), не менее критичные пост-регистровые тайминги необходимо корректировать для обеспечения четкого выполнения операций и гарантированного функционирования модуля, а также устранения возникновения возможных "плывущих" таймингов (рассредоточение временных параметров).

Общая маркировка модулей памяти DDR SDRAM Registered DIMM аналогична стандартным DDR SDRAM DIMM и предусматривает схему PCxxxxm-abcd-ef. Здесь хххx — результирующая частота функционирования модуля памяти (200/266A/266B), m — тип используемого модуля памяти (R — Registered, U - Unbuffered), a — задержка выдачи сигнала CAS# (CL — CAS# Latency) при записи в маркировке не использует десятичную точку (например, 25 — CL=2.5 нс), b — задержка между сигналами RAS# и CAS# (tRCD — RAS#-to-CAS# Delay Time), c - длительность перезаряда линии RAS# (tRP — RAS# Precharge Time), d — номер ревизии SPD, e — тип используемого базового дизайна (A, B, C, E, F, H или K) f — номер используемой ревизии стандарта. Например, PC200R-25330-A1.Заключение

Итак, после краткого технического экскурса становится очевидным область применения модулей Registered DIMM — это, конечно же, системы с максимальной степенью отказоустойчивости (например, сервера), базирующиеся, на логических наборах, поддерживающих модули PC Registered DIMM. Например, SDRAM Registered DIMM поддерживается наборами i82440BX и i82440GX производства Intel и логиками ServerWorks ServerSet III xE производства ServerWorks, а модули DDR SDRAM Registered DIMM — чипсетами AMD-760MP и AMD-760MPX. Для такого заключения есть абсолютно все основания: наличие на модуле отдельной реализации фазовой автоподстройки частоты с обратной связью (PLL) для стабилизации протокола группы синхросигналов и уменьшения нагрузки на сигнальные линии, 72bit организация модуля с кодом коррекции ошибок (ECC) для выделения и устранения возможных ошибок, наличие специализированной микросхемы страничной адресации (Registered), плюс, схемотехнически индивидуальный подход с некоторыми собственными правилами разводки и монтажа — требования для «встречного» согласования по временным параметрам и минимизации влияния ЭМИ.

Необходимо заметить, что, поскольку модуль памяти Registered DIMM является довольно специфическим устройством с особенностями функционирования, далеко не каждый логический набор (чипсет) поддерживает эту разновидность модулей синхронного ДОЗУ. Производитель материнской платы, использующий такой чипсет, обязан предоставить список вендоров (конечных производителей), модули памяти которых успешно прошли тестирование на данной платформе. Поэтому для компоновки конечной системы следует подбирать модули памяти согласно предлагаемого списка производителя платформы сертифицированных модулей памяти. Справедливости ради надо также заметить, что некоторые производители материнских плат полностью исключают поддержку модулей, отличных от Registered DIMM (в такой системе обычные модули Unbuffered DIMM функционировать не будут), поэтому необходимо внимательно изучать спецификацию желаемой платформы.

Список рекомендуемой литературы

  1. PC SDRAM Registered DIMM Design Support Document
  2. PC SDRAM Specification
  3. PC100 SDRAM Component Testing Summary
  4. Double Data Rate (DDR) SDRAM Preliminary Datasheet
  5. JESD-21-C, Configuration of Solid-State Memories, DDR SDRAM Explained
  6. JESD-21C-4.5.7-R9, 168pin SDRAM Registered DIMM
  7. JESD JC-40 Registered DIMM Components
  8. JEDEC JC-42.3-98-227A, 184pin DDR SDRAM Registered DIMM
  9. JESD-21C-4.5.2-R9, 200pin SDRAM DIMM
  10. 200pin SDRAM Registered DIMM: Functional Description & Timing Diagrams
  11. DDR SDRAM Registered DIMM Design Specification
  12. ANSI Y14.5M-1994 Routing Rules of PCB Traces & Mounting Components
  13. Printed Circuit Board (PCB) Test Methodology
  14. CK97 Clock Sinthesizer Design Guidelines
  15. CK98 Clock Sinthesizer Design Guidelines
  16. CBT3857 10-bit Bus Switch with 10k Pull-Down Termination Resistors
  17. PCK857 66-150MHz Phase Locked Loop Differential 1:10 SDRAM Clock Driver
  18. SSTL16857 14-bit SSTL_2 Registered Driver with Differential Clock Inputs
  19. EIA/JESD8-5 Stub Series Terminated Logic For 3.3 Volts LVTTL
  20. EIA/JESD8-8 Stub Series Terminated Logic For 3.3 Volts (SSTL_3)

www.ixbt.com

назначение и отличие от обычной

 

Приветствую вас, мои дорогие читатели. Предметом нашей сегодняшней беседы будет регистровая память. Большинство из вас скорей всего впервые слышат этот термин, поскольку обычные пользовательские компьютеры не имеют к нему никакого отношения. А раз так, то логично предположить, что такой модуль обладает какими-то дополнительными или незаурядными возможностями.

Речь идет о разновидности оперативной памяти, и вы скажете, что неплохо было бы ее заполучить и опробовать в деле. Но давайте не будем спешить. Дочитайте статью до конца и вы, узнаете не только, что это за память, но и что с ней можно и что нельзя делать.

Для начала определимся с терминами.

Регистровая память (Registered Memory) обозначается аббревиатурой RDIMM, так как является разновидностью обычной DIMM памяти, которую мы хорошо знаем как DDR2, DDR3, DDR4.

Соответственно нерегистровую память называют, unregistered DRAM или UDIMM. Так же регистровую память именуют буферной, что справедливо в отношении принципа ее работы.

 

Для чего нужны регистры?

Теперь вспомним, как работает ОЗУ. Данные загружаются в нее с жесткого диска, но команды на выполнение этих действий идут из центрального процессора. А точнее из контроллера памяти, который напрямую связан с чипами оперативки. При работе обычных компьютеров (даже игровых) все процессы происходят в штатном режиме.

Но вот в серверах интенсивность обращений к оперативке намного выше, причем одновременно может обрабатываться множество невзаимосвязанных запросов. Очевидно, что при этом может быть задействовано сразу несколько микросхем ОЗУ, что приводит к повышению токовой нагрузки на контроллер и увеличивает риск выхода его из строя.

Чтобы повысить надежность системы «Оперативная память – Контроллер» между ними интегрируется регистровый модуль, в котором происходит предварительная буферизация информации при ее чтении или записи. Сам этот чип располагается непосредственно на планке оперативной памяти, которая поэтому и называется регистровой.

 

Как опознать RDIMM?

Выходит, у регистровой памяти отличие от обычной в дополнительной микросхеме, спросите вы? Конечно да, но не спешите заниматься подсчетом чипов.

Дело в том, регистровая память используется исключительно как серверная. А значит, в ней обязательно должна быть реализована технология ECC (error-correcting code memory), назначение которой ˗ коррекция ошибок в считываемой из ОЗУ информации. Специальный процессор, так же установленный на плашке оперативки, сверяя её с исходными данными, записанными в память, и способен при этом обнаружить несоответствие бита в одном машинном слове.

Обычно на 8 микросхем ОЗУ идет один модуль ECC и один регистровый, который, кстати, отличается меньшими размерами. Зная это, при беглом взгляде на планку памяти можно подсчитать общее количество чипов и сделать вывод о том обычная это оперативка или нет.

Чтобы не запутаться в подсчёте микросхем я все-таки предлагаю обращать внимание на маркировку, по которой вы легко определите регистровую память. Просто прочитайте, что написано в конце: если есть символы «R» или «REG» то это она.

 

Необычные качества регистровой памяти

Теперь поговорим об особенностях регистровой памяти. Это полезная информация, особенно для тех, кто возжелал с ее помощью апгрейдить свой ПК:

Дополнительный буферный элемент в структуре связи между ОЗУ и контроллером влияет на быстродействие памяти, ведь каждое обращение к регистрам производится потактово. А значит, на величину такта такая память будет медленнее обычной. Если сравнивать с SDRAM то задержка имеет место для начального цикла запросов.

  • Я уже сказал, что регистровая память предназначена исключительно для работы на серверах. Если быть более точным, то на материнских платах, созданных для них. Поэтому не пытайтесь вдулить ее на обычную материнку. Хотя, если «мать» поддерживает такую возможность (а это можно уточнить в ее паспорте), то почему бы и нет. Опять-таки, если ваш ПК выполняет функции сервера или используется для удаленной работы – такое решение добавить надежности вполне оправдано.
  • Главное преимущество регистровой памяти ˗ повышение эффективности работы контроллера с множеством модулей оперативной памяти. С RDIMM вы получаете масштабируемую систему, которая при соответствующей поддержке процессора может работать в трех или четырех канальном режиме. А это существенный прирост скорости считывания данных и производительности (хотя и приходится снижать рабочую частоту ОЗУ). На практике это отлично реализуется в серверных материнских платах типа SuperMicro X9DR3-LN4F+, где вы можете задействовать все 24 RAM-слота.

  • Планируя наращивать объем памяти для многоканального режима помните о том, что совместная работа модулей RDIMM и UDIMM не только невозможна, но и недопустима. Так что лучше сразу подобрать аналоги для существующей регистровой памяти с таким же объемом, частотой и таймингом.

Вот такая она, регистровая память.

Нравится вам это, или нет, но она не для всех. Да, она и по цене дороже, и в продаже встречается не так часто. Но главное, у нее узкая серверная специализация. Но, друзья, согласитесь, RDIMM это очень интересный объект, изучив который вы не только повысили уровень своих компьютерных знаний, но и получили дополнительную информацию о работе оперативки.

На этом я заканчиваю нашу беседу и желаю вам всем процветания и успехов.

 

 

profi-user.ru

Что такое UDIMM? Рассказываем про типы оперативной памяти

Наверх
  • Рейтинги
  • Обзоры
    • Смартфоны и планшеты
    • Компьютеры и ноутбуки
    • Комплектующие
    • Периферия
    • Фото и видео
    • Аксессуары
    • ТВ и аудио
    • Техника для дома
    • Программы и приложения
  • Новости
  • Советы
    • Покупка
    • Эксплуатация
    • Ремонт
  • Подборки
    • Смартфоны и планшеты
    • Компьютеры
    • Аксессуары
    • ТВ и аудио
    • Фото и видео
    • Программы и приложения

ichip.ru

Что такое UDIMM? Рассказываем про типы оперативной памяти — Рамблер/новости

Unregistered dual in-line memory module — вовсе не заклинание, а один из типов оперативной памяти. Но для чего он нужен? Оперативная память UDIMM — совершенно обычная оперативная память, которая используется по большей части в ноутбуках или настольных компьютерах. «U» означает, что у такой памяти нет никаких дополнительных механизмов для коррекции ошибок.

При передаче данных между различными компонентами компьютера постоянно возникают ошибки. Но на сегодняшний день их количество столь незначительно, что домашним ПК не нужны дополнительные механизмы для их коррекции. Так что нет никакой проблемы в том, чтобы использовать в таких компьютерах оперативную память UDIMM без этих механизмов.

В области серверов, однако, исправление таких ошибок является необходимостью. Для этого были изобретены модули стандарта RDIMM (где «R» означает наличие буферного регистра), которые оснащены функцией исправления ошибок и за счет этого являются особенно надежными.

Таким образом, бывают UDIMM и RDIMM. UDIMM стоят дешевле и работают быстрее, зато не столь надежны. RDIMM значительно дороже и работают не так быстро, но могут использоваться в более сложных системах. Для домашнего использования UDIMM будет в любом случае достаточно. UDIMM и RDIMM — единственные типы оперативной памяти, которые можно совмещать. Если однажды вы приобрели UDIMM, а затем по какой-то причине получили RDIMM, можете поставить обе планки одновременно. Только имейте в виду, что в данной конфигурации коррекция ошибок на RDIMM работать уже не будет. Она функционирует только в том случае, когда на материнской плате установлены исключительно планки RDIMM. Сколько оперативной памяти установлено в вашем ПК? 4 Гбайт 8 Гбайт 16 Гбайт 32 Гбайт 64 Гбайт и более Просмотреть результаты Загрузка … Читайте также: Тест и обзор оперативной памяти Corsair Vengeance LPX 2x 8GB DDR4-3333: на вершине рейтинга

Выбираем лучший корпус Mini-ITX для сборки компактного ПК Выбираем оперативную память DDR4: 12 лучших комплектов на любой бюджет Фото: pixabay.com

Видео дня. Daily Mail перепутал Матвиенко и Терешкову

Читайте также

news.rambler.ru

Типы оперативной памяти. Небуферизированная память, с ECC, регистровая с ECC.

  1. Домой
  2. Статьи
  3. Компьютерное железо
  4. Типы оперативной памяти. Небуферизированная память, с ECC, регистровая с ECC.

Всё больше людей сталкиваются с проблемой несовместимости оперативной памяти с компьютером. Устанавливают память, а она не работает и компьютер не включается. Многие пользователи просто не знают, что существуют несколько типов памяти и какой именно тип подходит к их компьютеру, а какой нет. В данном руководстве я кратко раскажу из личного опыта об оперативной памяти и где каждая применяется.

Вы не знаете что значит U в маркировке оперативной памяти, что значит E, что значит R или F? Этими буквами обозначается тип памяти - U (Unbuffered, небуферизированная), E (память c коррекцией ошибок, ECC), R (регистровая память, Registered), F (FB-DIMM, Fully Buffered DIMM - полностью буферизованная DIMM). Теперь рассмотрим все эти типы подробнее.

Типы памяти используемые в компьютерах:

1. Небуферизированная память. Обычная память для обычных настольных компьютеров, её ещё называют UDIMM. На планке памяти как правило имеется 2, 4, 8 или 16 микросхем памяти с одной или двух сторон. У такой памяти маркировка обычно заканчивается буквой U (Unbuffered) или вообще без буквы, например DDR2 PC-6400, DDR2 PC-6400U, DDR3 PC-8500U или DDR3 PC-10600. А у памяти для ноутбуков маркировка заканчивается буквой S, видимо это сокращение от SO-DIMM, например DDR2 PC-6400S. Фото небуферизированной памяти можно видеть ниже.

Нажмите для увеличения изображения Нажмите для увеличения изображения

2. Память c коррекцией ошибок (Память с ECC). Обычная Небуферизованная память с коррекцией ошибок. Такая память ставится обычно в фирменные (брендовые) компьютеры продаваемые в Европе (НЕ СЕРВЕРА), плюсом этой памяти является её большая надёжность при работе. Большинство ошибок при работе памяти удаётся исправить во время работы, даже если они появляются, не теряя данные. Обычно на каждой планке такой памяти 9 или 18 микросхем памяти, добавляется одна или 2 микросхемы. Большинство обычных компьютеров (не серверов) и материнских плат могут работать с ECC памятью. У такой памяти маркировка как правило заканчивается буквой E (ECC), например DDR2 PC-4200E, DDR2 PC-6400E, DDR3 PC-8500E или DDR3 PC-10600E. Фото небуферизированной памяти c ECC можно видеть ниже.

Нажмите для увеличения изображения

Различие памяти с ECC и памяти без ECC можно видеть на фото:

Нажмите для увеличения изображения

Хоть большинство продаваемых плат и поддерживают эту память, но совместимость с конкретной платой и процессором лучше узнать заранее до покупки. Из личного опыта 90-95% материнских плат и процессоров могут работать с памятью ECC. Из тех, что НЕ могут работать: платы на чипсетах Intel G31, Intel G33, Intel G41, Intel G43, Intel 865PE. Все материнские платы и процессоры начиная с первого поколения Intel Core все могут работать с ECC памятью и от материнских плат это не зависит. Под AMD процессоры вообще практически все материнские платы могут работать с ECC памятью, за исключением случаев индивидуальной несовместимости (такое бывает в редчайших случаях).

3. Регистровая память (Registered). СЕРВЕРНЫЙ тип памяти. Обычно он всегда выпускается с ECC (коррекцией ошибок) и c микросхемой "Буфером". Микросхема "буфер" позволяет увеличить максимальное количество планок памяти, которые можно подключить к шине не перегружая её, но это уже лишние данные, не будем углубляться в теорию. В последнее время понятия буферизованный и регистровый почти не различают. Если утрировать: регистровая память = буферизованная. Эта память работает ТОЛЬКО на серверных материнских платах способных работать с памятью черем микросхему "буфер".

Обычно на планках регистровой памяти с ECC установлено 9, 18 или 36 микросхем памяти и ещё 1, 2 или 4 микросхемы "буфера" (они обычно в центре, отличаются по габаритам от микросхем памяти). У такой памяти маркировка как правило заканчивается буквой R (Registered), например DDR2 PC-4200R, DDR2 PC-6400R, DDR3 PC-8500R или DDR3 PC-10600R. Ещё в маркировке регистровой (серверной) (буферизированной) памяти обычно присутствует сокращение слова Registered - REG. Фото буферизированной (регистровой) памяти c ECC можно видеть ниже.

Нажмите для увеличения изображения Нажмите для увеличения изображения Нажмите для увеличения изображения

Помните! Регистровая память с ECC со 100% вероятностью НЕ РАБОТАЕТ на обычных материнских платах. Она работает только на серверах!

4. FB-DIMM Fully Buffered DIMM (Полностью буферизованная DIMM), — стандарт компьютерной памяти, который используется для повышения надёжности, скорости, и плотности подсистемы памяти. В традиционных стандартах памяти линии данных подключаются от контроллера памяти непосредственно к линиям данных каждого модуля DRAM (иногда через буферные регистры, по одной микросхеме регистра на 1-2 чипа памяти). С увеличением ширины канала или скорости передачи данных, качество сигнала на шине ухудшается, усложняется разводка шины. Это ограничивает скорость и плотность памяти. FB-DIMM использует другой подход для решения этих проблем. Это дальнейшее развитие идеи registered модулей — Advanced Memory Buffer осуществляет буферизацию не только сигналов адреса, но и данных, и использует последовательную шину к контроллеру памяти вместо параллельной.

Модуль FB-DIMM имеет 240 контактов и одинаковую длину с другими модулями DDR DIMM, но отличается по форме выступов. Подходит только для серверных платформ.

Спецификации FB-DIMM, как и другие стандарты памяти, опубликованы JEDEC.

Компания Intel использовала память FB-DIMM в системах с процессорами Xeon серий 5000 и 5100 и новее (2006—2008 годы). Память FB-DIMM поддерживается серверными чипсетами 5000, 5100, 5400, 7300; только с процессорами Xeon, основанными на микроархитектуре Core (сокет LGA771).

В сентябре 2006 года компания AMD также отказалась от планов по использованию памяти FB-DIMM.

Если Вы затрудняетесь с выбором памяти для своего компьютера, то уточните у продавца сообщив ему модель материнской платы и модель процессора.

Память с пониженным питанием, «L» память

Многие пользователи компьютеров и ноутбуков на основе процессоров Intel 3-го, 4-го и последующих поколений процессоров сталкиваются с ещё одним видом памяти, так называемой, «L» памятью. Это память DDR3L, DDR4L. Маркируется эта память с дополнительной буквой «L», вот примеры её маркировки: DDR3L-1600, DDR4L-2133 и подобные. Что же обозначает дополнительная буква «L» в маркировке памяти? Всё очень просто. Эта маркировка говорит нам о том, что микросхемы памяти на этом модуле, как и сам модуль, могут работать на пониженном питании, обычно на 20% ниже чем у стандарта. Тем самым экономится расход электроэнергии и уменьшается нагрев во время работы. Особенно актуально это для переносных устройств, например, ноутбуков и ультрабуков. Пониженное напряжение питания составляет 1.35 вольта для DDR3L и 1.05 вольта для DDR4L, в то время как стандартное напряжение питания памяти DDR3 составляет 1.5 вольта, и для DDR4 - 1.2 вольта.

Могут ли работать модули DDR3 вместе с DDR3L? И можно ли ставить модули DDR3L вместо DDR3? Да, в большинстве случаев эти модули имеют обратную совместимость и могут быть взаимозаменяемыми, но есть и исключение. Объясню этот момент более подробно. Если взять, например, спецификацию на модуль памяти SODIMM 4GB DDR3L Kingston KVR16LS11/4 1Rx8 512M x 64-Bit PC3L-12800CL11 204-Pin, то в ней указано, что питание на модуль возможно двух стандартов:

JEDEC standard 1.35V (1.28V ~ 1.45V) and 1.5V (1.425V ~1.575V) Power Supply;
VDDQ = 1.35V (1.28V ~ 1.45V) and 1.5V (1.425V ~ 1.575V)

Как видим, питание на модуль может составлять от 1.28 вольт и до 1.575 вольта. При этом напряжении питания гарантируется нормальная работа модуля памяти, работа модуля памяти при этом напряжении протестирована и гарантируется производителем. Если же вы более подробно найдёте спецификацию на сами микросхемы памяти, которые распаяны в конкретном модуле, то вполне вероятно, что диапазон допустимых напряжений ещё шире и память может выдержать и более высокие/низкие напряжения питания, но это уже будет экстремальный режим работы. Посмотрим, например, спецификацию микросхем у модуля Kingston KVR16S11S6/2. В данном модуле распаяны микросхемы D2516JC4BXGGBU, спецификация этих микросхем в PDF файле. Тут указано, что модуль работает при напряжении VDD от 1.283 вольта (стандартно 1.35 для DDR3L) и до 1.575 вольта (стандартно 1.5 для DDR3). А абсолютное максимально возможное напряжение для микросхемы вообще составляет 1.975 вольт, по превышению которого микросхема памяти просто обязана сгореть, если верить спецификации. :) То же самое произойдёт если перепутать полярность и подать обратное напряжение в -0.4 вольта, но такое маловероятно осуществить.

Нажмите для увеличения изображения

Из всего этого можно сделать выводы:

  1. На ПК и ноутбуках, где материнская плата (или контроллер памяти в процессоре) может работать как со стандартным напряжением питания, так и пониженным, стандарта «L», на таких системах возможна работа модулей памяти как с пониженным питанием («L») так и со стандартным питанием (без «L»). Скорее всего, система формирования питания памяти подаст стандартное (высокое) напряжение на все модули, и все модули будут работать на этом уровне напряжения питания.
  2. Если же материнская плата (или же процессор) расчитана только на работу с памятью «L» стандарта, то память с стандартным питанием (без «L») скорее всего работать не будет, т.к. достаточного уровня напряжения не будет. В этом случае вам надо ставить только модули с пониженным питанием, «L»-ки.

Узнать о том, какой же стандарт напряжения памяти поддерживается в вашей системе можно из её спецификации. Обычно это спецификация или материнской платы, или же процессора. Например, у вас в ноутбуке установлен процессор Intel® Core™ i5-4300U. Открываем его спецификацию на сайте Intel и смотрим, что данный процессор поддерживает память DDR3L 1333/1600 и LPDDR3 1333/1600 - это всё память с пониженным питанием. Значит, Вы не сможете установить в систему с таким процессором память с обычным напряжением питанием (без буквы «L» в маркировке) - она не будет работать! А если и будет, то может сбоить и сыпать ошибками, т.к. на неё будет подаваться недостаточное напряжение питания.

Можно сделать ещё один вывод. Память с пониженным питанием более универсальна, т.к. может работать в любых системах, как в тех, что расчитаны на пониженное питание памяти, так и в тех, где питание памяти стандартное.

Примечание: Я не рекомендую ставить «L» модули вместе с оверклокерскими модулями, т.к. оверклокерские модули рассчитаны наоборот на повышенное напряжение, а оно может быть выше верхнего предела напряжения для «L» модулей. В таком случае «L» память может не выдержать и перестать функционировать навсегда.

P.S.: В последнее время появился ещё один дешевый и интересный тип памяти - я её называю "Китайская Подделка". Кто ещё не сталкивался - расскажу. Это такая память, которую можно всегда узнать по её контактам, обычно они окисленные и даже если их очистить, то за месяц-два они опять окисляются, становятся мутными, грязными и память при этом может сбоить или совсем не работать. Золотом на контактах этой памяти даже и не пахнет. Ещё одним отличием этой памяти от оригинальной является то, что она работает на определённых материнских платах или процессорах, например ТОЛЬКО на АМД, или только строго на каких-то чипсетах. Причём перечень этих чипсетов очень мал. В чём секрет этой "памяти" мне пока не ясно, но многие покупают - ведь она на 40-50% дешевле аналогичной. И что самое удивительное, новая "Китайская Подделка" обычно стоит дешевле оригинальной памяти Б/У :) Надёжность и долговечность работы рассказывать не буду, тут и так всё ясно.

Теги этой статьи

Близкие по теме статьи:

11/03/2020 09:10 290

Выпущена очередная стабильная версия программы Victoria 5.24 HDD/SSD для диагностики, исследования, тестирования и мелкого ремонта жёстких дисков, SSD-накопителей, карт памяти, а также любых других накопителей...

Читать полностью

03/03/2020 12:03 152

Путешественники во времени, берегитесь: так называемая «проблема 2000 года», как оказалось, всё ещё актуальна, правда, в несколько изменившемся виде. Один из пользователей Reddit обнаружил,...

Читать полностью

03/03/2020 11:58 101

В ассортименте Acer появился монитор VG280Kbmiipx, рассчитанный на применение в составе настольных систем игрового уровня. Основа новинки — матрица IPS (In-plane Switching) размером 28 дюймов по...

Читать полностью

sector.biz.ua

Registered DIMM SDRAM

Чтобы определить тему этой статьи, хочу сказать, что она для тех из вас, кто хочет иметь 1 Гбайт и более оперативной памяти, а также для тех кто хочет получить больше fps в Q2, Sin,… , ну и просто для передовых юзеров. Вобщем для всех.

Я думаю, что все посетители нашего сайта знают, что модули оперативной памяти обычного компьютера вставлена в разьёмы SIMM или DIMM. Есть также ещё пока мало распространённые RIMM ( подробней см. статью о Rambus), ну а про RDIMM совсем мало, что слышно.

Для начала хочу сказать, что разработчиком памяти стандарта RDIMM являются IBM и Intel. Модули памяти для RDIMM SDRAM поддерживаются чипсетом BX, соответсвуют спецификации PC-100 и являются усовершенствованными, а точнее Регистровыми (Registered) DIMM SDRAM . Основное отличие RDIMM от обычных DIMM SDRAM заключается в пропускной способности (bandwith): 800 и 1600 Мбайт/сек (последняя цифра мне особенно нравится, так как первой уже наступают на пятки мощные 3D-приложения) и называются соответсвенно SDR (Single Data Rate) и DDR (Dual Data Rate) RDIMM SDRAM. Не путать DDR SDRAM с DR DRAM (отличается работой на чаcтототе до 800 MHz, выйдет во 2 квартале и будет дороже за счёт обязательного лицензирования).

Итак, IBM анонсировала модули такой памяти обьёмом 256 Мбайт, сделанной по технологии 0.20 мкм и имеющие плотность чипов в 4 раза больше, чем у обычных, что сделало возможным создание буферизированного 256 Мбайтного модуля памяти. Кстати, по заявлению той же IBM нет никаких преград для увеличения плотности записи в 8 раз выше обычной, а значит, есть теоритическая возможность создания буферизированных 512 Мбайтных модулей.

Теперь рассмотрим архитектуру DDR RDIMM SDRAM на примере 64 Мбайтных модулей. Для осуществления эффективного ввода/вывода данных устанавливаются конденсаторы (рядом с каждым чипом). Эти конденсаторы сделаны из новейших диэллектрических материалов. Что касается сроков запуска таких SDRAM в серию, то по заявлению IBM в ближайшее время на сайтах многих производителей появится информация об этом. Сама же IBM уже применяет модули RDIMM 64-256 Мбайт, а также небуферизированные модули обьемом 512 Мбайт в своих Hi-End системах серии Netfiniti. Ниже на рисунке 256-мегабайтноый модуль DDR SDRAM.


 SDR RDIMMDDR RDIMM
Время прерывания (циклов) (Burst length )2, 4, 82, 4, 8
Тип прерывания (Burst type)последовательное чередование (sequential interleave)последовательное чередование (sequential interleave)
Число тактов для работы с памятью (CAS latency)2, 3, 42, 2.5, 3
Режим работыНормальный, Режим записи (single write), Режим тестирования (test mode)Нормальный, Режим сброса операций DLL, Режим тестирования (test mode), Режим расширенного регистрирования (Extended register mode set), Включение/выключение операций DLL

Из таблицы мы видим, что SDR является упрощенным вариантом DDR RDIMM SDRAM. Особенности DDR заключаются в следующем:

  • Работа на частоте 125, 133 и 143 MHz за 2, 2,5 и 3 такта (CAS latency = 3), в зависимости от разновидности модулей
  • Однотактовое формирование сигнала RAS (Signal-pulsed RAS interface)
  • Встроенный блок DLL (Delay Locked Loop), который синхронизирует вывод информации с частотой ее ввода
  • Возможность отключения блока DLL через функцию расширенного режима регистрирования (например для экономии питания)
  • Удвоенная скорость обмена данных (DDR)
  • Двунаправленный поток данных
  • Полная синхронизация
  • Программируемый тип и длина прерываний
  • Прерывание операций чтения (специальной командой прерывания) и записи. Смена операций осуществляется последовательно
  • Четыре банка (Bank) памяти
  • Способность работы при пониженном потреблении питания
  • Операции чтения и записи выполняются за 4 и 8 циклов (соответственно), операция контроля затрачивает удвоенное количество циклов на соответствующую операцию
  • Произвольный доступ к столбцам (в памяти)
  • Ждущий режим и режим пониженного питания
  • 4096/8192 циклов обновления для 64 и 256 МБ модулей
  • Автоматические, контролируемые команды дозарядки (Automatic and controlled precharge command). Энергия, подаваемая на модуль памяти может быть неодинаковой.
  • Вольтаж: 3,3В

Данный набор характеристик не является окончательным перечнем характеристик DDR SDRAM для RDIMM, а потому может быть модифицирован в будущих стандартных DDR SDRAM, однако благодаря таким нововведения получаем: проускная способность на пин составляет 200 Мбайт (200Мбайт/пин).

Что касается появлнения такой памяти у нас на рынке, то пока известно только то что оптимизация такой оперативной памяти под BX-платы закончилась, в ближайшее время другие производители предоставят информацию о такой памти на своих сайтах. Да если вам интересно то можете сами помотреть новости, а если еще и кредитная карта с круглой суммой, то можете себе купить пару, тройку а лучше сразу четверку модулей RDIMM SDRAM (пока еще без DDR или SDR операций) прямо в online. Что касается рядового пользователя, обладателя материнки на BX, то покупка SDR или DDR SDRAM будет правильным решением в будущем году и не заставит вас делать апгрейд до K7 "в спешном порядке".

www.ixbt.com

UDIMM и DIMM виды оперативной памяти и их различия

Что такое оперативная память? Это так называемая временная память вашего компьютера в которую на протяжении всего времени, что вы работаете за компьютером загружаются запускаемые вами программы, приложения и данные. Эта память которая позволяет вашей операционной системе Windows загружаться, а также загружать ваш антивирус и Skype и производить разного рода вычисления, играть в игры, смотреть фильмы, серфить по интернету и т.д. и т.п.

Однако если вы хоть раз собирали себе компьютер, то наверняка сталкивались с тем, что существует множество типов оперативной памяти. Одними из таких типов памяти, являются UDIMM и DIMM. Разного рода типы оперативной памяти зависят от материнской платы и от конструкции слота, куда эта самая память будет установлена.

Перед тем как покупать себе оперативную память вы должны не только выбрать ее значение Гб, но также понять какой конкретно тип памяти вам необходим, иначе вы столкнетесь с тем, что ваша планка памяти не просто откажется работать с вашим железом, но и попросту не станет в предназначенный для нее модуль в материнской плате.

Итак, чем же отличаются друг от друга виды памяти UDIMM и DIMM?

UDIMM память часто используется в домашних компьютерах и является небуферизованной памятью. Данный вид памяти менее стабилен, но является боле быстрый и дешевый. Хотя если тип памяти именуемый RDIMM применяется в тех системах, где любая нестабильность может оказаться крахом для вас, UDIMM все же более эффективная память с точки зрения стабильности ее работы. UDIMM память можно рекомендовать к использованию в домашних компьютерах, либо офисной технике, которая не требует большой технической оснастки… Впрочем, UDIMM уже устаревший вид памяти который себя изжил. Главная проблема этого типа памяти — это отсутствие физического буфера. Другими словами, как только возникает ошибка, у вас сразу же возникают проблемы с компьютером.

Теперь самый передовой вид памяти это DIMM. DIMM — это современный тип памяти, последняя разработка так сказать. DIMM называют двухсторонней памятью, видимо в виду того, что ее чипсеты паяют с двух сторон платы, а не с одной как в случае с памятью типа UDIMM.

UDIMM память сейчас используется как в настольных компьютерах, так и в ноутбуках и мобильных устройствах, таких как смартфоны и планшеты.

Очень важно! Несмотря на то, что вид этих двух типов планок абсолютно одинаковый, нельзя установить на материнскую плату две разного типа планки. Ваш компьютер не будет работать вовсе, либо не будет работать корректно. Для корректной работы необходимо устанавливать планки с одинаковыми характеристиками.

Для полного понимания вопроса по оперативной памяти, приведем в качестве примера спецификацию планок оперативной памяти, чтобы наглядно все показать.

DDR2 (Double Data Rate 2) SDRAM

DDR2 400 MHz или PC2-3200

DDR2 533 MHz или PC2-4200

DDR2 667 MHz или PC2-5400

DDR2 800 MHz или PC2-6400

DDR2 900 MHz или PC2-7200

DDR2 1000 MHz или PC2-8000

DDR2 1066 MHz или PC2-8500

DDR2 1150 MHz или PC2-9200

DDR2 1200 MHz или PC2-9600

DDR3 (Double Data Rate 3) SDRAM

DDR3 1066 MHz или PC3-8500

DDR3 1333 MHz или PC3-10600/10666

DDR3 1375 MHz или PC3-11000

DDR3 1600 MHz или PC3-12800

DDR3 1625 MHz или PC3-13000

DDR3 1800 MHz или PC3-14400

DDR3 1866 MHz или PC3-15000

DDR3 2000 MHz или PC3-16000

Сегодня мы познакомили вас с двумя видами оперативной памяти. Теперь вам понятно, чем они отличаются и в том случае если вы хотели купить себе планки оперативной памяти, вы знаете что выбрать и знаете, что нельзя использовать два разных вида на одной материнской плате!

pchelp24.com

Память DDR3 и процессоры Intel Xeon 5500 (nehalem)

Основные вопросы, на которые нужно ответить при выборе конфигурации памяти DDR3:

1. Нужно получить максимальный объём или максимальную производительность памяти?

2. Какие процессоры будут использоваться?

3. Какое соотношение цена/производительность для нас оптимальна?

Варианты конфигурирования

Для оптимального выбора конфигурации DDR3 необходимо четко понимать, что нам важнее производительность или объем. Ниже представлены конфигурации для этих обоих вариантов и сбалансированный вариант.

Максимальная производительность

Для обеспечения максимальной производительности необходимо использовать память DDR3 с частотой 1333MHz и процессоры серии X5550, т.к. только они способны обеспечить необходимую пропускную способность шины QPI (10,6 GB/s). Такая конфигурация накладывает ограничение на максимальный объем памяти в 48GB, т.к. возможно установить только 1 модуль памяти на 1 канал процессора.

Максимальная производительность

Максимальный объем

В этом случае необходима память с частотой 800MHz и любые процессоры серии X5500. Пропускная способность шины QPI при этом будет 6,4GB/s. При этом можно будет установить до 18 модулей памяти, то есть по 3 модуля на канал, и получить объем в 144GB.


Максимальный объем

 

Сбалансированный

Оптимальный вариант, межу производительностью и объемом. Необходимо использовать память DDR3 с частотой 1066 MHz, процессоры серии E5520 или старше. В такой конфигурации возможна установка по 2 модуля памяти на канал (всего 12 модулей) и получить общий объем памяти 96GB.


Сбалансированный вариант

Типы памяти

Но это не все. Кроме ранжирования по скорости MHz, есть 3 вида памяти DDR3: Registered DIMMs (RDIMM), Unbuffered ECC DIMMs (UDIMM ECC) и Unbuffered DIMMs (UDIMM). Сразу отмечу что Unbuffered DIMMs (UDIMM) не рекомендуется использовать в серверах. Так же модули памяти бывают разных рангов.

Сравнение UDIMM и RDIMM:

UDIMM

RDIMM

Регистр/Буфер

Нет

Есть

Частоты

800, 1066, 1333 МГц

800, 1066, 1333 МГц

Количество рангов

1 или 2

1, 2 или 4

Максимальное кол-во модулей на канал

2

3

Объем модулей

1 и 2 Гб

1,2,4 и 8 Гб

ECC

Поддерживает

Поддерживает

SDDC

X8

X4 и X8

Четность адреса

Нет

Поддерживает

Энергопотребление

~5W

~5.75W

RDIMMs:: Хотя они на несколько процентов медленнее чем UDIMM, они позволяют получить больший общий объем памяти. Поддерживают до 3 DIMMs/канал.

UDIMM ECC: поддерживает все RAS функции RDIMM кроме x4 Single Device Data Correction (SDDC).

Для систем начального уровня с объемом ОЗУ 12Гб или меньше, целесообразно использовать UDIMM ECC, т.к. у них меньше стоимость. Регистровую память имеет смысл использовать в материнских платах, где по 3 слота на канал (на будущее расширение без выбрасывания старой памяти) или модули по 4ГБ.

Относительная стоимость модулей

Ранги (Single, Dual, Quad)

Не будем детально разбирать вопрос рангов. Остановимся на наиболее важных моментах. Итак, на рисунках наглядно показано основные отличия разноранговой памяти. Технологически, при производстве, дешевле размещать большее чипов на одном модуле, то есть изготавливать память типа quad rank.


Физическое устройство разноранговой памяти

Латентность QR модулей меньше, т.к. в них одновременно может быть открыто несколько страниц. Так же есть ограничение в 8 рангов на канал, т.е в один канал можно поставить только 2 QR модуля (у разных производителей, кол-во поддерживаемых рангов может отличаться в зависимости от модели материнской платы). На данный момент Quad Rank бывают только модули RDIMM.

Еще отмечу момент, что при установки памяти с разным количеством рангов, первыми устанавливаются QR модули, потом DR и SR.

Выбор модулей оптимального объема.

Сейчас рассмотрим, какого объема лучше использовать модули, для получения необходимого объема памяти на ядро. Т.к. это позволит сэкономить деньги, и получить оптимальную производительность.

При использовании RDIMM-ов, возможны следующие конфигурации (при использовании 2х 4х ядерных процессоров Nehalem-EP)

 

В таблице представлены основные конфигурации памяти. Сначала в первой строке выбираем желаемый объем памяти на 1 ядро.
Во второй строчке указа общий объем памяти, который мы получим.
Далее ниже рассмотрены варианты с разным объемом каждого модуля. Красным выделены оптимальные конфигурации.

При использовании UDIMM-ов ECC (при использовании 2х 4х ядерных процессоров Nehalem-EP)

 

DDR3 UDIMMs ограничены 2 DIMMs на канал, или в общей сложности 12 DIMMs.
Принцип выбора тот же что и при RDIMM.

Баланс памяти по каналам в конфигурации

В таблицах есть не сбалансированные конфигурации. Не сбалансированной конфигурация считается, если не используются все 3 канала памяти на процессор или число модулей не кратно 3 модулям на процессор. Конфигурация, когда используется два канала из трех, можно считать сбалансированной, т.к. interleave работает, но только на 2 канала.
Так же возможна конфигурация, когда вся память находиться у одного процессора. Она возможна при использовании Non-Uniform Memory Access (NUMA).

 
Примеры несбалансированных конфигураций

Сбалансированная конфигурация: задействовано больше каналов, выше пропускная способность памяти.

· Пропускная способность одинакова при использовании 1 модуля памяти на канал и при использовании 2х модулей на канал (как на DDR3 1066)

Несбалансированная конфигурация: уменьшенная пропускная способность (до 17%)

· Не работает Interleave во всех 3х каналах

· Приводит к снижению пропускной способности на 2-1-1 против 1-1-1 конфигурации

Пропускная способность памяти. Сравнение сбалансированной и не сбалансированной конфигурации (DDR3 1066).

Разница в скорости на разных конфигурациях

Очень хорошо видна разница в пропускной способности памяти в разных режимах:

Memory Frequency (MHz)

DIMM Population (CPU 0 / CPU 1)

STREAM Triad Result
4.8GT/s QPI

STREAM Triad Result
5.86GT/s QPI

STREAM Triad Result
6.4GT/s QPI

Balanced Configs

1333

1-1-1 / 1-1-1

---

---

36,588

1066

1-1-1 / 1-1-1

---

31,218

33,723

1066

2-2-2 / 2-2-2

---

30,912

33,203

800

1-1-1 / 1-1-1

24,265

26,750

27,748

800

2-2-2 / 2-2-2

23,866

25,844

26,565

800

3-3-3 / 3-3-3

24,052

26,750

27,208

Unbalanced Configs

1066

2-2-0 / 2-2-0

---

25,343

---

1066

2-1-1 / 2-1-1

---

25,679

---

1066

2-2-2 / 2-2-2

---

30,912

---

800

2-2-0 / 2-2-0

---

19,510

---

800

2-1-1 / 2-1-1

---

19,961

---

800

2-2-2 / 2-2-2

---

25,884

---

 

RAS Features

Еще хочется отметить некоторые особенности RAS, они используются редко, поэтому скажу буквально пару слов.

Memory mirroring (Зеркалирование памяти):

• 2 канала памяти, в качестве зеркала (одна информация записывается на обоих каналах одновременно)
• Модули памяти должны быть одинаковые
• Полезный объем памяти равен 50%
• Повышение надежности (память избыточна)

Технология Lockstep

Технология основывается на том, что взаимодополняющие компоненты системы выполняют параллельно одни и те же инструкции. Каждый из компонентов является активной заменой другому. Таким образом, если в одном из них происходит сбой, второй продолжает работу в прежнем режиме, при этом не происходит ни остановки, ни потери данных.

Lockstep mode

• 2 канала, работающих в lockstep (кэш линия разделяется между обоими каналами), 3 канал не используется.
• Модули памяти должны быть одинаковые
• Увеличение надежности, но низкая производительность

Примеры работы RAS features

Технология Intel® x4 Single Device Data Correction (x4 SDDC) обеспечивает обнаружение и исправление ошибок размером 1, 2, 3 или 4 бит данных в одном устройстве и обнаружение ошибок размером до 8 бит данных на двух устройствах.

Материал был сделан, большой частью, Куликовым Дмитрием, за что ему выражается отдельная благодарность!

Для написания статьи использованы материалы Intel:
Xeon 5500 Memory White Paper Intel® Xeon® processor 5500 Series Datasheet: (public)

http://www.intel.com/Assets/PDF/datasheet/321321.pdf (Volume 1)
http://www.intel.com/Assets/PDF/datasheet/321322.pdf (Volume 2)

blog.trinitygroup.ru

Про ранги и виртуализацию в RAM / Сервер Молл corporate blog / Habr

В продолжение рубрики "конспект админа" хотелось бы разобраться в нюансах технологий ОЗУ современного железа: в регистровой памяти, рангах, банках памяти и прочем. Подробнее коснемся надежности хранения данных в памяти и тех технологий, которые несчетное число раз на дню избавляют администраторов от печалей BSOD.


Сегодня на рынке представлены, в основном, модули с памятью DDR SDRAM: DDR2, DDR3, DDR4. Разные поколения отличаются между собой рядом характеристик – в целом, каждое следующее поколение "быстрее, выше, сильнее", а для любознательных вот табличка:

Для подбора правильной памяти больший интерес представляют сами модули:


  • RDIMM — регистровая (буферизованная) память. Удобна для установки большого объема оперативной памяти по сравнению с небуферизованными модулями. Из минусов – более низкая производительность;


  • UDIMM (unregistered DRAM) — нерегистровая или небуферизованная память — это оперативная память, которая не содержит никаких буферов или регистров;


  • LRDIMM — эти модули обеспечивают более высокие скорости при большей емкости по сравнению с двухранговыми или четырехранговыми модулями RDIMM, за счёт использования дополнительных микросхем буфера памяти;


  • HDIMM (HyperCloud DIMM, HCDIMM) — модули с виртуальными рангами, которые имеют большую плотность и обеспечивают более высокую скорость работы. Например, 4 физических ранга в таких модулях могут быть представлены для контроллера как 2 виртуальных;


  • FBDIMM — полностью буферизованная DIMM с высокой надежностью, скоростью и плотностью размещения.

Попытка одновременно использовать эти типы может вызвать самые разные печальные последствия, вплоть до порчи материнской платы или самой памяти. Но возможно использование одного типа модулей с разными характеристиками, так как они обратно совместимы по тактовой частоте. Правда, итоговая частота работы подсистемы памяти будет ограничена возможностями самого медленного модуля или контроллера памяти.

Для всех типов памяти SDRAM есть общий набор базовых характеристик, влияющий на объем и производительность:


Конечно, отличий на самом деле больше, но для сборки правильно работающей системы можно ограничиться этими.


Понятно, что чем выше частота — тем выше общая производительность памяти. Но память все равно не будет работать быстрее, чем ей позволяет контроллер на материнской плате. Кроме того, все современные модули умеют работать в в многоканальном режиме, который увеличивает общую производительность до четырех раз.

Режимы работы можно условно разделить на четыре группы:


  • Single Mode — одноканальный или ассиметричный. Включается, когда в системе установлен только один модуль памяти или все модули отличаются друг от друга. Фактически, означает отсутствие многоканального доступа;


  • Dual Mode — двухканальный или симметричный. Слоты памяти группируются по каналам, в каждом из которых устанавливается одинаковый объем памяти. Это позволяет увеличить скорость работы на 5-10 % в играх, и до 70 % в тяжелых графических приложениях. Модули памяти необходимо устанавливать парами на разные каналы. Производители материнских плат обычно выделяют парные слоты одним цветом;


  • Triple Mode — трехканальный режим работы. Модули устанавливаются группами по три штуки — на каждый из трех каналов. Аналогично работают и последующие режимы: четырехканальные (quad-channel), восьмиканальные (8-channel memory) и т.п.


  • Flex Mode – позволяет увеличить производительность оперативной памяти при установке двух модулей различного объема, но с одинаковой частотой.

Для максимального быстродействия лучше устанавливать одинаковые модули с максимально возможной для системы частотой. При этом используйте установку парами или группами — в зависимости от доступного многоканального режима работы.


Ранг (rank) — область памяти из нескольких чипов памяти в 64 бита (72 бита при наличии ECC, о чем поговорим позже). В зависимости от конструкции модуль может содержать один, два или четыре ранга.


Узнать этот параметр можно из маркировки на модуле памяти. Например уKingston число рангов легко вычислить по одной из трех букв в середине маркировки: S (Single — одногоранговая), D (Dual — двухранговая), Q (Quad — четырехранговая).

Пример полной расшифровки маркировки на модулях Kingston:

Серверные материнские платы ограничены суммарным числом рангов памяти, с которыми могут работать. Например, если максимально может быть установлено восемь рангов при уже установленных четырех двухранговых модулях, то в свободные слоты память добавить не получится.

Перед покупкой модулей есть смысл уточнить, какие типы памяти поддерживает процессор сервера. Например, Xeon E5/E5 v2 поддерживают одно-, двух- и четырехранговые регистровые модули DIMM (RDIMM), LRDIMM и не буферизированные ECC DIMM (ECC UDIMM) DDR3. А процессоры Xeon E5 v3 поддерживают одно- и двухранговые регистровые модули DIMM, а также LRDIMM DDR4.


Тайминги или латентность памяти (CAS Latency, CL) — величина задержки в тактах от поступления команды до ее исполнения. Числа таймингов указывают параметры следующих операций:


  • CL (CAS Latency) – время, которое проходит между запросом процессора некоторых данных из памяти и моментом выдачи этих данных памятью;


  • tRCD (задержка от RAS до CAS) – время, которое должно пройти с момента обращения к строке матрицы (RAS) до обращения к столбцу матрицы (CAS) с нужными данными;


  • tRP (RAS Precharge) – интервал от закрытия доступа к одной строке матрицы, и до начала доступа к другой;


  • tRAS – пауза для возврата памяти в состояние ожидания следующего запроса;


  • CMD (Command Rate) – время от активации чипа памяти до обращения к ней с первой командой.

Разумеется, чем меньше тайминги – тем лучше для скорости. Но за низкую латентность придется заплатить тактовой частотой: чем ниже тайминги, тем меньше допустимая для памяти тактовая частота. Поэтому правильным выбором будет "золотая середина".

Существуют и специальные более дорогие модули с пометкой "Low Latency", которые могут работать на более высокой частоте при низких таймингах. При расширении памяти желательно подбирать модули с таймингами, аналогичными уже установленным.


Ошибки при хранении данных в оперативной памяти неизбежны. Они классифицируются как аппаратные отказы и нерегулярные ошибки (сбои). Память с контролем четности способна обнаружить ошибку, но не способна ее исправить.

Для коррекции нерегулярных ошибок применяется ECC-память, которая содержит дополнительную микросхему для обнаружения и исправления ошибок в отдельных битах.

Метод коррекции ошибок работает следующим образом:


  1. При записи 64 бит данных в ячейку памяти происходит подсчет контрольной суммы, составляющей 8 бит.


  2. Когда процессор считывает данные, то выполняется расчет контрольной суммы полученных данных и сравнение с исходным значением. Если суммы не совпадают – это ошибка.


  3. Если ошибка однобитовая, то неправильный бит исправляется автоматически. Если двухбитовая – передается соответствующее сообщение для операционной системы.

Технология Advanced ECC способна исправлять многобитовые ошибки в одной микросхеме, и с ней возможно восстановление данных даже при отказе всего модуля DRAM.

Исправление ошибок нужно отдельно включить в BIOS

Большинство серверных модулей памяти являются регистровыми (буферизованными) – они содержат регистры контроля передачи данных.

Регистры также позволяют устанавливать большие объемы памяти, но из-за них образуются дополнительные задержки в работе. Дело в том, что каждое чтение и запись буферизуются в регистре на один такт, прежде чем попадут с шины памяти в чип DRAM, поэтому регистровая память оказывается медленнее не регистровой на один такт.

Источник — nix.ru

Все регистровые модули и память с полной буферизацией также поддерживают ECC, а вот обратное не всегда справедливо. Из соображений надежности для сервера лучше использовать регистровую память.


Для правильной и быстрой работы нескольких процессоров, нужно каждому из них выделить свой банк памяти для доступа "напрямую". Об организации этих банков в конкретном сервере лучше почитать в документации, но общее правило такое: память распределяем между банками поровну и в каждый ставим модули одного типа.


Если пришлось поставить в сервер модули с меньшей частотой, чем требуется материнской плате – нужно включить в BIOS дополнительные циклы ожидания при работе процессора с памятью.

Для автоматического учета всех правил и рекомендаций по установке модулей можно использовать специальные утилиты от вендора. Например, у HP есть Online DDR4 (DDR3) Memory Configuration Tool.


Вместо пространственного заключения приведу общие рекомендации по выбору памяти:


  • Для многопроцессорных серверов HP рекомендуется использовать только регистровую память c функцией коррекции ошибок (ECC RDIMM), а для однопроцессорных — небуферизированную с ECC (UDIMM). Планки UDIMM для серверов HP лучше выбирать от этого же производителя, чтобы избежать самопроизвольных перезагрузок.


  • В случае с RDIMM лучше выбирать одно- и двухранговые модули (1rx4, 2rx4). Для оптимальной производительности используйте двухранговые модули памяти в конфигурациях 1 или 2 DIMM на канал. Создание конфигурации из 3 DIMM с установкой модулей в третий банк памяти значительно снижает производительность.


  • Из тех же соображений максимальной скорости желательно избегать использования четырехранговой памяти RDIMM, поскольку она снижает частоту до 1066 МГц в конфигурациях с одним модулем на канал, и до 800 МГц – в конфигурациях с двумя модулями на канал. Справедливо для серверов на базе Intel Xeon 5600 и Xeon E5/E5 v2.

Список короткий, но здесь все самое необходимое и наименее очевидное. Конечно же, старый как мир принцип RTFM никто не отменял.

habr.com

Регистровая память - это... Что такое Регистровая память?

Не путайте с ECC памятью, хотя модули могут использовать обе технологии одновременно.

Регистровая память (англ. Registered Memory, RDIMM, иногда buffered memory) — вид компьютерной оперативной памяти, модули которой содержат регистр между микросхемами памяти и системным контроллером памяти. Наличие регистров уменьшает электрическую нагрузку на контроллер и позволяет устанавливать больше модулей памяти в одном канале. Регистровая память является более дорогой из-за меньшего объема производства и наличия дополнительных микросхем. Обычно используется в системах, требующих масштабируемости и отказоустойчивости в ущерб дешевизне (например в серверах). Хотя большая часть модулей памяти для серверов является регистровой и использует ECC, существуют как регистровые модули без ECC так и модули с ECC но без регистров (UDIMM ECC).

Из-за использования регистров возникает дополнительная задержка при работе с памятью. Каждое чтение и запись буферизуются в регистре на один такт, прежде чем попадут с шины памяти в чип DRAM, поэтому регистровая память считается на один такт более медленной чем нерегистровая (UDIMM, unregistered DRAM). Для памяти SDRAM, эта задержка существенна только для первого цикла в серии запросов (burst).

Буферизации в регистровой памяти подвергаются только сигналы управления и выставления адреса.[1]

Буферизованная память (Buffered memory) — более старый термин для обозначения регистровой памяти.

Некоторые новые системы используют полностью буферизованную память FB-DIMM, в которой производится буферизация не только управляющих линий, но и линий данных при помощи специального контроллера AMB, расположенного на каждом модуле памяти.

Техника регистровой памяти может применяться к различным поколениям памяти, например: DDR DIMM[2], DDR2 DIMM[3], DDR3 DIMM[4]

Примечания

Литература

  • Memory systems: cache, DRAM, disk; раздел 10.3.3 Registered Memory Module (DIMM)

Ссылки

dic.academic.ru


Смотрите также



© 2010- GutenBlog.ru Карта сайта, XML.