Historisk oversikt   
 

Opp

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Minne har alltid vært en av de mest esensielle komponentene i en datamaskin. La oss ta et overblikk over RAMens histore og ta for oss de mest vanlige temaene som du vil møte i dagens minneverden.

Guide: Minnemania

 

Begynnelsen

DRAM (Dynamic Random Access Memory) ble i tilgjengelig for allmennheten i 1970 gjennom et nystartet firma ved navn Intel. Navnet på brikken skulle bli 1103 og var på hele 1000 bit. Allerede to år etter var denne verdens mest solgte minnechip, og utkonkurrerte magnetisk minne som hadde vært den ledende formen for minne helt siden 1950.

DRAM ble opprinnelig oppfunnet av Robert Dennard mens han jobbet for IBM i '66. Ideen med en minnetype som bare benyttet en enkel transistor og kondensator kom når han så sine kollegaers forskning på tynn-film magnetisk minne. IBM og Dennard fikk patenten på DRAM i 1968.


RAM
Ram er en forkortelse for Random Access Memory, minne som kan skrives og leses fra tilfeldig. Det spesielle med RAM i forhold til magnetisk minne var at det kunne benyttes hvilken som helst del av minnet uten å måtte gå igjennom annen data enn akkurat den det var behov for.

Tenk deg en kassetspiller mot en cdspiller, på kasetten må du spole gjennom helt til du finner riktig sang, mens med en cd bare hopper du direkte til den sangen du vil høre.

Hovedtypene av RAM er dynamisk (DRAM) og statisk (SRAM), der DRAM må bli oppdatert flere hundre ganger i sekundet, holder SRAM på dataene og er derfor raskere (og dyrere). Begge typene av minne mister dataene når strømmen blir skrudd av.


Enkel minneoppbygging
Tar vi for oss den basic oppbyggingen av DRAM ser vi at denne er ganske enkel, du har en transistor og en konensator. Målet med kondensatoren er å holde på informasjonen mellom hver oppdateringssyklus, som normalt er flere hundre ganger i sekundet.


Historie
Det skulle ta over 20 år før det virkelig begynte å skje utviklinger på minnefronten. Helt frem til midten av nittitallet var det PM og FPM (Fast Page Mode) DRAM som var den gjeldende formen for minne. Dennne formen for minne hadde en hastighet på mellom 80-100ns, men når utviklingen på prosessor og hovedkortfronten startet måtte også minnet utvikles for å holde følge.

La oss ta en snartur i minnets historie, og se over de teknologiene og formatene som har formet dagens minnetyper.

Fast Page Mode

Forskjellen på Page Mode og Fast Page Mode var enkel, Normal PM DRAM krever at en sender adressen til minneområdet en skal ha tilgang til hver eneste gang. Ved å annulere dette behovet slik at en kunne få tilgang til det samme minneområdet flere ganger uten å måtte adressere det for hver gang. Noe som igjen førte til lavere tilgangstid og et raskere minne.


EDO

Extended Data Out, enda et skritt nærmere raskt minne. Ved å modifisere timingen slik at en kan begynne aksesseringen av minnet før den forrige er avsluttet (såkalt pipelining), fikk man 3-5% mer hastighet i forhold til FPM. FPM og EDO er normalt kompatibelt, selv om de ikke bør blandes. EDO er også kjent under navnet Hyper Page Mode.

BEDO

Burst Extended Data Out. Ved å kombinere EDO med pipelining og spesialkonstruksjon for å støtte enda raskere tilgangstid enn EDO fikk man BEDO. BEDO støtter også raskere bus hastighet enn forgjengeren, i tilegg kunne minneprodusentene produsere det meget billig med samme utstyr som de produserte EDO med.

Burst mode - page mode på steroider, når en adresse ble sendt til minnet, genererte minnet automatisk de fire neste adressene slik at en oppnådde en mye raskere timing og aksesstid. Forskjellen mellom EDO og BEDO hastighet var flere ganger større enn FPM til EDO, og er kanskje det største "hoppet" vi har hatt i minneteknologiens historie. På større datamengder var BEDO ca 50% raskere enn EDO.

Den glemte teknologien
BEDO var i praksis en mye bedre teknologi enn SD-RAM brikker, men siden Intel valgte SD-RAM som standard på sine hovedkort slo aldri BEDO helt igjennom som en akseptert teknologi, og endte med å bli en fort glemt teknologi.

BEDO er et perfekt eksempel på hva lobbyvirksomhet har å si for utviklingen innenfor datateknologien, og at den beste teknologien ikke nødvendigvis er den som blir valgt.


Fra asynkront til synkront
Helt frem til nå var alle former for minne asynkrone, eller at de ikke var synkronisert til systemklokken. Asynkront minne virket slik at dataene ble tilgjengelig etter en gitt tidsperiode etter de ble etterspurt, noe som førte til at prosessoren måtte vente tolmodig til dataene var klare. Mens med synkront minne gikk dette i ett med systembussen, slik at prosessoren kunne ta for seg andre oppgaver mens den ventet på at dataene skulle bli klare til å bli plukket opp. Sammtidig slipper prosessoren å holde styr på timingen, noe som gjorde at data kunne bli lest og lastet uten at prosessoren måtte styre hele prosessen.

Dette ga ikke bare fordeler, mens asynkront minne øyeblikkelig startet aksesseringen av minnet når det hadde mottatt adressen, må synkront minne vente til neste klokkepuls før det kan begynne minnetilgangen.


SDRAM
Synchronous DRAM. Alle former for synkront minne er kjent som SDRAM, dette gjelder CDRAM, RDRAM, ESDRAM og ikke minst DDR Ram. Selv om den minnetypen som oftest blir referert til som SDRAM egentlig heter JEDEC SD-RAM.


JEDEC SD-RAM

SD RAM er bygget på at mesteparten av dataene prosessoren trenger ligger etterherandre.
Når minnet mottar adressen blir dataene som er spurt etter sendt, mens det fortsetter å lese videre fremover i minnet. Såkalt Burst Mode. SD-ram hadde også pipelining slik at brikken kunne motta en ny kommando eller jobb, før den var ferdig med den forrige.
Opprinnelig SD-ram har en hastighetsøkning på ca 5% mer enn EDO, med andre ord mye lavere enn EDO til BEDO.

Trang fødsel
SD-ram hadde flere problemer, ene var kompatiblitetsproblemer med flere av datidens chipssett, og om det ikke det skulle være nok var det problemer med timings på flere av brikkene når det var mer enn en brikke i samme maskin. Problemer var det også med at hovedkort ikke detekterte minnet med riktig timing eller hastighet slik at en kunne ende opp med en helt annen timing enn den brikken opprinnelig designet for, noe som igjen førte til vesentlige ytelses og stabilitetproblemer.
SPD (serial Precence Detect) EEPROM ble lagt til standarden slik at chipssettet kunne lese hastighet og annen informasjon direkte fra brikken i stedet for å måtte detektere dette. Selv om flere produsenter av både chipssett og minneprodusenter ofte droppet denne funksjonen på sine produkter. Det skulle ikke bli noenlunde ro i gården før Intel ga ut PC100 standarden for SD-ram.


DDR SDRAM

Dual Data Rate SDRAM er bygget nesten helt likt de originale SDram brikkene, med ett unntak. DDR opererer på både økende og synkende klokkepuls, mens normal SDRAM bare overfører data 1 gang per syklus kan DDR overføre data 2 ganger. Med andre ord, dobbelt så høy minnebåndbredde uten å måtte øke busshastigheten. Det er derfor en 266Mhz DDR brikke egentlig bare kjører på 133Mhz. Dette er forøvrig mye av samme teknologi som ligger bak AGP bussens hastighet.


ESDRAM

Enhanced SDRAM.
Ved å benytte litt SRAM på chippen slik at man skaper en hurtig cache som man kan lage de
mest benyttede dataene. SRAM cachen vil en minske behovet for tilgang til det tregere
DRAM'et som resten av brikken er bygget opp av, slik at en får bedre tilgangstid og derav høyere hastighet. Siden SDRAM og SRAM vil stå på samme chip vil en ha svært høy båndbredde mellom disse, noe som fører til raskere minnetilgang selv om dataene en har behov for ikke er i SRAM. Største bakdelen med denne teknologien er at SRAM er meget dyrt i produksjon (ca 4-5 ganger dyrere) og med såpass store minnebrikker en har behov for i dag ville mengden av SRAM en trenger bil deretter høyere...

ESDRAM er å se på som en død teknologi i dag, og kan stille seg i lag med BEDO på listen over gode men glemte
teknologier.


RDRAM/DRDRAM

Direct Rambus RAM eller bare Rambus Ram er en propietær minnestandard utviklet av Rambus. Minnemoduler fra Rambus går under navnet RIMM (Rambus Inline Memory Module). RDRAM benytter en spesiell propietær minnekontroller kalt Rambus Channel, der minnebrikkene jobber i paralell for å oppnå høy ytelse. (Om du ikke benytter 2 brikker er du avhengig av en "dummy" for at minnet skal virke) RDRAM jobber ved svært høye hastigheter og er avhengig av en heatspreader for å kvitte seg med all varmen.

Ikke bare fryd og gammen
Selv om RDRAM kan virke fristende når en ser på de enorme hastighetene brikkene jobber under er det fortsatt noen små bakdeler med teknologien. Selv med 4ganger så høy hastighet ble ikke den reelle ytelsen på stort mer
enn konvensjonell DDR SDRAM, dette fordi RDRAM bare hadde en buss på 16bits, mot (DDR) SDRAM sin 64bits buss. Varme og dårlig latency var også vesentlige problemer med RDRAM. Propietære og dyre brikker gjorde også dette til en lite likt standard, med lite eller ingen ytelsesfortjeneste i forhold til sine konkurrenter.


 
RAM Basics


Størrelse og fasong
Minnebrikker finnes i mange fasonger og størrelser. Vi tar for oss de aller mest vanlige standardene vi kan møte på i dag.

SIMM

Single Inline Memory Module finnes som 30 og 72 pins brikker.
Normalt var hver simm på 8bit mens bussen var på 16bit, noe som krevde at disse måtte settes inn i par på to identiske brikker. Det er i form av slike brikker du normalt vil finne feks FPM og EDO ram. (Et fåtall av EDO brikker benytter også DIMM)

DIMM

Dual Inline Memory Module finnes i 168 og 184 pins brikker.
DIMM trenger ikke å bli installert i par, men kan fint kjøre som single brikker.
Dette er fordi brikkene er like "lange" som databussen. Alle nyere brikker er av typen DIMM.

SODIMM

Small Outline DIMM er små minnebrikker, med ca 1/2 av størrelsen til en vanlig DIMM.
Disse brikkene er det du normalt vil finne i en bærbar pc.
Det finnes også en enda mindre form for DIMM kalt MicroDIMM.

RIMM

Navnet på minnemodulene fra Rambus.
Er lik DIMM i utsende men har ulikt antall pinner og/eller pinkonfigurasjon.
Disse vil normalt ha en heatspreader av en eller annen form.

SO-RIMM

Rambus brikker til bærbare maskiner. (Her med heatspreaderen av)



 
Formater

Om det ikke er nok at RAMtypene kommer i forskjellige typer, kommer også chippene som inneholder RAM'en i flere forskjellige fomater.

DIP

Dual Inline Package, om du finner et litt eldre PCI skjermkort eller et gammelt hovedkort vil du sansynligvis finne minnet i DIP format. DIP kan både bli loddet fast og installert i en sokkel. DIP må også ha hull gjennom printkortet for å bli loddet direkte på. Det er denne de fleste kjenner som den trofaste IC'en (Internal Circuit).

SOJ

Small Outline J-LEAD har fått navet sitt fordi bena på brikken er bøyd i form som en J.
Slike brikker blir montert (loddet) direkte på oversiden av printkortet. Og er egentlig bare en DIP med bøyde bein.

TSOP

Thin Small Outline Package er den typen brikker du vil finn på nyere ram som feks DDR minne og på nyere skjerkort. Den er ofte bare noen millimeter høy og ligger helt i ett med printkortet.

CSP

Chip Scale Package er ganske forskjellig fra de overstående, fordi kontaktflatene ligger under brikken. RDRAM er et eksempel på brikker der dette er i bruk.

GBA/FGBA

(Fine) Ball Grid Array er "morgendagens" innpakning. Den har mest til felles med CSP siden denne også har kontaktflatene på undersiden, i tilegg til dette er GBA også vesentlig mindre (ca 1/2 av størrelsen). GBA gir muligheten for større brikker, siden den har bedre elektrisk og termiske egenskaper. DDR2 er et eksempel på brikker som benytter seg av (F)GBA.


SPD
Serial Presence Detect har vi allerede tatt litt for oss.
Opprinnelig ble SPD laget for at flere brikker skulle virke sammen, men etterhvert ble mer og mer informasjon
lagret her. I dag inneholder SPD all relevant informasjon om brikken. SPD er forøvrig en EEPROM (mer om dette senere)

Informasjon lagret i SPD:
- Minnetype (feks. DDR)
- Antall moduler
- Båndbredde
- Voltstyrke
- ECC/Non ECC
- CAS latency
- RAS Precharge (tRP)
- RAS to CAS Delay (tRCD)
- Størrelsen på minnemodulene
- Prudusent id
- Produksjons lokasjon
- Modell og serienummer

Hvor finner jeg da SPD på brikken min?

SPD er standarisert av JEDEC (Joint Electronic Device Engineering Council)


Minnetyper

Feilkontroll
Mens normale maskiner har bare en sjekk i oppstarten for å se om minnet er i orden, og selv flere maskiner i dag sjekker ikke engang minnet for feil. (Fastboot, kan normalt endres i bios) Brikker med feilkontroll sjekker hele tiden data som kommer inn og ut, slik at data med feil skal bli luket ut før de eventuelt skulle skape krøll for systemet.
Siden brikker med feilkontroll er dyrere og tregere enn normal ram, blir disse helst benyttet i systemer der stabilitet kommer fremfor ytelse og pris, som for eksempel i servere.
Det er to typer feilkontroll som er i bruk i dag, Parity og ECC.


Parity check
Parity check er veldig enkelt bygget opp, for hver byte med data er det en ekstra kontroll bit. Når brikken motar en byte, eller 8 bit, legger den sammen antall 1'ere.

Om tallet blir et partall legges 1 til i kontrollminnet, mens om tallet er et oddetall legges det til en 0. Når dataene blir lest sjekkes det opp igjen om tallene stemmer med hverandre. Om de gjør det vil dataene bli sendt videre, men om de ikke stemmer vil maskinen dumpe dataene og spørre om nye.

Innenfor Parity check brikker finnes det to typer, odd og even, partall og oddetall.
Partall brikker legget til 1 i kontrollminnet om tallene blir et oddetall,
mens oddetalls brikker legger til 1 om tallet blir et partall.
Så kan du jo selv se om det er oddetall eller partalls parity jeg har brukt i eksempelet ;)

Det negative med parity check er at det bare kan detektere feil, men ikke reparere de.


ECC
Error Correcting Code virker på mange måter likt parity, men har flere ekstra bits til å overvåke dataene. ECC minne benytter en spesiell algoritme for ikke bare å detektere feil, men reparere de også. Til forskjell fra Parity kan ECC oppdage feil selv når flere bits er endret, selv om det ikke kan reparere disse.


Registrert og Ureistrert
Noe svært mange kommer opp i når de skal kjøpe minne er Registered og Unregistered, eller Registrert og Uregistrert minne. Registrert minne virker ved at minnebrikken har sitt eget register som behandler adressene lokalt på brikkene. I stedet for at chipssettet gjør jobben som i normale tilfeller. Selv om reigstrert minne har høyere latency siden det tar en klokkesyklus å behandle adressene, vil det ved overføring av større filer øke ytelsen siden adressene blir behandlet mer effektivt.

Registert minne er endel dyrere en vanlig uregistert, og må være støttet av hovedkortet for at det skal kunne benyttes. De aller fleste hovedkort som benytter registert minne har 6 eller flere minneslotter.


En annen fordel med registert minne er også at det ikke er chipsettet som er begrensningen på hvor mye minne du kan ha.

Uregistrert minne er forøvrig den vanligste (og enkleste) formen for minne.


Buffered/Unbuffered
Buffered minne inneholder en buffer som forsterker signalene til minnet, men inneholder normalt ikke et register. Det hersker mye forvirring rundt registrert og buffered minne, la oss gjøre dette klart en gang for alle.
Buffered er benyttet når det er snakk om eldre former former for minne, som EDO og FPM.
Mens når det er SD-ram og DDR-Ram det er snakk om, er registrert (registered) det riktige, "buffered" DDR finnes ikke.

Siden så mange bruker disse ordene om hverandre er det ikke rart at det blir kluss, og når
unbuffered og unregistered er akkurat det samme er det fullt forståelig at mange stusser her.

Så om man finner en "buffered" DDR modul er det stor sansynlighet at de egentlig mener registrert minne. DDR kan også bli kalt unbuffered og unregistered, begge disse er riktig. Og betyr akkurat det samme, minnet er ikke registrert.


Enkelt og dobbeltsidig
Minnebrikker kan kjøpes i både dobbelt og enkeltsidige brikker, forskjellen er om det er chipper på ene eller begge sidene av brikken. Ofte blir dobbeltsidige brikker kalt "low density", mens enkeltsidige blir kalt "high density". Dette er fordi enkeltsidige trenger større chipper for å ha samme størrelse som tilsvarende dobbeltsidige.

Dette er også årsaken til mye av prishoppene på minne. En ram modul har normalt plass til 16 Moduler (8 på hver side). Minnechipper (IC'ene) er selvfølgelig billigere til mindre plass de har, og til mer de er produsert til mer faller de i pris. Om en skal produsere en 512MB modul trenger man 16x 32MB chipper (dobbeltsidig), man kunne også laget en 512MB modul ved å benytte 8x 64MB chipper (enkeltsidig), men disse chippene koster vesentlig mer i produksjon. Mens om en lager en 256MB brikke vil denne samme chipper som en lager 512MB moduler av, men være enkeltsidige. Derfor vil mange enkeltsidige 512MB
brikker være nesten like dyre som 1GB modulene, fordi de må begge benytte de samme dyre chippene.

Kompatiblitet
De aller fleste nyere hovedkort er ikke nøye på om brikkene er dobbelt eller enkeltsidige, men unntak finnes. Noen hovedkort nekter feks. å kjøre full hastighet om begge brikkene er dobbeltsidige, mens andre krever at brikkene skal være enten dobbelt eller enkeltsidige for at en skal kunne benytte maks støttet mengde med minne. Det kan også være krav om dette om man feks. vil benytte Dual Channel DDR. Dette er avhengig av hovedkort til hovedkort.

Her er et eksempel fra et MSI K8M-NEO hovedkort.


Her ser man at hovedkortet både støtter enkelt og dobbeltsidig minne, men om en benytter
to dobbeltsidige vil man ikke få mer enn DDR333 (PC2700) hastighet.



 
Andre former for minne


Read Only Memory
Andre former for minne i en datamaskin er for eksempel ROM, eller Read Only Memory.
Enheter som bruker ROM er feks bios'en på hovedkortet, og har den egenskapen at den vil holde dataene selv når strømmen blir slått av.

ROM
Standard ROM er blitt hardkodet med dataene, disse er ikke så veldig mye brukt i dataverdenen nå lenger, men du finner de ofte i feks. cdspillere og lignende. Siden dataprodusenter ofte endrer informasjon og versjoner av produktene sine ville det bli kostbart å produsere spesiallagde ROM til disse.

PROM
Programmable ROM kan bli skrevet til en gang ved bruk av spesielt utstyr. Og kan sammenlignes med vanlige CD-R plater.
(Å skrive en PROM/EPROM blir forøvrig referert til som brenning)
Disse finner du på mindre enheter som feks. diskettstasjon og billigere cd-spillere.

EPROM
Erasable Programmable ROM kan bli slettet og skrevet til et utall ganger, men krever endel arbeid. Disse har et glass på chippen som må lyses på i en gitt tidsperiode med ultraviolett lys, som igjen har en spesiell bølgelengde. Etter sletting kan disse igjen bli programmert på nytt.

EEPROM
Electrically EPROM er ROM som kan bli slettet og reprogrammert ved hjelp av programmvare. Det er slike ROM'er som inneholder bios'en til hovedkortet, og som du normalt finner i DVD spilleren og skjermkortet. Selv om denne ikke er en "vassekte" ROM siden den kan bli skrevet og lest fra et utall ganger, regnes den fortsatt som en ROM.

Det er mange som blir forvirret mellom ROM og RAM, og tror at ROM ikke er "Random Access" slik RAM er, dette er feil. ROM er også en form for RAM, og kan leses og skrives til helt tilfeldig. Forskjellen er at ROM "ikke" kan skrives til. ROM er vesentlig tregere enn RAM og BIOS er derfor ofte såkalt shadowed. Dette betyr enkelt at en del av RAM'en blir benyttet som lagringsplass for ROM.


CPU cache
Prosessorens cache er det aller viktigste minnet vi har i datamaskinen. Prosessorens cache vi være bygget av SRAM. 80% av aller minneoperasjoner vil være fra L1 eller L2 cachen på prosessoren. La oss si at et spesielt område i minnet har blitt spurt etter 5 ganger, da er det stor fare for at dette området vil bli lagt i prosessorens cache, siden sansynlighetene for at det blir spurt om igjen er stor. L1 cachen vil være den raskeste og minste, mens L2 vil være større og tregere. Men fortsatt mye raskere enn hovedminnet. En nyere Pentium 4 vil normalt ha 16KB L1 cache og 1MB L2 cache.

Hvorfor er ikke cache større?
Cache har ikke bare fordeler, ene årsaken er at cache er noe av det aller dyreste og produsere i en prosessor. Cache vil bare bli effektiv frem til en viss størrelse, dette er fordi prosessoren alltid leiter gjennom cachen før den går til hovedminnet i maskinen. Om cachen blir for stor vil en tape like mye tid på å lete gjennom cachen, at en like godt kunne lastet det fra hovedminnet med en gang.



Hastighet og ytelse

Latency
Alle ram brikker har latency, dette er tiden chipssettet må vente før det kan skrive eller lese fra minnet. CAS latency er den timingen som har aller mest å si for ytelsen til brikkene.


CAS/RAS

Column Address Strobe og Row Address Strobe er velkjente ord, men ytterst få vet hva det egentlig betyr.

Minnebrikker er bygget opp som et todimensjonalt rutenett, på samme måte som et regneark. Du har en vertikal del kalt kolonner (Columns - CAS) eller bitlines, og en vertikal del kalt rader (rows - RAS) eller wordlines.


Når prosessoren skal skrive data til minnet aktiveres først kolonnene (cas) og så
blir data skrevet ved at radene (ras) blir aktivert.

Ved lesing vil en føler sjekke om kondensatoren er mer enn 50% oppladet, og om den er det vil denne cellen bli lest som 1, ellers vil den bli tatt som 0.

En teller ser over hva celler som har blitt lest og lader kondensatoren på disse opp igjen alt etter når de ble benyttet. Alt dette tar bare noen milliardtedels-sekund.


NS - Nanosekunder
Den tiden det tar å fullføre en leseoperasjon og så oppfriske kondensatorene som holder dataene blir målt i ns, nanosekunder. At en minnebrikke er 50ns betyr da ganske enkelt at det tar 50 nanosekunder å lese av en celle og så oppfriske (opplade) den igjen.


CAS-Latency

"Column Access Strobe Latency" er tiden det tar fra dataene er klare til å leses til dataene er klare til å leses av chipssettet. (DVS tiden fra CAS får les kommandoen (READ) til første del av dataene er klare ved utganspinnene) Enkelt sagt, tiden det tar for rambrikken å reagere på en kommando.

Hvorfor kan DDR ha 2.5 i latency, mens SDRAM bare kan ha heltall?
Mens SDRRAM bare benytter hele klokkepulser jobber ddr to ganger per syklus, dette gir brikken mulighet til å operere innenfor halve klokkepulser.

tRCD
"RAS to CAS Delay" er tiden fra minneområdet er aktivert til det kan begynne å leses eller skrives til.

tRAS
"Active to Precharge" er korteste tiden fra minneområdet har blitt aktivert til den kan deaktiveres igjen.

tRP
"RAS Precharge" er tiden det tar fra et minneområde er deaktivert og frem til et nytt kan aktiveres.

tRC
"Row Cycle Time" er korteste tiden fra en minnebank er aktivert og til samme minnebank kan aktiveres igjen.
tRC = tRAS + tRP

Command Rate
Command Rate er et mål på tiden det tar fra rambrikken er valgt til brikken er klar for å motta kommandoer. Normalt vil Command Rate være 1T eller 2T (en eller to hele klokkesykluser)


Så hvordan blir da lesingen av en ram brikke?

1. Aktiver ønsket rad i minnet.
- Vent tRCD

2. Les raden som har blitt aktivert.
- Vent CAS Latency

3. Deaktiver raden.
- Vent tRP


Lese av minnetiming
DDR brikker blir oppgitt med feks. CL2-3-3-6, men hva betyr så disse tallene?
Tallene blir oppgitt på følgende måte: CAS Latency (2) - tRCD (3) - tRP (3)- tRAS (6)
Eventuelt vil Command Rate (1T eller 2T) være oppgitt helt til slutt også.


DDR Hastighetsrating

Alle har vel hørt om PC2100, PC2700 osv, men hvor og hva kommer egentlig disse tallene fra?

For å regne ut hva hastighet rammen kjører på må vi gange bus/ramhastigheten med båndbredden på bussen. Som de fleste vet skal man dele på 8 for å regne mellom bits og bytes. Dvs er 64bit=8byte.

Eksempel:
La oss ta for oss en 266Mhz ddr brikke, denne benytter 64bit buss.
Regnestykket blir da: 266Mhz X 8 (64/8) = 2128MB/sek. Eller rundet av 2100MB/sek


SDRAM:
SDRAM 100Mhz - 100Mhz X 64bit = 800MB/sek
SDRAM 133Mhz - 133Mhz x 64bit = 1064MB/sek

DDR RAM:
DDR PC2100 (266Mhz) = 266Mhz x 64bit = 2128MB/sek
DDR PC2700 (333Mhz) = 333Mhz x 64bit = 2664MB/sek
DDR PC3200 (400Mhz) = 400Mhz x 64bit = 3200MB/sek

RDRAM:
RDRAM 600Mhz = 600Mhz x 16bit = 1200MB/sek
RDRAM 700Mhz = 700Mhz x 16bit = 1400MB/sek
RDRAM 800Mhz = 800Mhz x 16bit = 1600MB/sek

Nå kan man enkelt sammenligne de forskjellige brikkene og teoretisk topphastighet,
og ser enkelt hvor DDR får PC2X00 navnet sitt fra.

Dette er teoretisk topphastighet, i praksis vil en ikke oppnå disse hastighetene. Dette
er pga. latency i brikkene og i minnebussen/chipssettet.


Dual Channel
Dual Channel DDR finner en ofte på "nyere" chipssett som feks. nVidia Nforce.
Dual Channel hovedkort er egentlig bare et hovedkort som har to minnekontrollere i stedet for en.

Single Channel (standard)


Dual Channel


Selv om navnet skulle tilsi det vil en ikke få dobbel minneytelse av Dual Channel, dette er fordi "tunellen" mellom hovedkortet og prosessoren fortsatt er den samme. Selv om salgsgimmiken at du får dobbel minnebåndbredde er riktig, dette er da mellom chipssettet og minnet, ikke mellom prosessor og chipssett. Noe de merkelig nok ikke informerer om...

Dual Channel har også sine fordeler, dette er av lavere latency og timing. Dette fordi de har mulighet å gi prosessoren konstant strøm med data. Mens en vanlig Single Channel minnekontroller vil måtte vente på minnet.

La oss ta et eksempel:
Mens den ene minnekontrolleren leser og skriver data til minnet, kan den andre klargjøre seg for neste minnetilgang. Når den ene kontrolleren er ferdig, vil den andre sette i gang med å fore prosessoren. Dette eliminerer ventetiden med minnetilgang, men gir desverre ikke dobbel minneytelse.

De aller fleste Dual Channel hovedkortene har fargekodede minneslotter som en skal plassere brikkene i for å benytte Dual Channel.

Dual Channel vil gi ca 10% ytelsesforbedring.


Minnebrikker
Minnet som blir solgt som Dual Channel minne er helt vanlige (men identiske) minnebrikker, og en kan fint bruke to "vanlige" minnebrikker for å oppnå Dual Channel.

Krav
Dual Channel setter en del krav til minnet som benyttes.

- Minnebrikkene må installeres parvis.
- Begge minnebrikkene må ha like store minnechipper. (her snakker vi om chippene, ikke alltid den totale størrelsen)
- Begge minnebrikkene må være like raske.
- Begge brikkene må være enkelt eller dobbeltsidige.

Enklere sagt må begge brikkene ha identiske spesifikasjoner.


Fremover

DDR teknologien nærmer seg slutten, og man kan se lyset i enden av tunellen.
Teknologien kan rett og slett ikke utvikles mer i følge JEDEC, da uten å måtte overklokke.

DDR2
Nyeste minnestandarden standarden fra JEDEC er DDR2. DDR2 begynner der DDR slutter, ved 400Mhz.



En av de største forskjellene fra DDR til DDR2 er muligheten til å sende 4bit av gangen fra DDR sine 2. Dette gjør at DDR2 kan overføre dobbelt så mye data frem og tilbake enn DDR.
Men siden DDR2 har dobbelt så høy latency som DDR, ender vi opp med teoretisk den samme ytelsen. Ved samme hastighet. DDR2 tar også i bruk BGA (Ball Grid Array) i steden for TSOP, og alt dette til sammen fører til at DDR2 bare trenger 1,8v mot DDR sine 2,5v. Dette fører igjen til mindre varmeutvikling.
GBA er ikke noen revolusjon i seg selv, flere DDR brikker har allerede tatt i bruk denne formen for innpakking, forskjellen er bare at ved DDR2 vil BGA bli standard. Denne formen for DDR2 kan ikke sammenlignes med den som er benyttet på de nyeste skjermkortene.

Ikke bare fryd
Selv om DDR2 har mulighetene til høyere ytelse og større overføringshastighet er fortsatt latency et stort problem. Siden de aller fleste spill bare overfører svært små mengder med data vil DDR yte bedre her, pga den lave latencyen.

DDR2 har forøvrig også 240pinner mot DDR sine 184.



 
Generelt


Produsenter
Det finnes mange produsenter av minne, mens mange bare er retailere eller selger andres produkter under eget navn. Forøvrig er dette ikke noe nytt hverken i minne eller pc industrien generelt.

Før var TwinMos kron eksempelet på "vanilla" ram, mens de i dag kanskje er mer kjent for sine Twister moduler, rettet mot gaming og overklokking. Åpner du en high end server er det stor fare for at du vil finne Hynix eller Infineon minne der. Corsair er kanskje mest kjent for sine overklokkingsvennlige moduler, som egentlig bare er Nanya eller Samsung chipper, samme er det forøvrig med OCZ som benytter Nanya og Micron.

De produsentene som lager sine egne moduler er blant annet Samsung, Nanya, Hynix, Infineon, TwinMos, Micron. Blant mange andre, flere av disse er også svært vanskelige å få tak i under eget navn. Om du kjøper en minnemodul som benytter chipper fra noen av disse produsentene kan du være sikker på at du har topp kvalitet minne.


Generic/Noname
Noname minne som en ofte kommer over til en anelse lavere pris er vanligvis minne fra en av de større produsentene som ikke gikk gjennom den strenge kvalitetssikringen, og derav ikke god nok til å gå under eget navn. Mye av det samme som skjer i prosessorverdenen når en prosessor blir Duron mens en annen blir Athlon XP.
Ofte vil PC2700 noname modulene være moduler som av en eller annen grunn ikke kjørte
stabilt ved PC3200 hastighet. Dette behøver nødvendigvis ikke bety at minnet er dårlig, men er kanskje ikke minnet å gå for om du vil ha best mulig overklokkingsegenskaper eller stabilitet, da disse er kjent for å ikke klokke like høyt eller være like stabile som merkerammen. Til vanlig bruk innenfor oppgitt hastighet vil disse brikkene være helt kurante.


Behandling
Minne er den enheten i en datamaskin som er aller mest sensitiv for ESD (ElectroStatic Discharge) eller statisk elektrisitet. Det skal svært lite til for å ødelegge en minnebrikke, eller skade den slik at maskinen vil bli ustabil. Ram bør derfor alltid behandles svært forsiktig.

Her er noen enkle regler som ikke bare gjelder ram, men alle andre enheter i datamaskinen.
- Oppbevar alltid komponenten i ESD posen når de ikke er i bruk.
- Når en jobber med minne bør en aldri ta på kontaktpunktene eller brikkene, ta kun i kantene på brikken.
- Vær forsiktig når en installerer enheten, må du bruke kraft under installasjon har du etter all sansynlighet gjort noe galt.
- Sett alltid minnet rett ned i sokkelen, ikke press ned den ene siden så den andre. For å forvisse seg om at brikken sitter skikkelig kan man gi den et dytt med like stor kraft på begge sider.
- Om du har mulighet, benytt alltid ESD jordingsbånd, eller vær i kontakt med et godt jordet punkt. Som feks. en vask (metallet) eller jordingspunktet i en stikkkontakt.


 
Q&A

Mange spørsmål går igjen når det kommer til minne, jeg svarer på de mest vanlige.

Mitt hovedkort støtter bare opp til PC2100, kan jeg benytte PC3200 minne da?
Ja, siden DDR ram er standarisert er brikkene bakoverkompatible. Dette betyr at du fint kan benytte PC3200 minne på et hovedkort som bare støtter PC2100 minne, selv om
minnet bare vil kjøre på PC2100 hastighet.

Kan jeg bruke tregere minne?
Du kan fint benytte feks. PC2100 minne i et hovedkort som støtter PC3200 minne,
men da vil du bare få PC2100 hastighet.

Kan jeg blande minnehastighet?
Du kan fint blande DDR minne akkurat som det måtte passe, husk da på at systemet
vil kjøre på hastigheten til den tregeste brikken. Har du feks. en brikke med PC2100 og en med PC3200 vil systemet bare kjøre med PC2100 hastighet.

Kan jeg blande minnestørrelse?
Størrelsen på brikkene kan du blande og mikse akkurat som du vil. Men en god regel er å
sette de største brikkene i minneslot 1 og så jobbe seg nedover. Dette fordi normale brikkesett begynner å fylle brikkene fra brikke nr1. og jobber seg utover.

Kan jeg blande SD og DDR SD-RAM?
Nei, DDR SD og vanlig SD vil ikke virke sammen. Disse brikkene er også fysisk forskjellig, selv om du nok kan klare å presse de ned i samme sokkel...

Jeg har satt i mer minne og nå starter ikke pc'en opp i det hele tatt!?
Først sjekker du om brikkene virker sammen med hovedkortet ditt.
Sjekk så at brikkene er skikkelig satt ned i sokkelen.
Pass på å alltid presse brikken ned likt, ikke presse ned ene siden så andre.
Prøv så med bare den nye brikken og se om dette gir resultater.
Reset CMOS og la bios lese informasjonen fra SPD på nytt.
Om systemet fortsatt feiler, ta kontakt med de du kjøpte brikken av.

Systemet mitt er ustabilt, og jeg tror det kan være minnet mitt?
Last ned Memtest86 eller BIT (Burn In Test) og kjør en sjekk på minnet.

Hvordan finner jeg ut hva minne pc'en min benytter?
Sjekk om du har manualen til datamaskinen eller hovedkortet ditt, om du ikke finner denne
kan du se på rambrikkene som allerede står i, normalt vil klistremerket på disse gi all
informasjon du skulle trenge. Ellers har www.kingston.com et topp minnesøk som kan hjelpe.

Hvordan finner jeg ut hvor mye minne pc'en min har?
Dette kan enkelt sjekkes ved feks, å høyreklikke på "Min Datamaskin" ikonet og velge "Egenskaper". Ellers rapporterer de aller fleste pc'er dette under oppstart, om du har en kjøpemaskin kan det hende du må trykke evt F2 eller ESC for å få opp informasjonen. Dette står vanligvis som "Press ESC for POST". Om informasjonen går for fort forbi kan du benytte Pause knappen, og trykke Enter eller ESC for å fortsette igjen.

Har jeg for lite minne i maskinen min?
Et vanskelig spørsmål å svare på, dette er meget avhengig av operativsystem og programmvaren som kjøres. Normalt vil alt over 256MB være godkjent på en maskin med Windows XP, har du 2000 eller eldre kan du slippe unna med 128 eller mindre. Uansett, jo mer minne jo bedre.

Jeg har 256MB ram, vil jeg merke noe om jeg oppgraderer til 512MB?
Avhengig av operativsystem, kjører du Windows 98 vil du nok ikke merke så veldig stor ytelsesforskjell. Men kjører du derimot Windows XP vil du merke en vesentlig hastighetsøkning.

Hva er nok minne?
Du kan aldri få nok.

J3g 3r UberHaXXor gaMz0r og |ur3r på 4vOr MyE m|nn3 j3g MÅ 4A f0r å 8li 1337?
Alt under 16MB er bra, velg helst FPM eller EDO minne, disse vil booste 1337 nivået ditt til himmels, spesielt i Counter-Strike. Og alle kompisene dine vil tilbe deg, og gi deg bananer...

Startside ] Opp ] [Søk]

Copyright © 2002 Øyvind Haugland
Sist endret:  13 januar 2019
 

  Interested in this stuff? Please write to:
 

HTML Counter            stats counter