Memorijska geometrija

U dizajnu modernih personalnih računara, memorijska geometrija opisuje unutrašnju strukturu memorije nasumičnog pristupa. Memorijska geometrija je u pogledu potrošača zbog poboljšavanja njihovih računara, od kad se raniji memorijski kontroleri možda ne poklapaju sa kasnijim produktima. Tehnologija memorijske geometrije može biti zbunjujuća zbog preklapanja nekoliko termina.

Fizičke osobine[uredi | uredi izvor]

Top L-R, DDR2 with heat-spreader, DDR2 without heat-spreader, SO-DIMM DDR2, DDR, SO-DIMM DDR

Memorijska geometrija opisuje logičku konfiguraciju RAM modula, ali potrošači će uvek naći najlakši način da dohvate fizičku konfiguraciju. Mnogo konfuzije oko memorijske geometrije nastaje kada fizička konfiguracija guši logičku konfiguraciju. Prva osobina koja definiše RAM je faktor. RAM moduli mogu biti kompaktne SO-DIMM forme za prostor vezani za aplikacije kao što su lap topovi, štampači, ugrađeni računari, i računari malih formi faktora, i u DIMM formatu, koji se koristi kod desktopa.

Druge fizičke karakteristike, determinisane fizičkim objašnjenjem, su broj memorijskih čipova, i kad su obe strane memorijskog "čipa" naseljene. Moduli sa brojem čipova jednakim neke jačine 2 ne podržavaju prepoznavanje greške memorije ili korekciju. Ako ima višak čipova (između jačine 2), koriste se za ECC. RAM moduli se 'otvaraju' pomoću udubljenja na obe strane, i dužinom donje stranice modula. Ovo determiniše tehnologiju, i klasifikaciju modula, npr. da li je DDR2, ili DDR3, i da li je pogodna za desktop, ili za servere. Važno je da se otvaranje na čipu poklopi sa slotom za koji je čip namenjen. Dodatno, ne memorijski čipovi na modulima su indikacije da je namenjeno za sisteme većeg memorijskog kapaciteta za servere, i takav model možda nije u kompatibilnosti sa desktopom.

Logičke osobine[uredi | uredi izvor]

90-ih godina specijalni računari su izašli gde 2 računara imaju posebno svoje memorijske kontrolere koji mogu biti povezani i da koriste jedan drugom memoriju kao da su jednan računar. Sa izlaskom AMD-ovog Opteron-a, i Intel-ovim odgovarajućim sistemom koji dele više nego jedan memorijski kontroler u jednom sistemu su postali uobičajeni u korišćenju gde je potrebno da se koristi više nego jedan običan desktop. Za ove sistemske šeme kao Non-Uniform Memory Architecture se koriste.

Kanali su najviši nivo strukture lokalnog kontrolera memorije. Moderni računari mogu da imaju 2, 3 ili više kanala. Obično je važno da se, za svaki modul jedan kanal, logično postoji identični modul za na istoj lokaciji na svaki od ostalih naseljenih kanala.

Kapacitet modula je agregatni prostor u izmerenom modulu bita, ili - u rečima. Kapacitet modula je jednak rangu gustini produkta i broju ranga, i gde je gustina ranga produkt dubine ranga, i širine ranga.^[1] The standard format for expressing this specification is (rank depth) Mbit x (rank width) x (number of ranks).

Rangovi su podjedinice memorijskog modula koji dele iste adrese i iste magistrale podataka koji su obeleženi putem CS-a (Chip Select) u adresiranju nižeg nivoa. Na primer, uzmite memorijski modul sa 8 čipova sa strane, sa svakim čipom koji ima 8 bitova široku magistralu podataka, tada će taj modul imati po jedan rang za svaku stranu, za ukupnih 2 ranga, ako definišemo da rang bude širok 64 bita. Još jedan primer: Uzmite modul sastavljen od strane Micron Technology MT47H128M16 čipova sa organizacijom od 128Mb x 16, znači 128Meg memorijske dubine i 16 bitova široke magistrale podataka po čipu. Ako modul ima 8 ovakvih čipova na svakoj strani ploče, bilo bi ukupno 16 čipova x 16 bita širina podataka = 256 bita ukupne širine podataka. Za 64-bitni široku memoriju, ovo znači da ima 4 ranga, gde svaki rang može da se obeleži sa 2-bitni Chip Select signalom. Memorijski kontroleri koa što su Intel 945 Chipset nabrajajju konfiguracije koje se podržavaju: "Podržavaju 256-Mb, 512-Mb, i 1-Gb DDR2 tehnologije x8 i x16 uređaja." "Podržavaju 4 ranga za sve DDR2 uređaje do 512-Mbit gustine. Podržavaju 8 ranga za 1-Gbit DDR2 uređaje." Kao primer, uzmite i945 memorijski kontroler sa 4Kingston KHX6400D2/1G memorijskih modula, gde svaki modul ima kapacitet od 1GiB. Kingston opisuje da je svaki modul sastavljen od 16 čipova gde svaki čip ima 8-bita široku magistralu. Tako da svaki modul ima 4 ranga. I sta tačke gledišta MCH-a 4 1GB modula. Na višem logičkom nivou, MCH takođe vidi i 2 kanal, svaki sa 8 ranga.

U kontrastu, banke, dok su slične iz logičke perspektive rangovima, implementirane su da drugačije u fizičkom hardveru. Banke su podjedinice unutar jednog memorijskog čipa, dok su rangovi podjedinice sastavljene od pod-seta čipova na modulu. Slično CS-u, banke se obeležavaju Bank Select-om bitovi koji su deo memorijskog interfejsa.

Hijerarhija organizacije[uredi | uredi izvor]

Memorijski čip[uredi | uredi izvor]

Najniža forma organizacije pokrivena je memorijskom geometrijom, ponekad zvanom "memorijski uređaj“. Ovo su komponentni IC-evi koji sastavljaju modul, ili modul RAM-a. Najbitnija karakteristika čipa je njegova gustina, merena u bitovima. Zato što je memorijska širina magistrale obično veća nego broj čipova, većina čipova je dizajnirana da ima dužinu, što znači, da su podeljeni unutrašnje jednakim delovima, i kad se "pozove" jedna "dubina" adrese, umesto da se povrati samo jedna vrednost, više nego jedna se povraća. U dodatku dubini, druga dimenzija adresiranja je dodata nivou čipa, banke. Banke dozvoljavaju da jedna banka bude dostupna, a druga ne zato što se osvežava.

Memorijski modul[uredi | uredi izvor]

Neke mere modula su veličina, širina, brzina i kašnjenje. Memorijski modul se sastoji iz više memorijskih čipova za podjednako željenoj modulskoj širini. Tako da 32-bitni SIMM modul može biti sastavljen od 4 8-bitne širine (x8) čipova. Kako je zapisano u memorijskom kanalnom delu, jedan fizički modul se može sastojati od jednog ili više logičkih rangova. Ako je taj 32-bitni SIMM sastavljen od 8-bitnih čipova SIMM bi imao 2 ranga.

Memorijski kanal[uredi | uredi izvor]

Memorijski kanal je sastavljen od rangova. Fizički, memorijski kanal sa samo jednim memorijskim modulom može da se predstavi da ima samo jedan ili više logičkih rangova.

Kontroler organizacije[uredi | uredi izvor]

Ovo je najviši nivo. U tipičnom računaru biće samo jedan memorijski kontroler sa jednim ili dva kanala. Sekcija logičkih osobina opisuje NUMA konfiguracije, koji mogu uzeti oblik mreže memorijskih kontrolera. Na primer, Svaki slot od 2 slota AMD K8 može da ima 2 kanala memorijskih kontrolera, davajući sistemu ukupno 4 memorijskih kanala.

Notacija memorijske geometrije[uredi | uredi izvor]

Razne metode specifične memorijske geometrije se mogu susreti, davajući različite tipove informacija.

Modul[uredi | uredi izvor]

(Memorijska Dubina) x (Memorijska Širina)

Memorijska širina određuje širinu podataka memorijskog modula interfejsa u bitovima. Na primer, 64 bi označavalo 64-bitnu širinu podataka, kao što je primer na non-ECC DRAM modulima iz porodice SDR i DDR1-3. Memorija širine 72 bi označavala ECC modul, sa ekstra 8 bita širine podataka za parnost. Dubina memorije je pun kapacitet u bitovima podeljen sa ne-parnost memorijske širine. Ponekad memorijska dubina se ukazuje u jedinicama Meg (2²⁰), kao u 32x64 ili 64x64, označavajući 32Meg dubinu i 64Meg dubinu, poštovano.

Čip[uredi | uredi izvor]

(Memorijska gustina)

Ovo je ukupan kapacitet memorije čipa. Primer: 128Mb.

(Memorijska dubina) x (Memorijska širina)

Memorijska dubina je memorijska gustina podeljena sa memorijskom širinom. Primer: Za memorijski čip sa 128Mb kapacitetom i 8 bita širokom magistralom podataka, može biti određena sa: 16Meg x 8. Ponekad se "Meg" ispušta, kao u 16x8.

(Memorijska dubina po banki) x (Memorijska širina) x (Broj banki)

Example: Čip sa istim kapacitetom i memorijskom širinom kao iznad ali konstruisan sa 4 banke bi bio određen kao: 4Meg x 8 x 4.

Reference[uredi | uredi izvor]

^ kingston.com - Ultimate Memory Guide, 2007 (via archive.org)

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

[1] ston.com - Ultimate Memory Guide, 2007 (via archive.org)

[1]