Geometria da memória - Memory geometry

No projeto de computadores modernos , a geometria da memória descreve a estrutura interna da memória de acesso aleatório . A geometria da memória é uma preocupação para os consumidores que estão atualizando seus computadores, uma vez que controladores de memória mais antigos podem não ser compatíveis com produtos posteriores. A terminologia da geometria da memória pode ser confusa devido ao número de termos sobrepostos.

A geometria de um sistema de memória pode ser considerada uma matriz multidimensional. Cada dimensão tem suas próprias características e realização física. Por exemplo, o número de pinos de dados em um módulo de memória é uma dimensão.

Características físicas

LR superior, DDR2 DIMM com dissipador de calor, DDR2 DIMM sem dissipador de calor, SO-DIMM DDR2, DDR, SO-DIMM DDR

A geometria da memória descreve a configuração lógica de um módulo de RAM, mas os consumidores sempre acharão mais fácil entender a configuração física. Grande parte da confusão em torno da geometria da memória ocorre quando a configuração física ofusca a configuração lógica. O primeiro recurso que define a RAM é o fator de forma. Os módulos de RAM podem estar no formato SO-DIMM compacto para aplicativos com espaço limitado, como laptops , impressoras , computadores incorporados e computadores de fator de forma pequeno , e no formato DIMM, que é usado na maioria dos desktops.

As outras características físicas, determinadas por exame físico, são o número de chips de memória e se ambos os lados do "stick" de memória estão ocupados. Módulos com o número de chips de RAM igual a alguma potência de dois não suportam detecção ou correção de erro de memória. Se houver chips de RAM extras (entre potências de dois), eles serão usados ​​para ECC .

Os módulos de RAM são 'codificados' por indentações nas laterais e ao longo da parte inferior do módulo. Isso designa a tecnologia e a classificação dos módulos, por exemplo, se é DDR2 ou DDR3 e se é adequado para desktops ou servidores. A codificação foi projetada para dificultar a instalação de módulos incorretos em um sistema (mas há mais requisitos do que os incorporados nas chaves). É importante certificar-se de que a codificação do módulo corresponde à chave do slot que ele deve ocupar.

Chips adicionais sem memória no módulo podem ser uma indicação de que ele foi projetado para sistemas de memória de alta capacidade para servidores e que o módulo pode ser incompatível com sistemas de mercado de massa.

Como a próxima seção deste artigo cobrirá a arquitetura lógica, que cobre a estrutura lógica que abrange todos os slots ocupados em um sistema, os recursos físicos dos slots se tornam importantes. Consultando a documentação da placa-mãe ou lendo as etiquetas na própria placa, você pode determinar a estrutura lógica subjacente dos slots. Quando há mais de um slot, eles são numerados e, quando há mais de um canal, os diferentes slots também são separados dessa maneira - geralmente codificados por cores.

Recursos lógicos

Na década de 1990, computadores especializados foram lançados em que dois computadores, cada um com seu próprio controlador de memória, podiam ser conectados em rede em um nível tão baixo que o software executado poderia usar a memória ou a CPU de qualquer computador como se fossem uma unidade. Com o lançamento do Opteron pela AMD e a CPU correspondente da Intel, os sistemas que compartilham mais de um controlador de memória em um único sistema se tornaram comuns em aplicativos que requerem a potência de mais de um desktop comum. Para esses sistemas, esquemas como arquitetura de memória não uniforme são usados.

Os canais são a estrutura de nível mais alto no nível do controlador de memória local. Os computadores modernos podem ter dois, três ou até mais canais. Normalmente, é importante que, para cada módulo em qualquer canal, haja um módulo logicamente idêntico no mesmo local em cada um dos outros canais populados.

Capacidade do módulo é o espaço agregado em um módulo medido em bytes , ou - mais geralmente - em palavras . A capacidade do módulo é igual ao produto do número de classificações e da densidade da classificação , e onde a densidade da classificação é o produto da profundidade da classificação e da largura da classificação . O formato padrão para expressar esta especificação é (profundidade da classificação) Mbit × (largura da classificação) × (número de classificações).

Ranks são subunidades de um módulo de memória que compartilham o mesmo endereço e barramentos de dados e são selecionados por chip select (CS) em endereçamento de baixo nível. Por exemplo, um módulo de memória com 8 chips em cada lado, com cada chip tendo um barramento de dados de 8 bits, teria uma classificação para cada lado para um total de 2 classificações, se definirmos uma classificação com 64 bits de largura . Um módulo composto por chips Micron Technology MT47H128M16 com a organização 128 Mib × 16, o que significa profundidade de memória de 128 Mi e barramento de dados de 16 bits por chip; se o módulo tiver 8 desses chips em cada lado da placa, haveria um total de 16 chips x 16 bits de largura de dados = 256 bits de largura total de dados. Para uma interface de dados de memória de 64 bits, isso equivale a ter 4 classificações, onde cada classificação pode ser selecionada por um sinal de seleção de chip de 2 bits. Os controladores de memória, como o chipset Intel 945, listam as configurações que suportam: "tecnologias DDR2 256-Mib, 512-Mib e 1-Gib para dispositivos × 8 e × 16", "quatro classificações para todos os dispositivos DDR2 até 512-Mibit densidade "," oito classificações para dispositivos 1-Gibit DDR2 ". Como exemplo, pegue um controlador de memória i945 com quatro módulos de memória Kingston KHX6400D2 / 1G, em que cada módulo tem capacidade de 1  GiB . Kingston descreve cada módulo como composto de 16 chips "64M × 8 bits", com cada chip tendo um barramento de dados de 8 bits. 16 × 8 é igual a 128, portanto, cada módulo tem duas classificações de 64 bits cada. Portanto, do ponto de vista do MCH, existem quatro módulos de 1 GB. Em um nível lógico superior, o MCH também vê dois canais, cada um com quatro classificações.

Em contraste, os bancos , embora semelhantes de uma perspectiva lógica às classificações, são implementados de maneira bastante diferente no hardware físico. Os bancos são subunidades dentro de um único chip de memória, enquanto as classificações são subunidades compostas por um subconjunto dos chips em um módulo. Semelhante à seleção de chip, os bancos são selecionados por bits de seleção de banco, que fazem parte da interface de memória.

Hierarquia da organização

Chip de memória

A forma mais baixa de organização coberta pela geometria da memória, às vezes chamada de "dispositivo de memória". Estes são os ICs componentes que constituem cada módulo ou módulo de RAM. A medida mais importante de um chip é sua densidade, medida em bits. Como a largura do barramento de memória é geralmente maior do que o número de chips, a maioria dos chips é projetada para ter largura, o que significa que eles são divididos em partes iguais internamente, e quando um endereço "profundidade" é chamado, em vez de retornar apenas um valor, mais de que um valor é retornado. Além da profundidade, uma segunda dimensão de endereçamento foi adicionada no nível do chip, os bancos. Os bancos permitem que um banco esteja disponível, enquanto outro banco fica indisponível porque é renovador .

Módulo de memória

Algumas medidas de módulos são tamanho, largura, velocidade e latência. Um módulo de memória consiste em um múltiplo dos chips de memória para igualar a largura do módulo desejada. Portanto, um módulo SIMM de 32 bits poderia ser composto de quatro chips de 8 bits de largura (× 8). Conforme observado na parte do canal de memória, um módulo físico pode ser composto de uma ou mais classificações lógicas. Se aquele SIMM de 32 bits fosse composto de oito chips de 8 bits, o SIMM teria duas classificações.

Canal de memória

Um canal de memória é formado por fileiras. Fisicamente, um canal de memória com apenas um módulo de memória pode apresentar-se como tendo uma ou mais classificações lógicas.

Organização controladora

Este é o nível mais alto. Um computador típico possui apenas um único controlador de memória com apenas um ou dois canais. A seção de recursos lógicos descreveu as configurações NUMA, que podem assumir a forma de uma rede de controladores de memória. Por exemplo, cada soquete de um AMD K8 de dois soquetes pode ter um controlador de memória de dois canais, dando ao sistema um total de quatro canais de memória.

Notação de geometria de memória

Vários métodos de especificação da geometria da memória podem ser encontrados, fornecendo diferentes tipos de informações.

Módulo

(profundidade da memória) × (largura da memória)

A largura da memória especifica a largura dos dados da interface do módulo de memória em bits. Por exemplo, 64 indicaria uma largura de dados de 64 bits, como é encontrado em DIMMs não ECC comuns nas famílias SDR e DDR1–4 de RAM. Uma memória de largura de 72 indicaria um módulo ECC, com 8 bits extras na largura de dados para a síndrome do código de correção de erros. (A síndrome ECC permite que erros de bit único sejam corrigidos). A profundidade da memória é a capacidade total da memória em bits dividida pela largura da memória sem paridade . Às vezes, a profundidade da memória é indicada em unidades de Meg (2 20 ), como em 32 × 64 ou 64 × 64, indicando profundidade de 32 Mi e profundidade de 64 Mi, respectivamente.

Lasca

(densidade de memória)

Esta é a capacidade total de memória do chip. Exemplo: 128 Mib.

(profundidade da memória) × (largura da memória)

A profundidade da memória é a densidade da memória dividida pela largura da memória. Exemplo: para um chip de memória com capacidade de 128 Mib e barramento de dados de 8 bits, pode ser especificado como: 16 Meg × 8. Às vezes, o "Mi" é descartado, como em 16 × 8.

(profundidade da memória por banco) × (largura da memória) × (número de bancos)

Exemplo: um chip com a mesma capacidade e largura de memória acima, mas construído com 4 bancos, seria especificado como 4 Mi × 8 × 4.

Veja também

Referências

Externo

  • "RAM" , Mainboard (FAQ), laboratórios de Ixt, 2006.
  • FAQ , RAMpedia, arquivado do original em 16/05/2010.
  • "Parte 1" , guia RAM , Ars technica.
  • "Bancos" , RAM , guia do PC.
  • KHX6400D2 1G (PDF) (folha de dados), Value RAM, arquivado do original (PDF) em 10/03/2012 , recuperado em 05/08/2010.
  • 307502 (PDF) (folha de dados), Intel.