Vinnsluminni
Sent: Sun 22. Ágú 2004 20:27
Upplýsingar um virkni DRAM, SDRAM og DDR-SDRAM minnis (yfirgrip)
DRAM
Dynamic ram er týpa af RAM sem er búið til úr fullt af agnarsmáum þéttum. Hver þéttir geymir einn bita. Hleðslan sem hver þéttir geymir segir til um það hvort þéttirinn geymir 0 eða 1.
Leki á sér stað í Dram minnum eins og flaska með gati á botninum. Þéttirinn missir hleðslu sína eftir ~ 2-15ms og gögn eyðast. Því þarf að endurhlaða hvern einstakan þétti reglulega til að gögnin haldist. Sérstök "Refresh logic" sér um það.
Ram Merkir það að hægt er að lesa hvar sem er í minninu (random access memory)
Til að lesa gögn úr DRAM
þéttarnir í minniskubbnum eru raðaðir í raðir og dálka líkt og stórt excel skjal, hver biti fær úthlutaða sitt eigið heimilsfang (address).
Þegar örgjörvinn vantar einhver tiltekin gögn þá sendir hann boð til Ram controlerins og hann reiknar út heimilsfang gagnana.
síðan velur hann alla röðina sem gögnin er í með tilheyrandi biðtíma (RAS, row address select).
Svokallaðir Sence amplifers lesa öll gögnin í þeirri röð. Ram controlerinn velur síðan þá dálka sem senda á til örgjörvans með meiri biðtíma (CAS, column address select).
kveikir svo á outputi hvers sense amplifiers sem við á, sem síðan outputar gögnunum yfir á gagnabrautina til örgjörvans.
þetta er mjög gróf lýsing á ferlinu.
CAS Latency skammstafanir
RAS - Row Address Select.
CAS - Column Address Select.
RCD - Tíminn sem líður á milli RAS og CAS.
RP - Tíminn sem tekur að skipta á milli minnisbanka.
CAC - Column Access Time.
AC - Tíminn sem fer í að gera tilbúið fyrir útskipun.
CL - hlutfall á milli CAC og CLK.
CLK - Tíðnin
Meiri lesningur um Cas latency
SDRAM (Synchronous dynamic ram)
Sdram er endurbætt útgáfa af dram. Sdram keyrir samhliða örgjörvarklukkunni og er því synchronous. það sem græðist á þessu er að eftir að örgjörvinn sendir boð um að fá gögn þá veit hann nákvæmlega á hvaða klukkupúls hann fær gögnin.
Örgjörvinn þarf heldur ekki að bíða eftir að gögnin koma heldur getur hann sent boð um gögn strax á eftir fyrri beiðninni því hann veit nákvæmlega hvenær fyrri gögnin koma.
DDR-SDRAM (Double Data Rate Sdram)
Kassapúlsar eru notaðir í vinnsluminnum. annaðhvort er merkið í high eða low.
Forkantur er þegar kassabylgan fer úr low yfir í high. Bakkantur er þegar kassabylgjan fer úr high yfir í low.
Sdram notar forkantinn til að færa gögn. En DDR sdram notar bæði forkant og bakkantinn.
Því getur DDR Sdram flutt tvöfald meira gagnamagn en hefbundið sdram á sömu klukkutíðni.
DDR-2
keyrir á lægri spennu (1.8v) en ddr 2.5v).
DDR-2 getur flutt tvölfald meiri gögn en DDR á sama klukkuhraða (4x meira en hefbundið sdram). Taka þó framm að þetta er eingöngu á blaði og á sér ekki stað í raunveruleikanum.
En það sem hægir svo mikið á ddr-2 minni er hve hátt latency það hefur. Annar ókostur við ddr-2 er hve heitt það verður.
ddr2 er ennþá að slíta barnskónum og því má vænta einhverja breytinga á þeim málum.
Dual Channel Mode
í Single channel mode þá er ein leið á milli minnis controler og vinnsluminnisins. en í dual channel þá er vinnsluminninu skipt í tvennt og sér leið frá minnis controler yfir í hvert minni. það gefur controlerinum tækifæri til að keyra tvö 64 bita minni sem eitt 128 bita. (eins og að stækka reykjanesbrautina um 2 akgreinar)
Hraði og bandvídd á DDR minnum
PC1600 eða DDR200 keyrir á 100 mhz með bandvíddina 1.6 GB/s eða 3.2 GB/s í Dual channel
PC2100 eða DDR266 keyrir á 133 mhz með bandvíddina 2.1 GB/s eða 4.2 GB/s í Dual channel
PC2700 eða DDR333 keyrir á 166 mhz með bandvíddina 2.7 GB/s eða 5.4 GB/s í Dual channel
PC3200 eða DDR400 keyrir á 200 mhz með bandvíddina 3.2 GB/s eða 6.4 GB/s í Dual channel
PC3700 eða DDR466 keyrir á 233 mhz með bandvíddina 3.7 GB/s eða 7.4 GB/s í Dual channel
PC4000 eða DDR500 keyrir á 250 mhz með bandvíddina 4.0 GB/s eða 8.0 GB/s í Dual channel
PC4200 eða DDR533 keyrir á 266 mhz með bandvíddina 4.2 GB/s eða 8.4 GB/s í Dual channel
Til að reikna mögulega bandvídd á DDR minni er formúlan 64*2*mhz/8
þar sem 64 er bitar á sekundu. 2 því þetta er DDR. mhz hvað minnið er að keyra á hárri tíðni. deild með 8 til að fá útkomuna í bytes/s
Algengar spurningar
Spurning: Er DDR400 vinnsluminnið mitt 400Mhz ?
Svar: Nei, vinnsluminnið vinnur á 200MHz en er DDR og nýtir klukkupúlsinn á forkanti og bakkanti sem gerir það tvöfald hraðvirkara.
Spurning: Virkar Dual Channel með mismunandi vinnsluminni, t.d 128 mb og 256 mb ?
Svar: Nei, til að Dual channel virki þurfa vinnsluminnin að vera eins að stærð og gerð. Vinnsluminni frá mismunandi framleiðanda virka stundum ekki saman.
Spurning: Ég á fyrir 256 mb DDR333 vinnsluminni og myndi hann virka með nýjum 256 mb DDR400 ?
Svar: Já, hann myndi að öllum líkindum virka, en hann myndi ekki keyra á fullum hraða, heldur á sama hraða og hinn. Vinnsluminni keyra aldrei hraðar en hægastvirkasti kubburinn. Sama regla gildir fyrir low latency kubb og high latency kubb.
Spurning: Get ég notað DDR minni í móðurborð sem er fyrir venjulegt sdram minni og öfugt ?
Svar: Nei, sdram minni er 168 pinna en DDR-Sdram er 184 pinna.
Spurning: Núna er ég að fara setja nýjan vinnsluminniskubb í vélina mína, eitthvað sem ég þarf að varast ?
Svar: Já, vinnsluminni eru mjög viðkvæm fyrir stöðurafmagni, og því ættirðu að afhlaða þig með því að snerta jarðtengingu eða jarðtengdan hlut, t.d ofn. Gott er samt að venja sig að nota þar til gert armband til að vera 100% öruggur.
Viðauki
Parity Checking,
Fyrir hverja 8 bita af gögnum í minni fylgir einn auka biti (Parity bit).
ef samlagning 8 bitanna er oddatala þá er parity bitinn 1
ef samlagning 8 bitanna er slétt tala þá er parity bitinn 0.
Þegar gögnin eru lesin úr minninu er aftur lagt saman bitana og borið saman við parity bitann.
Ef talningin stenst ekki við parity bitann er komið með villuboð.
Ef 2 bitar eru rangir, þá les tölvan gögnin eins og þau séu rétt.
Parity checking getur ekki lagað vitlaus gögn.
ECC, (Error correction Circuit, Error Correction Code, Error Correction checking)
Virkar þannig að búið er til algoritma sem virkar á 8 bytes (64 bita) og setur það niðurstöðuna í 8 bita ECC "Word".
Þegar þessir 8 bytes eru lesin þá er aftur búið til algoritma úr þeim og borið saman við ECC "Word" svipað og hvernig Parity checking virkar.
ECC, getur skynjað 1-4 bita ranga. og lagað gögnin ef einn biti er rangur.
Hægt er að nota Parity Checking minni bæði sem parity checkers og ECC.
ECC minni er eingöngu hægt að nota sem non-parity og sem ECC.
Parity checking og ECC er eingöngu möguleikt ef kubbasettið á móðurborðinu styður þennan möguleika.
Buffered/unbuffered,
Til að minnka álag á kubbasett eru hafðir bufferar á minniskubbunum sem sjá um að boosta merkið.
bufferarnir valda smá töf á merkinu miðan við unbuffered.
unbuffered minni er það sem mest allar heimilisvélar nota í dag.
Registered,
Registered minni svipar til buffered minni, en í staðin fyrir buffera á minninu eru register höfð á minnisstýringunni (á kubbasettinu) og gögnin geymd þar í einn klukkuhring áður en þau eru sent af stað.
buffered minni og registered minni er nær eingöngu notað á server vélar og þar sem mikið þörf er á að gögnin séu meðhöndluð á sem bestan og öruggastann hátt.
ekki er hægt að blanda saman buffered minni og unbuffered minni.
ekki er hægt að blanda saman registered minni og unbuffered minni.
ekki er hægt að blanda saman registered minni og buffered minni.
Kv. Davíð//axyne
Ath. Allt efni er eign höfundar greinar og öll afritun eða birting í hluta eða held á efni þessu, texta eða myndum, án sérstaks leyfis höfundar er með öllu óheimil. Höfundur tekur enga ábyrgð á efni greinarinnar.
DRAM
Dynamic ram er týpa af RAM sem er búið til úr fullt af agnarsmáum þéttum. Hver þéttir geymir einn bita. Hleðslan sem hver þéttir geymir segir til um það hvort þéttirinn geymir 0 eða 1.
Leki á sér stað í Dram minnum eins og flaska með gati á botninum. Þéttirinn missir hleðslu sína eftir ~ 2-15ms og gögn eyðast. Því þarf að endurhlaða hvern einstakan þétti reglulega til að gögnin haldist. Sérstök "Refresh logic" sér um það.
Ram Merkir það að hægt er að lesa hvar sem er í minninu (random access memory)
Til að lesa gögn úr DRAM
þéttarnir í minniskubbnum eru raðaðir í raðir og dálka líkt og stórt excel skjal, hver biti fær úthlutaða sitt eigið heimilsfang (address).
Þegar örgjörvinn vantar einhver tiltekin gögn þá sendir hann boð til Ram controlerins og hann reiknar út heimilsfang gagnana.
síðan velur hann alla röðina sem gögnin er í með tilheyrandi biðtíma (RAS, row address select).
Svokallaðir Sence amplifers lesa öll gögnin í þeirri röð. Ram controlerinn velur síðan þá dálka sem senda á til örgjörvans með meiri biðtíma (CAS, column address select).
kveikir svo á outputi hvers sense amplifiers sem við á, sem síðan outputar gögnunum yfir á gagnabrautina til örgjörvans.
þetta er mjög gróf lýsing á ferlinu.
CAS Latency skammstafanir
RAS - Row Address Select.
CAS - Column Address Select.
RCD - Tíminn sem líður á milli RAS og CAS.
RP - Tíminn sem tekur að skipta á milli minnisbanka.
CAC - Column Access Time.
AC - Tíminn sem fer í að gera tilbúið fyrir útskipun.
CL - hlutfall á milli CAC og CLK.
CLK - Tíðnin
Meiri lesningur um Cas latency
SDRAM (Synchronous dynamic ram)
Sdram er endurbætt útgáfa af dram. Sdram keyrir samhliða örgjörvarklukkunni og er því synchronous. það sem græðist á þessu er að eftir að örgjörvinn sendir boð um að fá gögn þá veit hann nákvæmlega á hvaða klukkupúls hann fær gögnin.
Örgjörvinn þarf heldur ekki að bíða eftir að gögnin koma heldur getur hann sent boð um gögn strax á eftir fyrri beiðninni því hann veit nákvæmlega hvenær fyrri gögnin koma.
DDR-SDRAM (Double Data Rate Sdram)
Kassapúlsar eru notaðir í vinnsluminnum. annaðhvort er merkið í high eða low.
Forkantur er þegar kassabylgan fer úr low yfir í high. Bakkantur er þegar kassabylgjan fer úr high yfir í low.
Sdram notar forkantinn til að færa gögn. En DDR sdram notar bæði forkant og bakkantinn.
Því getur DDR Sdram flutt tvöfald meira gagnamagn en hefbundið sdram á sömu klukkutíðni.
DDR-2
keyrir á lægri spennu (1.8v) en ddr 2.5v).
DDR-2 getur flutt tvölfald meiri gögn en DDR á sama klukkuhraða (4x meira en hefbundið sdram). Taka þó framm að þetta er eingöngu á blaði og á sér ekki stað í raunveruleikanum.
En það sem hægir svo mikið á ddr-2 minni er hve hátt latency það hefur. Annar ókostur við ddr-2 er hve heitt það verður.
ddr2 er ennþá að slíta barnskónum og því má vænta einhverja breytinga á þeim málum.
Dual Channel Mode
í Single channel mode þá er ein leið á milli minnis controler og vinnsluminnisins. en í dual channel þá er vinnsluminninu skipt í tvennt og sér leið frá minnis controler yfir í hvert minni. það gefur controlerinum tækifæri til að keyra tvö 64 bita minni sem eitt 128 bita. (eins og að stækka reykjanesbrautina um 2 akgreinar)
Hraði og bandvídd á DDR minnum
PC1600 eða DDR200 keyrir á 100 mhz með bandvíddina 1.6 GB/s eða 3.2 GB/s í Dual channel
PC2100 eða DDR266 keyrir á 133 mhz með bandvíddina 2.1 GB/s eða 4.2 GB/s í Dual channel
PC2700 eða DDR333 keyrir á 166 mhz með bandvíddina 2.7 GB/s eða 5.4 GB/s í Dual channel
PC3200 eða DDR400 keyrir á 200 mhz með bandvíddina 3.2 GB/s eða 6.4 GB/s í Dual channel
PC3700 eða DDR466 keyrir á 233 mhz með bandvíddina 3.7 GB/s eða 7.4 GB/s í Dual channel
PC4000 eða DDR500 keyrir á 250 mhz með bandvíddina 4.0 GB/s eða 8.0 GB/s í Dual channel
PC4200 eða DDR533 keyrir á 266 mhz með bandvíddina 4.2 GB/s eða 8.4 GB/s í Dual channel
Til að reikna mögulega bandvídd á DDR minni er formúlan 64*2*mhz/8
þar sem 64 er bitar á sekundu. 2 því þetta er DDR. mhz hvað minnið er að keyra á hárri tíðni. deild með 8 til að fá útkomuna í bytes/s
Algengar spurningar
Spurning: Er DDR400 vinnsluminnið mitt 400Mhz ?
Svar: Nei, vinnsluminnið vinnur á 200MHz en er DDR og nýtir klukkupúlsinn á forkanti og bakkanti sem gerir það tvöfald hraðvirkara.
Spurning: Virkar Dual Channel með mismunandi vinnsluminni, t.d 128 mb og 256 mb ?
Svar: Nei, til að Dual channel virki þurfa vinnsluminnin að vera eins að stærð og gerð. Vinnsluminni frá mismunandi framleiðanda virka stundum ekki saman.
Spurning: Ég á fyrir 256 mb DDR333 vinnsluminni og myndi hann virka með nýjum 256 mb DDR400 ?
Svar: Já, hann myndi að öllum líkindum virka, en hann myndi ekki keyra á fullum hraða, heldur á sama hraða og hinn. Vinnsluminni keyra aldrei hraðar en hægastvirkasti kubburinn. Sama regla gildir fyrir low latency kubb og high latency kubb.
Spurning: Get ég notað DDR minni í móðurborð sem er fyrir venjulegt sdram minni og öfugt ?
Svar: Nei, sdram minni er 168 pinna en DDR-Sdram er 184 pinna.
Spurning: Núna er ég að fara setja nýjan vinnsluminniskubb í vélina mína, eitthvað sem ég þarf að varast ?
Svar: Já, vinnsluminni eru mjög viðkvæm fyrir stöðurafmagni, og því ættirðu að afhlaða þig með því að snerta jarðtengingu eða jarðtengdan hlut, t.d ofn. Gott er samt að venja sig að nota þar til gert armband til að vera 100% öruggur.
Viðauki
Parity Checking,
Fyrir hverja 8 bita af gögnum í minni fylgir einn auka biti (Parity bit).
ef samlagning 8 bitanna er oddatala þá er parity bitinn 1
ef samlagning 8 bitanna er slétt tala þá er parity bitinn 0.
Þegar gögnin eru lesin úr minninu er aftur lagt saman bitana og borið saman við parity bitann.
Ef talningin stenst ekki við parity bitann er komið með villuboð.
Ef 2 bitar eru rangir, þá les tölvan gögnin eins og þau séu rétt.
Parity checking getur ekki lagað vitlaus gögn.
ECC, (Error correction Circuit, Error Correction Code, Error Correction checking)
Virkar þannig að búið er til algoritma sem virkar á 8 bytes (64 bita) og setur það niðurstöðuna í 8 bita ECC "Word".
Þegar þessir 8 bytes eru lesin þá er aftur búið til algoritma úr þeim og borið saman við ECC "Word" svipað og hvernig Parity checking virkar.
ECC, getur skynjað 1-4 bita ranga. og lagað gögnin ef einn biti er rangur.
Hægt er að nota Parity Checking minni bæði sem parity checkers og ECC.
ECC minni er eingöngu hægt að nota sem non-parity og sem ECC.
Parity checking og ECC er eingöngu möguleikt ef kubbasettið á móðurborðinu styður þennan möguleika.
Buffered/unbuffered,
Til að minnka álag á kubbasett eru hafðir bufferar á minniskubbunum sem sjá um að boosta merkið.
bufferarnir valda smá töf á merkinu miðan við unbuffered.
unbuffered minni er það sem mest allar heimilisvélar nota í dag.
Registered,
Registered minni svipar til buffered minni, en í staðin fyrir buffera á minninu eru register höfð á minnisstýringunni (á kubbasettinu) og gögnin geymd þar í einn klukkuhring áður en þau eru sent af stað.
buffered minni og registered minni er nær eingöngu notað á server vélar og þar sem mikið þörf er á að gögnin séu meðhöndluð á sem bestan og öruggastann hátt.
ekki er hægt að blanda saman buffered minni og unbuffered minni.
ekki er hægt að blanda saman registered minni og unbuffered minni.
ekki er hægt að blanda saman registered minni og buffered minni.
Kv. Davíð//axyne
Ath. Allt efni er eign höfundar greinar og öll afritun eða birting í hluta eða held á efni þessu, texta eða myndum, án sérstaks leyfis höfundar er með öllu óheimil. Höfundur tekur enga ábyrgð á efni greinarinnar.