1.5. Специфікації модулів пам’яті.
SDRAM виробляється на основі стандартної DRAM і працює також як стандартна DRAM, але щоб гарантувати роботу на частотах більше 66 МГц, Intel розробила специфікацію модулів пам’яті РС100, яка описує деталі дизайну, без яких, на думку Intel, неможлива коректна робота модулів пам’яті на частоті 100 МГц. Деякі ключові моменти специфікації РС100 визначають:
часову затримку для кожного із 7 типів сигналу (дані, адреса і 5 різних груп контрольних сигналів) відносно тактового імпульсу;
ширину доріжок на друкованій платі і припустиму відстань між ними, що дозволяє контролювати опір плати і зменшити інтерференцію між доріжками;
кількість шарів металічної фольги на друкованій платі (6) та відстані між шарами, серед них - суцільні шари "маса" і "живлення";
довжину шляху тактового імпульсу, його маршрутизацію, моменти початку і закінчення;
детальну специфікацію компонентів SDRAM – це мають бути 8-наносекундні чіпи;
детальна специфікацію програмування EEPROM, яка містить найважливіші часові параметри і дані про чіп і виробника, щоби чіпсет правильно впізнав модуль.
В таблиці представлені сучасні типи пам’яті.
SIMM (Single In Line Memory Module) - модуль оперативної пам’яті асинхроного типу (DRAM) з 72 контактами, розташованими з одного боку, 32-розрядною шиною даних.
DIMM (Double In Line Memory Module) - модуль оперативної пам’яті синхроного типу (SDRAM) з 168 контактами, розташованими з обох сторін, 64-розрядною шиною даних.
SPD (Serial Presence Detect) – представлення інформації про модуль пам’яті за допомогою енергонезалежної мікросхеми типу EЕPROM. Мікросхема SPD, встановлена на модулі, передає дані відповідним регістрам контролера пам’яті, що в складі північного мосту, через південний міст за допомогою системного BIOS. Таким чином система отримує всі необхідні дані про модуль та може налагодити оптимальний режим роботи відповідно до значень, що записані в мікросхему SPD.
АРХІТЕКТУРА СИСТЕМНОЇ ПЛАТИ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЇЇ ХАРАКТЕРИСТИК
Мета роботи: ознайомитись із зразками системних плат різних виробників; розглянути основні компоненти та їх типове розміщення на системній платі; вивчити основні характеристики системної плати; проаналізувати головні фактори, що впливають на робочі характеристики; навчитися порівнювати різні плати.
1. Теоретичні відомості
1.1. Шинна архітектура
IBM РС-сумісні комп'ютери, як правило, мають відкриту або шинну архітектуру. Особливість шинної архітектури полягає в тому, що в системну плату інтегровані тільки основні компоненти комп'ютера, а інші об'єднуються в єдину систему за допомогою шини.
Спрощено шина (системна і локальна) - це сукупність сигнальних ліній (провідників у тілі системної плати), по яких здійснюється обмін інформацією (даними, адресами, спеціальними керуючими сигналами) між процесором і іншими складовими комп'ютера.
В ПК системна шина об’єднує функції шини даних, адресної шини і шини керування. Як приклад можна навести шину ISA (Industrial Standard Architecture), на основі якої створювалися перші ПК. Їх швидкодія обмежувалась швидкістю ЦП. Для підвищення швидкодії всієї системи була введена кеш-пам’ять і принцип помноження частоти. Але слід підкреслити, що забезпечення максимальної швидкодії ПК можливе лише при повній узгодженості по швидкодії всіх його елементів, перш за все – швидкості, з якою ЦП проводить обчислення, і швидкості, з якою дані записуються і зчитуються з усіх пристроїв пам’яті. Це, в свою чергу, стало причиною суттєвих змін в шинній архітектурі і її подальшого розвитку.
У червні 1992 р. Intel випустила цілком нову шину РСІ (Peripheral Component Interconnect), яка дозволила реалізувати можливості нового покоління процесорів 486/Pentium/Р6. Головна відмінність цієї архітектури полягала у введенні ще однієї шини. При цьому ЦП взаємодіє з ОЗП та самою локальною шиною РСІ через мікросхему контролера пам’яті /шини, що знімає з ЦП частину навантаження, пов’язану з керуванням шиною і створює можливості паралельної роботи: наприклад, ЦП працює з ОЗП або кеш-пам’яттю, в той час як через мережу на жорсткий диск записується інформація. Крім того, обмін між ЦП та ОЗП йде не через відносно повільну шину РСІ, а через швидкодіючу шину FSB і шину пам’яті, що з’єднує ОЗП з контролером пам’яті /шини. Щоб забезпечити максимальну працездатність, частоту цієї шини збільшують порівняно з частотою шини РСІ, наближаючи її до частоти шини FSB (Front Side Bus), по який йде обмін з ЦП. У свою чергу, частота цієї шини може також відрізнятися від частоти системної шини РСІ.
На деякий час досягнута швидкість обміну даними залишалася достатньою, але розвиток опрацювання графіки висунув нові вимоги щодо прискореної роботи з великими об’ємами інформації. Це вимагало швидкого доступу до ОЗП. І тоді Intel розробляє на базі стандарту РСІ нову шину AGP (Accelerated Graphic Рort), яка спроможна передавати 2 або 4 блоки даних за такт (рисунок 9.1).
Рисунок 9.1 – Архітектура ПК на основі шин PCI i AGP
Нові покоління шин включають PCI Express, яка поступово заміняє AGP; HyperTransport (в комп’ютерах AMD); DMI (Direct Media Interface), що сполучає контролери ICH і MCH або GMCH. Слід також підкреслити, що частина сучасних шин є послідовними.