Upp

 

 Upp

Minnen

    72 pinnars Simm minne (EDO)

  168 pinnars Sdram minne (PC100/PC133)

184 pinnars Sdram minne (DDR)

184 pinnars RIMM minne (Rambus)

Datorns minne är den del som innehåller de program och data som för tillfället används.

Minnet kallas ofta primärminne (arbetsminne) för att skilja det från sekundärminnet som är disketter, CD-skivor och hårddiskar, primärminnet är det minne som är en arbetsbuffert mellan hårddisken och processorn.

Sedan har man även minne i processorn som kallas cacheminne som är en buffer mellan primärminnet och processorn.

En dator som känns att gå lite trögt kan bero på att det är lite minne så att datorn får arbeta mycket mot hårddisken vilket gör att datorn upplevs gå segt, speciellt om hårdisken börjar bli fragmenterad, en fördubbling eller rent av en fyrdubbling kan göra underverk.

Moderna program ställer allt större krav på mängden minne i en dator. I och med att minnes priserna sjunkit har det blivit allt vanligare att man redan från början utrustar datorn med relativt mycket minne.

Vad som menas med mycket minne är relativt. 1999 var 128 MB mycket minne. År 2002 år 1024 MB mycket minne.

 

RAM och ROM

Det finns två olka sorters minnen. RAM Random Access Memory och ROM Read Only Memory.

ROM kan endast läsas ifrån, ROM använder man i datorer att lagra BIOS som sitter på moderkort, hårddiskar, CD-ROM läsare/brännare och grafikkort.

Sedan finns det flera varianter på ROM.

PROM Programable ROM som bara kan brännas en gång.

EPROM Erasable Programable ROM som raderas med UV-ljus som man belyser genom ett fönster på kretsen för att radera och bränns som PROM.

EEPROM Electrically Erasable Programable ROM som programmeras och raderas på elektrisk väg med en ett speciellt program, man brukar säga at man "flashar" minnet. Denna typ är den som används på moderkortets BIOS

RAM används bara i primärminnet (arbetsminne) och som cachminne  eftersom det tappar sin information när man slår av strömmen till skillnad mot ROM som behåller informationen även om den inte har någon ström. RAM är MYCKET snabbare än ROM.

Random Access Memory kallas minnestypen därför att varje cell i minnet kan nås på samma tid oberoende av var i kapseln minnescellen ligger.

Tiden det tar att hämta fram information från en minnescell kallas accesstiden. Accesstiden varierar från olika typer av minnen, de snabbaste kan ha accesstiden 4 - 8 ns medans äldre vanliga minnen ligger på 50- 60 ns.

Ett RAM-minne kan vara av två olika slag statiskt eller dynamiskt. Statiska RAM-minnen kallas SRAM och tappar inte sin information förrän strömmen stängs av. Ett dynamiskt RAM minne, DRAM, däremot tappar information mycket snabbt och måste därför uppdateras med mycket korta intervall. Uppdateringen går till så att innehållet i minnet läses och skrivs ner på nytt. Detta görs dock inte av processorn eftersom det skulle bli alltför ineffektivt. I stället finns det i minneskapslarna en speciell funktion inbyggd vars enda uppgift är att uppdatera minneskapsen. Detta styrs av en klocksignal.

EDO DRAM, Extended Data Out DRAM var innan SDRAM och Pentium II-processorerna kom den vanligaste minnestypen. En EDO-minne fungerar så att en access kan påbörjas innan föregående avslutats.

En DRAM-krets är 5 - 10 g långsammare an en SRAM-krets men framför allt billigare.

Ett vanligt värde på accesstiden for en DRAM-krets är 50 ns. Det innebär an det tar 50 ns från det att adressen till minnescellen angetts till dess att innehållet i cellen kan presenteras. I verkligheten är accesstiden något längre eftersom uppdateringen av minnet även tar tid. ( 1 ns = 1 nanosekund =1*109 s )

En förbättring av RAM-kretsen är Synchronous Dynamic Access Memory, SDRAM. Ett SDRAM-minne kan arbeta vid en väsentligt högre klockfrekvens an ett vanligt RAM-minne. Kretsen synkroniseras med processorns systembuss och har möjlighet att arbeta med en frekvens på upp till 133 MHz.

Från och med Pentium II-processorena används SDRAM-minne i stället för tidigare varianter av DRAM som FPM och EDO. Dessa minnestyper klarar inte den högre frekvensen på systembussen som infördes i och med Pentium II.

Ett SDRAM-minne beskrivs både med en viss accesstid exempelvis 10 ns och att det arbetar vid en viss frekvens. Eftersom SDRAM-minnet ska synkroniseras med systembussen krävs att det är snabbt nog. Som exempel anges SDRAM 100 MHz vilket även brukar anges som ett PC 100 SDRAM. Man ska dock vara försiktig med att säga att alla 100 MHz SDRAM är PCI 100-minne. För att ett minne ska få kallas PCI 100 SDRAM krävs att det följer vissa av Intel givna specifikationer. Det finns idag även PCI 133-minne som matchar hastigheten i en PC med busshastigheten 133 MHz.

DDR SDRAM, Double Data Rate SDRAM, ger möjlighet att sända och ta emot data två gånger per klockcykel. Detta ökar överföringshastigheten till det dubbla.

DDR SDRAM-minne finns med klockfrekvenserna 200, 266, 333, 370, 400 och 433 MHz. och kallas PC 1600, PC 2100, PC 2700, PC 3000, PC 3200 och PC 3500 . Siffrorna anger den överföringshastighet som minnet ger. PC 2700 ger 2,7 GB/s.

Utseendemässigt skiljer sig ett minne av DDR SDRAM-typ från ett SDRAM-minne endast på att det har ett hack i stället for två som SDRAM-minnet har.

RDRAM

SDRAM-minnen är begränsade av alt busshastigheten inte kan vara hur hög som helst. Intel bestämde 1997 att för framtiden satsa på företaget Rambus minnesteknik RDRAM för sina framtida moderkort.

Dessa minnen har utvecklats ur DRAM. De använder 16-bitars datafält och ett 8-bitars adress och kontrollfält. De finns för frekvenserna 600, 711 och 800 MHz vilket ger en mycket hög överföringshastighet. Med 800 MHz ger de 16 bitar som överförs vid varje läsning/skrivning i minnet överföringshastigheten 16/8 * 800 = 1600 MB/s.

Ett SDRAM-minne är organiserat så att 64 bitar överförs vid varje skrivning/läsning. Med bussfrekvensen 133 MHz ger del överföringshastigheten 64/8 * 133 = 1064 MB/s. RDRAM minnet är överlägset vad gäller överföringshastigheten.

Den höga överföringshastigheten åstadkommes med hjälp av en speciell datakanal som kallas Rambuskanalen som är en 16 bitars buss som förbinder minnet med processor. Rambus minnet placeras mycket nära processorn. Vid dessa höga frekvenser spelar avståndet faktiskt en viss roll även om förflyttningen av informationen sker med ljusets hastighet. Till Rambus minnet hör även en speciell minneskontroll.

Det finns även Rambusminnen med 18- bitars datafält.

RDRAM-minnen har varit mycket dyrare an andra typer av minnen vilket har bromsat deras användning.

I dagsläget är det dock så att de är obetydligt dyrare an ett DDR SDRAM-minne.

Intel använde från början endast RDRAM-minne till sina Pentium 4-processorer. Numera kan man även använda såväl SDRAM som DDR SDRAM.

RDRAM-minne finns endast till Pentium 4-processorerna. Minnet finns i varianterna PC 600, PC 700, PC 800 och nu PC 1066. En liten egenhet är att minnesmodulerna blir mycket varma och omges därför med ett metallhölje som ska avleda värmen.

För att uppnå maximal prestanda ska minnesmodulerna monteras två och två. Tekniken bygger på all man använder dubbla s k Rambuskanaler till minnet. Som vi sett tidigare uppnår man då med en Pentium 4-processor överföringshastigheten 3,2 GB/s.

En konkurrent till Rambus RDRAM-minnen är SSDRAM, Synclink SDRAM. Della är en öppen industristandard och alla andra tillverkare av minnen har tagit upp denna minnestyp. Alla signaler till minnesenheten går på samma buss i stället för som i vanliga SDRAM på separata data- och adressbussar där rad- och kolumnadresser går var för sig. Adresseringen blir därför inte beroende av synkronisering mellan de olika signalerna på bussen. Man talar om frekvenser på upp till 800 MHz dvs. motsvarande Rambus RDRAM.

 

Hur minne säljs

Minne säljs i form av små kretskort på vilka minneskretsarna är fastlödda. Tidigare kunde minneskapslarna lödas fast direkt på moderkortet.

Tidigare fanns minnen i form av SIMM, Single In-line Memory Module, där antalet kretsar på kortet var 8 eller 9. Fanns det 9 kretsar var den nionde avsedd för felkontroll enligt metoden med paritetskontroll.

Ett SIMM-kort kan ha 30 eller 72 anslutningar som kallas stift eller pinnar.

Ett 30-pinnars SIMM stöder 8 bitar, dvs. 8 bitar parallellt kan sparas eller läsas per gång i minnet. När 30-pinnars SIMM-kort användes var databussen 32 bitar bred, de processorer som användes var Intel 486:or.

En överföring via databussen krävde då fyra stycken 30 pinnars SIMM-kort. Minnet bestyckades med fyra kort i taget. Alla skulle vara lika och med samma prestanda. Minnet delades in i banker, fyra kort utgjorde en bank. På moderkortet fanns total åtta hållare för minnen, bank 0 och bank 1.

72 pinnars SIMM-kort stöder 32 bitar vilket innebär att för en 32-bitars buss räcker det med ett sådant kort. Varje kort bildar en bank.

DIMM

DIMM, Dual In-line Memory module stödjer en databuss som är 64 bitar bred. Ett DIMM-kort har 83 pinnar på varje sida. DIMM är ett annat sätt att förpacka minnen.

En Pentiumprocessor med 64 bitars databuss kräver antingen två SIMM-kort eller ett DIMM kort som minne.

Ett DIMM-minne består oftast av 8 stycken 8-bitars SDRAM-kretsar. Dessa 8 SDRAM-krestar bildar en bank och arbetar parallellt på databussen. Data läses eller skrives samtidigt till en bank.

 

RIMM

När RDRAM-kretsarna säljs sker det i form av kretskort som kallas RIMM, Rambus In-Line Memory Modules. Eftersom varje RDRAM är 16 bitar bred och Rambus kanalen är 16 bitar utgör varje RDRAM för sig en bank vid läsning eller skrivning i minnet.

Ett RIMM-minne har 168 eller 184 pinnar

Felkontroll

Det är mycket viktigt att den information som lagras i minnet är oskadad. Det finns två olika sätt att kontrollera detta, paritetskontroll och ECC, Error Correction Code. Vanligast är att för persondatorer inte använda minne med minneskontroll eftersom kvalitén på minne är mycket hög.

Paritetskontroll

Paritetskontroll innebär att man lagrar en paritetsbit för varje byte = 8 bitar. Vi har nämnt tidigare att minneskorten kan antingen bestå av 8 eller 9 kretsar. Har kortet 9 kretsar finns paritetskontroll

Paritetskontroll finns som udda eller jämn paritet. Udda paritet innebär att paritetsbiten blir 1 om antalet 1:or i den byte som ska lagras är ett jämt tal. Är antalet 1:or udda blir paritetsbiten 0 (noll). Det totala antalet 1:or ska vara udda.

Vid jämn paritet blir paritetsbiten 1 om antalet 1:or i byten är ett udda tal annars 0.

Paritetskontrollen upptäcker om det är fel på en bit men två fel kan ta ut varandra varför kontrollen är grov. Paritetskontrollen kan upptäcka att det är fel men inte rätta till felet. Kontrollen känner inte av vilken bit som är felaktig.

ECC

Error Correction Code används av datorer med mycket höga prestandakrav som servrar. ECC kan känna av och rätta till fel som består av en bit.

Genom att använda en speciell matematisk algoritm lagras ECC-bitar tillsammans med data bitarna. Vid läsning i minnet kontrolleras om databitarna överensstämmer med ECC-informationen. Är en enstaka bit fel rättas den till automatiskt. Är flera bitar fel rapporterar ECC-kontrollen felet som ett paritetsfel.

Minne som kan hantera ECC har utvecklats speciellt. För att kunna använda detta minne måste datorn ha en minneskontrollenhet som klarar detta.

 

Copyright © 2007 Jokkmokk.net

Web Stats