Оперативная память
Будем рассматривать память стандарта DIMM, про SIMM забудем, она уже совсем старая.
SIMM (англ. Single In-line Memory Module , односторонний модуль памяти) — модули памяти с однорядным расположением контактов, широко применявшиеся в компьютерных системах в 1990-е годы.
DIMM (англ. Dual In-line Memory Module, двухсторонний модуль памяти ) — форм-фактор модулей памяти DRAM. Данный форм-фактор пришёл на смену форм-фактору SIMM. Основным отличием DIMM от предшественника является то, что контакты, расположенные на разных сторонах модуля, являются независимыми, в отличие от SIMM, где симметричные контакты, расположенные на разных сторонах модуля, замкнуты между собой и передают одни и те же сигналы. Впервые в форм-факторе DIMM появились модули с памятью типа FPM, а затем и EDO. Ими комплектовались серверы и брендовые компьютеры. Модуль SO-DIMM предназначен для использования в ноутбуках или в качестве расширения памяти на плате, поэтому отличается уменьшенным габаритом.
В дальнейшем в модули DIMM стали упаковывать память типа DDR (она же DDR1), DDR2, DDR3 и DDR4, отличающуюся повышенным быстродействием.
DDR SDRAM (англ. double-data-rate synchronous dynamic random access memory) — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных).
SPD — небольшой чип (Serial Presence Detect), в котором производителем записывается информация о рабочих частотах и соответствующих задержках чипов памяти (в соответствии со стандартом JEDEC — читаем ниже), необходимые для обеспечения нормальной работы модуля. Информация из SPD считывается BIOS еще до загрузки операционной системы и позволяет автоматически установить режим работы памяти.
Вот этот чип:
Смотрим в описании материнской платы свой тип памяти (и максимальный поддерживаемый размер), покупаем, устанавливаем. Так? Не совсем, здесь тоже есть подводные камни.
Как подобрать оперативную память к материнской плате?
Эпат 1.
Идем на сайт производителя материнской платы — скачиваем описание pdf к плате, внимательно читаем раздел про поддерживаемую оперативную память. Сразу вводная — он неполный. т.к. уже после выпуска платы и инструкции появилась новая оперативная память.
Этап 2.
Там же на сайте производителя материнской платы ищем раздел «Поддержка» — > «Поддерживаемая оперативная память» -> скачиваем файл pdf с расширенным списком, внимательно читаем.
Этап 3.
Если есть на руках (или хочется купить) планку памяти, которой нет в 1-м и в 2-м этапе -> идем на этап 3. Заходим на сайт производителя оперативной памяти и смотрим, с какими материнскими платами тестировалась данная память.
Вот тут смотреть, ищем свою материнскую плату, получаем список совместимых планок:
www.kingston.com
www.patriotmemory.com
Комментарий: если материнская плата более новая, чем память — наиболее полные данные будут у производителя платы, если плата старая и потом еще выпускалась более новая память — наиболее полные данные будут у производителя памяти.
Этап 4.
Для DDR3 / DDR4 выбранная память должна еще поддерживаться процессором, т.к. контроллер памяти теперь там. Грубо говоря, Вы купили DDR3 1600 Мгц, материнская плата ее поддерживает, а процессоре заявлена поддержка только 1333 Мгу = память заработает на частоте 1333 Мгц.
Этап 5.
Тестирование на реальном железе.
НЕ ЗАБЫВАЕМ: планки памяти меняем на выключенном ПК, от слова «совсем». Т.е. должен быть выключен и блок питания, что бы на материнской плате не было дежурного питания.
Вставляем 1-ну планку в 1-й слот DIMM и пробуем стартовать. Именно, так — по очереди. Не надо сразу пытаться вставить все четыре планки. Возможно, придется какие-то планки менять местами — иногда на одном месте планка работает. на другом — не работает. Мистика. С другой стороны — 288 контактов на планку (для DDR4), на 4 слота это в сумме 1152 контакта. А контакт он такой — где-то он есть. где-то его нет.
Если все работает (на первый взгляд) — тестируем.
Для проверки корректности работы установленной оперативной памяти используем memtest.
Если ошибок нет — поздравляем, Вы удачно установили планки памяти на материнскую плату.
Все нужно проверять.
1. ВАЖНО: оперативная память для AMD и остальных платформ не совпадает, несмотря на одинаковые названия и размеры!
В чем же различие? Интегрированный контроллер памяти процессоров AMD поддерживает адресацию с использованием 11-разрядных столбцов и размером страницы 16 Кбит. Стандартные контроллеры памяти, встречающиеся в составе других платформ, используют 10-разрядные столбцы и размер страницы 8 Кбит. При такой организации доступа к памяти каждая страница размером 16 Кбит может содержать 2048 точек входа. Это позволяет контроллеру памяти процессоров в исполнении Socket AM2/AM2+/AM3 оставаться на одной странице в два раза дольше по сравнению со «стандартным» контроллером памяти.
2. Китайская контрафактная память (т.е. непонятный производитель и этикетка от официального производителя)
Как пример — во многих местах продается память DDR2 800 Mhz KVR800D2N6/4G
Теперь смотрим на то, что продается
Видите разницу? Нет? А она есть.
На нижней планке от компании Kingston только наклейка (и может еще записи в SPD). Это творчество китайских товарищей — на одной стороне 16 чипов, всего соответственно 32 чипа. Компания Kingston такого никогда не производила — у оригинальной продукции 8 чипов на одну сторону (всего 16-ть). Это видно и на схеме выше и в тексте упомянуто (sixteen). Это даже не клон — это совершенно другая память с наклейкой Kingston. Конечно, она будет не на всех платформах работать (в частности — на Intel не работает).
3. Китайский производитель NONAME
Это вариант, когда:
— в SPD указана чепуха
— наклеек нет никаких (или в лучшем случае месяц/год производства)
— месяц производства на наклейке не совпадает с данными в SPD
— в рамках одной планки распаяны чипы РАЗНЫХ производителей
Беда. Но оказалось не совсем. Имеем 4 планки DDR2 800Mhz со всеми вышеперечисленными пунктами. И тут случается чудо — планки прекрасно работают, Memtest никаких ошибок не дает. И даже разгон поддерживается, через BIOS выставлена частота 950 Мгц — и по прежнему планки нормально работают, без каких либо ошибок.
Виды памяти
| Тип памяти | Число контактов | Напряжение питания, В | Частоты работы памяти, Мгц |
| DDR1 | 184 pin | 2,5 В (старые мат.платы) | 200 266 333 400 |
| DDR1 | 184 pin | 2,6 В | |
| DDR2 | 240 pin | 1,8 В | 400 533 667 800 1066 |
| DDR3 | 240 pin (не совместимы с DDR2) | 1,5 В | 800 1066 1333 1600 1866 2133 2400 на одинаковых частотах с DDR2 память DDR3 медленнее |
| DDR3L | 240 pin (не совместимы с DDR2) | 1,35 В (low voltage) | |
| DDR4 | 288 pin | 1,2 В | 1600 1866 2133 2400 3200 3400 |
Да, есть два разных типа памяти DDR1 с одинаковыми разъемами и внешнем видом, НО на разные напряжения питания. Всего-то разница в 0,1В — но ошибаться нельзя, память стабильно работать не будет. Смотрим описание материнской платы, какое точно напряжение поддерживается. Не все старые материнские платы поддерживают оба напряжения (2,5В и 2,6В) для DDR1, но такие платы есть — в них можно устанавливать память и не задумываться про напряжение.
Начиная с DDR3, контроллер памяти «переехал» с материнской платы в процессор. Работа памяти на разных частотах определяется спецификацией процессора. Т.е. если материнская плата поддерживает DDR3 1600, планки установлены 1600, а процессор поддерживает 1066 — то память будет работать на 1066 Мгц. В стандартных условиях.
Да, есть исключения для socket 775, например плата ASUS P5Q3 — для поддержки DDR3 поступили по старому, оставили контроллер на материнской плате (так процессоры socket 775 такого контроллера не имеют.)
В настоящее время память DDR4 поддерживается только на материнских платах с socket 1151 / 2011-3 при использовании процессоров Intel шестого поколения. Контроллер памяти (управление памятью) также встроено в процессор. Для socket 1151 поддерживается двухканальный режим, для socket 2011-3 поддерживается четырехканальный режим работы памяти.
Если все планки памяти по частотам разные (что не рекомендуется) — память будет работать на наименьшей частоте.
Соотношение частоты шины памяти, частоты памяти (она в два раза выше — так как DDR) и максимальной пропускной способности.
| Частота шины памяти, Мгц | Частота памяти, Мгц | Стандарт | Название модуля | Мбит/сек (теоретическая) |
| 100 | 200 DDR1 | PC 1600 | ||
| 133 | 266 DDR1 | JEDEC | PC 2100 | |
| 150 | 300 DDR1 | PC 2400 | ||
| 166 | 333 DDR1 | JEDEC | PC 2700 | |
| 200 | 400 DDR1 | JEDEC | PC 3200 | |
| 217 | 433 DDR1 | O.C. | ||
| 233 | 466 DDR1 | O.C. | ||
| 250 | 500 DDR1 | O.C. | ||
| 275 | 550 DDR1 | O.C. | ||
| 300 | 600 DDR1 | O.C. | ||
| 200 | 400 DDR2 | JEDEC | ||
| 266 | 533 DDR2 | JEDEC | PC 4200 | |
| 333 | 667 DDR2 | JEDEC | PC 5300 | |
| 400 | 800 DDR2 | JEDEC | PC 6400 | 6400 |
| 500 | 1000 DDR2 | O.C. | ||
| 533 | 1066 DDR2 | O.C. | PC 8500 | 8533 |
| 556 | 1111 DDR2 | O.C. | ||
| 571 | 1142 DDR2 | O.C. | ||
| 625 | 1250 DDR2 | O.C. | ||
| 400 | 800 DDR3 | |||
| 533 | 1066 DDR3 | JEDEC | ||
| 667 | 1333 DDR3 | JEDEC | PC 10667 | 10667 |
| 800 | 1600 DDR3 | JEDEC | PC 12800 | 12800 |
| 900 | 1800 DDR3 | JEDEC | ||
| 933 | 1866 DDR3 | O.C. | PC 14900 | 14933 |
| 1000 | 2000 DDR3 | JEDEC | ||
| 1066 | 2133 DDR3 | O.C. | PC 17000 | 17066 |
| 1200 | 2400 DDR3 | O.C. | PC 19200 | 19200 |
| 800 | 1600 DDR4 | JEDEC | PC 12800 | 12800 |
| 933 | 1866 DDR4 | JEDEC | PC 14900 | 14933 |
| 1066 | 2133 DDR4 | JEDEC | PC 17000 | 17066 |
| 1200 | 2400 DDR4 | O.C. | PC 19200 | 19200 |
| 1600 | 3200 DDR4 | O.C. | PC4 25600 | 25600 |
| 1700 | 3400 DDR4 | O.C. | PC4 27200 | 27200 |
JEDEC (англ. Solid State Technology Association, известная как Joint Electron Device Engineering Council, или Сообщество (Комитет) Инженеров, специализирующихся в области электронных устройств) — комитет инженерной стандартизации полупроводниковой продукции при Electronic Industries Alliance (EIA), промышленной ассоциации, представляющей все отрасли электронной индустрии.
Еще немного маркетинга:
в SPD указываются параметры в соответствии со стандартом JEDEC. Т.е. для DDR2 с частотой 1066 Мгц и напряжением питания 2,3В в SPD будет указано 800 Мгц и 1.8В. Именно на этих параметрах память будет и запущена по умолчанию на материнской плате. А чтобы получить 1066 Мгц — нужно выставлять тайминги и напряжение вручную (если плата позволяет) — это уже разгон 🙂
Вообще конечно, странно, указывать на упаковке параметры, которые достигаются только при разгоне.
xtreme Memory Profiles (сокр. англ. XMP, рус. экстремальные профили памяти) — расширение стандарта SPD для хранения и передачи расширенной информации о модулях памяти DDR3 SDRAM, разработанное фирмой Intel в качестве альтернативы представленного ранее аналогичного расширения Nvidia — Enhanced Performance Profiles (сокр. англ. EPP).
Технология XMP служит упрощению разгона памяти с использованием заранее заготовленных настроек (профилей SPD, расширенных относительно стандартных профилей JEDEC) с понижением задержек (англ. low latency) или повышением частоты (англ. high frequency). При считывании расширенных данных SPD из модуля памяти, может производиться автоматическая настройка на указанные в расширенном профиле параметры, избавляя конечного пользователя от ручной настройки (для опытных пользователей оставлена возможность изменять параметры принудительно). В случае нестабильности работы памяти, являющейся следствием работы в режиме, близком к предельному, XMP предоставляет возможность безопасной загрузки (англ. fail-safe default boot), при этом все параметры устанавливаются по стандарту JEDEC.
Быстродействие памяти определяется физическим содержимом планок памяти, т.е какие микросхемы и какого стандарта там установлены. Но есть узкое место — компьютер общается с памятью через контроллер памяти (микросхема «северный мост» для DDR1/DDR2 и процессор для DDR3/DDR4). И тут возможны разные варианты.
| Режим работы контроллера | Описание |
| Single -channel architecture | Контроллер производит обращение к памяти как к единому целому. |
| Dual-channel architecture | Контроллер производит чтение памяти параллельными процессами. Для активации режима предусмотрены цветные разъемы для планок памяти. Необходимо вставить планки в разъемы одинакового цвета (1-й и 3-й разъем, 2-й и 4-й разъем — или установить все четыре планки). В теории быстродействие памяти увеличится в два раза, по факту измерения на разных приложениях ускорение работы составляет от 10% до 50%. |
| Triple-channel architecture | Трех-канальная память поддерживается с socket 1356 |
| Quad-channel architecture | Четырех-канальная память поддерживается с socket 2011 |
Т.е. если Вы хотите 4-х канальную память DDR4 — то для Вас socket 2011 и 2011-3.
В socket 1151 только двух-канальная память.
Ниже фото типичного слота для 4-х планок оперативной памяти для двухканального режима работы.
Хорошо видно, что слоты 1-3 и 2-4 разного цвета.
Если всё установлено правильно, включится режим dual-channel, проверить результат можно в программе CPU-Z.
Вот вариант для режима Triple — Intel i7, три планки DDR3 по 16 Гиг (итого 48 Гиг на борту) и соответствующая материнская плата.
Видно тип памяти, ее параметры (латентность / тайминги), общий объем и режим работы.
Латентность (англ. CAS Latency, CL; жарг. тайминг) — временна́я задержка сигнала при работе динамической оперативной памяти со страничной организацией. Мера таймингов — такт шины памяти. Таким образом, каждая цифра означает задержку сигнала для обработки, измеряемая в тактах шины памяти.
CAS# Latency (CL) = 5 тактов = Задержка между отправкой в память адреса столбца и началом передачи данных. Время, требуемое на чтение первого бита из памяти, когда нужная строка уже открыта.
RAS# to CAS# Delay (tRCD) = 6 тактов = Число тактов между открытием строки и доступом к столбцам в ней. Время, требуемое на чтение первого бита из памяти без активной строки — TRCD + CL.
RAS# Precharge (tRP) = 6 тактов = Число тактов между командой на предварительный заряд банка (закрытие строки) и открытием следующей строки. Время, требуемое на чтение первого бита из памяти, когда активна другая строка — TRP + TRCD + CL.
Cycle Time (tRAS) = 18 тактов = Число тактов между командой на открытие банка и командой на предварительный заряд. Время на обновление строки. Накладывается на TRCD. Обычно примерно равно сумме трёх предыдущих чисел.
Для каждой планки памяти обычно указывается в виде последовательности четырех цифр: 5-6-6-18. Естественно, для разных частот работы эти цифры будут разные, можно посмотреть через программу Everest, что именно поддерживает данная планка памяти (раздел SPD).
Как раз видно, что память на частоте шины 400 Мгц (800 Мгц для самой памяти) будет работать с таймингами 5-6-6-18 и эти цифры совпадают с данными из программы CPU-Z.
И снова про беспощадный маркетинг.
У некоторых материнских плат написано в описании «Поддерживает память DDR3 с частотой 1800(O.C.)/1600(O.C.)/1333/1066 МГц» Все дело в волшебных буквах O.C., это означает OverClocked (разгон системы). Т.е. в базовом варианте контроллер памяти материнской платы устойчиво работает на максимальной частоте 1333 Мгц.
Для того, что бы получить работу памяти на частотах 1800-1600 Мгц необходимо заниматься разгоном системы — настройки BIOS, напряжение питания памяти, дополнительное охлаждение CPU / «северного моста» / памяти и т.п. И нужно приложить усилия (в том числе и подбором планок памяти), что бы получить устойчиво работающую систему.
Зато можно смело в рекламе писать, что «поддерживается частота памяти 1800 Мгц».
И еще вариант маркетинга — вот написано 4xDIMM, max. 16GB, DDR3 1800 (O.C)/1600/1333/1066 MHz — ладно, про 1800 все ясно (там буквы О.С.), будет ли работать память на 1600 Мгц? Будет — но не вся 🙁
Читаем дальше подробности DDR3 1600 MHz or above DIMMs work only on the Orange slots for one DIMM per channel. Вольный перевод — будет работать (и 1600 и 1800) только при установке планок в оранжевые слоты, т.е. только половина памяти, 8 Гб вместо 16 Гб.
Окончательный перевод на язык здравого смысла:
Наша супер материнская плата поддерживает 16 Gb памяти DDR3 на частоте 1800 Мгц, но
— для 1800 Мгц надо заниматься разгоном (параметры BIOS, охлаждение памяти и т.д.)
— на частотах 1600 Мгц и 1800 Мгц будут работать только два слота из четырех, а так как максимальный объем планки 4 Gb, то можно получить на максимальных скоростях только 8 Gb
И для старых материнских плат с DDR1 на 4Gb — аналогично.
«Due to chipset resource allocation, the system may detected less than 4 Gb of system memory when you installed four 1 Gb DDR memory modules » — в переводе на русский — «При установке 4 планок по 1GB по все 4 слота система может увидеть менее 4GB из-за особенностей чипсета». А уже совсем точно — будет определяться 3,5 Gb, при том, что система видит все 4 планки на 1GB. Чипсет такой не новый. Особенно радует стыдливое такое слово «may» — может увидеть менее…. Ага, точно увидит меньше.
Серверная память.
Сервер отличается от бытового ПК прежде всего отказоустойчивостью. Большая ценность хранимой информации и критические ошибки BSOD недопустимы.
При сбое обычной памяти получаем BSOD (приятный синий экран) и необходимость перезагрузки системы. Использование памяти ECC (англ. error-correcting code , код коррекции ошибок) позволяет продолжить работу системы, исключив сбойный участок памяти.
Память ECC-память в свою очередь бывает регистровая и не регистровая (иначе буферизированная и не буферизированная).
Регистровая память (англ. Registered Memory, RDIMM, иногда buffered memory) — вид компьютерной оперативной памяти, модули которой содержат регистр между микросхемами памяти и системным контроллером памяти. Наличие регистров уменьшает электрическую нагрузку на контроллер и позволяет устанавливать больше модулей памяти в одном канале. Регистровая память является более дорогой из-за меньшего объема производства и наличия дополнительных микросхем.
Конечно. данный вид памяти должен поддерживаться материнской платой (контроллером памяти) и BIOS. Физические размеры слотов и параметры электропитания одинаковые.
Хотя большая часть модулей памяти для серверов является регистровой и использует ECC, существуют и модули с ECC но без регистров (UDIMM ECC), они так же в большинстве случаев работоспособны и в десктопных системах. Можно обратить внимание, что в спецификации бытовой материнской платы написано non ECC, а в списке поддерживаемой памяти есть модули с ECC.
Регистровых модулей без ECC не существует.
Из-за использования регистров возникает дополнительная задержка при работе с памятью. Каждое чтение и запись буферизуются в регистре на один такт, прежде чем попадут с шины памяти в чип DRAM, поэтому регистровая память считается на один такт более медленной, чем нерегистровая (UDIMM, unregistered DRAM)
Вы можете сохранить ссылку на эту страницу себе на компьютер в виде htm файла
Введение в ОЗУ
У оперативной памяти, как называют ее пользователи, есть другие названия: «рамка», она же RAM, ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), оперативка. ОЗУ – это зависимая от подачи энергии часть памяти компьютера, в которой находится выполняемый программный код, пока система находится во включенном состоянии. Как только система отключается, все хранимые данные стираются. Другими словами, оперативка нужна для хранения промежуточных данных, необходимых для выполнения процессов.
Важно! Оперативная память – плоская планка зеленого цвета, на которой расположены микросхемы.
Вставляется она в разъем на плате компьютера или ноутбука. Разъемов бывает от 1 до 6-8.
Зачем нужна RAM?
ЦП работает в тысячи раз быстрее скорости, с которой происходит запись на жесткий диск. Если бы ЦП напрямую работал с этим диском, то производительности было бы недостаточно для выполнения любых задач.
ОЗУ компенсирует эту медлительность, обеспечивая нормальную работу процессора. После него она считается самым быстрым элементом в системе обработки данных.
Работа ОЗУ происходит следующим образом:
- в момент запуска компьютера все службы, драйвера устройств, операционная система загружают данные с жесткого диска на ОЗУ;
- с оперативки ЦП берет на обработку их информацию и тут же возвращает назад результаты;
В момент выключения компьютера все временные коды из оперативной памяти удаляются.
Режимы работы: лучше 1 планка памяти или 2?
ОЗУ может работать в одно-канальном, двух-, трёх- и четырёх-канальном режимах. Однозначно, если на вашей материнской плате есть достаточное количество слотов, то лучше взять вместо одной планки памяти несколько одинаковых меньшего объёма. Скорость доступа к ним вырастет от 2 до 4 раз.
Чтобы память работала в двухканальном режиме, нужно устанавливать планки в слоты одного цвета на материнской плате. Как правило, цвет повторяется через разъём. Важно при этом, чтобы частота памяти в двух планках была одинаковой.
— Single chanell Mode – одноканальный режим работы. Включается, когда установлена одна планка памяти, или разные модули, работающие на разной частоте. В итоге память работает на частоте самой медленной планки.
— Dual Mode – двухканальный режим. Работает только с модулями памяти одинаковой частоты, увеличивает скорость работы в 2 раза. Производители выпускают специально для этого комплекты модулей памяти, в которых может быть 2 или 4 одинаковых планки.
— Triple Mode – работает по тому же принципу, что и двух-канальный. На практике не всегда быстрее.
— Quad Mode — четырёх-канальный режим, который работает по принципу двухканального, соответственно увеличивая скорость работы в 4 раза. Используется, там где нужна исключительно высокая скорость — например, в серверах.
— Flex Mode – более гибкий вариант двухканального режима работы, когда планки разного объёма, а одинаковая только частота. При этом в двухканальном режиме будут использоваться одинаковые объёмы модулей, а оставшийся объём будет функционировать в одноканальном.
