ТЕМАТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 3 страница

3.2.1. Параметры, определяемые чипсетом

Чипсет (chipset) на систем­ной плате – набор чипов (то есть микросхем), обеспечивающих согласованную работу устройств компьютера. Этот набор называют еще системной логикой. Микросхемы впаяны в плату и поменять их нельзя. Число чипов в наборе колеблется от 1 до 4. Чипсет определяет основные возможности платы:

• типы поддерживаемых ЦП (обычно чипсет поддержи­вает несколько типов ЦП);

• поддержку многопроцессорной конфигурации;

• максимальную внешнюю частоту FSB (Front Side Bus);

• логику коммутации устройств между собой (ЦП, основ­ной памяти и др.);

• типы основной памяти, а также максимальный ее раз­мер (чипсет поддерживает несколько типов памяти);

• скорости работы с каждым типом памяти, которые оп­ределяются тактовыми диаграммами;

• поддержку AGP (Accelerated Graphical Port) – ускоренного графического порта (не­обходим для современной ЗD-графики) и его скоростные режимы;

• максимальное число слотов шины PCI (что важно для расширяемости), ее версию и режимы;

• тип дискового интерфейса и его скоростные режимы;

• поддержку AMR-портов, которые дают возможность ис­пользовать AMR-модемы и звуковые карты.

Чипсет может также включать возможности, обеспечивае­мые дополнительными чипами на плате: интегрированные устройства (аудиочип и/или графический чип) и мониторинг компьютера.

Чипсет обычно состоит из двух чипов:

• North Bridge (NB, северный мост) – обслуживает цент­ральные устройства; содержит контроллеры основной памяти, AGP-шины, системной шины и шины памяти;

• South Bridge (SB, южный мост) – содержит контролле­ры устройств ввода/вывода и стандартных периферий­ных устройств.

По низкоскоростной шине контроллеры SB управляют сле­дующими устройствами:

• дисководом для гибких дисков (FDD);

• клавиатурой (КВС – Keyboard Controller);

• портом мыши PS/2;

• системными часами (RTC – Real Time Clock);

• коммуникационными портами (СОМ и LPT);

• шинами SMBus (используются для мониторинга).

Существующая тенденция включения отдельных контрол­леров в состав чипсета (SB) благоприятно отражается на компактности плат и их цене.

В настоящее время выделяют чипсеты с обычной и хаб-архитектурой.

Обычная архитектура. Характерная черта обычной архитектуры – связь мостов по шине PCI. Здесь южный мост является PCI-устройством. Это означает, что обмен между мостами ограничен пропускной способностью шины PCI. В качестве низкоскоростной шины используется ISA-шина (рис. 3.2).

Хаб-архитектура. Данная архитектура впервые появилась осенью 1999 г. в чипсетах Intel i8x0. Термин “хаб” (hub) дословно означает концентратор, но здесь лучше перевести как коммутатор, т.е. каждый из чипов представляет собой коммутатор и может коммутировать подключенные к нему устройства для обмена их между собой без участия ЦП (рис. 3.3). Это важно для обработки потоковых данных (из сети или мультимедийных).

Другой важный момент – соединение мостов SB и NB не по шине PCI, а по отдельной и вдвое более скорост­ной специальной шине. Напомним, что шина PCI разделя­ется между устройствами.

Максимальный объем памяти является характеристикой чипсета. Для современных чипсетов он составляет 256–2048 Мбайт. В настоящее время 256 Мбайт с избытком хва­тает для существующих приложений.

Характеристи­кой чипсета также является максимальное число слотов (2–4). Существуют платы, где число слотов больше на 1, однако для использования дополнительного слота нужны специальные модули.

Ускоренный графический порт AGP (Accelerated Graphics Port) – скоростной порт для подключения графической карты по отдельной скоростной одноименной шине AGP. Скорость обмена с графической картой важ­на для 3D-графики.

До появления AGP-шины карта подключалась через шину PCI, которая, во-первых, в 2–8 раз медленнее, а во-вторых, используется другими устройствами.

В процессе развития порт AGP становился более скорост­ным, и сейчас различают режимы AGP 1х, 2х, 4х. Запись ре­жима означает кратность скорости AGP по сравнению с ре­жимом 1х. При этом 1х соответствует 256 Мбайт/с (что в 2 раза выше пропускной способности РСI). Все версии совмес­тимы снизу вверх. Максимальный поддерживаемый режим является характеристикой чипсета. AGP имеет большое преимущество перед PCI в современ­ной 3D-графике, особенно для режимов 2х и выше.

Рис. 3.2. Обычная архитектура

Рис. 3.3. Хаб-архитектура

Заметим, что для версии 4х важно, чтобы пропускная спо­собность шины памяти была не ниже, чем у шины AGP (1 Гбайт/с). Это очевид­ное требование автоматически учтено в чипсетах. AGP должна быть поддержана еще и ОС, что выполнено для Windows 9x и 2000. Для реализации конк­ретного скоростного режима AGP он должен поддержи­ваться как чипсетом, так и графической картой.

3.2.2. PCI- и ISA-слоты

Внутренние периферийные устройства выполняются в виде карт расширения и вставляются в слоты соответству­ющих шин. Примерами являются внутренний модем, звуко­вая карта, SCSI-контроллер, TV-тюнер (и даже графичес­кие карты для старых плат без AGP-порта). В PC для карт расширения в настоящее время используются два типа шин:

- медленная и сходящая со сцены шина ISA (Industry Stan­dard Architecture);

- более скоростная и функциональная PCI (Peripheral Com­ponent Interconnect).

ISA-интерфейс морально устарел и, со­гласно спецификации PC’99 (Microsoft и Intel), не должен присутствовать на плате. В настоящее время все необходи­мые карты можно приобрести в формате PCI.

В современных платах число ISA-слотов составляет 0–2.

Максимальное число (4–6) PCI-слотов является характе­ристикой чипсета. На платах встречаются от 3 до 6 слотов. В некоторых платах это число может быть повышено на 1, однако дополнительный слот не имеет собственного пре­рывания и туда можно вставлять только соответствующие карты (типа дочерних, которые работают через основную карту).

Характеристикой чипсета является также версия шины PCI. Новые версии шин обладают большей функциональ­ностью.

3.2.3. Интерфейсы

Интерфейс – набор аппаратных и программных средств, позволяющий осуществить взаимодействие устройств и программ вычислительной системы.

Для пользователя интерфейс (сопряжение) выглядит внеш­не как разъем на системной плате, к которому подключает­ся кабель, ведущий к устройству.

В настоящее время для PC используются 2 типа дисковых интерфейсов.

1) IDE (он же АТА). Основной контроллер встроен в чипсет (южный мост). Ответная часть размещена в самом устройстве. Применяется только для внутренних уст­ройств (в силу ограничений на длину кабеля). Интер­фейс поддерживает до 4 устройств.

2) SCSI. Требует отдельного контроллера, который или ин­тегрирован в системную плату, или добавляется в виде РСI-карты. Допускает внешние устройства. Поддержива­ет до 7 устройств (и их число может быть увели­чено каскадным соединением контроллеров).

По скоростным возможностям IDE мало уступает SCSI, а IDE-дисководы примерно в два раза де­шевле. Поэтому на подавляющем числе пользовательских компьютеров применяется интерфейс IDE. Удел SCSI – серверы, высокоскоростные диски, а также некоторые внеш­ние устройства (сканеры, ленточные накопители и др.).

Усовершенствования интерфейсов выражаются в появле­нии различных спецификаций (которые после утверждения превращаются в стандарты) и режимов (протоколов обме­на) внутри спецификации. Интерфейс в конкретной реализа­ции может поддерживать все или некоторые спецификации.

Версии IDE-интерфейса

IDE расшифровывается как Integrated Drive Electronics и раз­работан специально для персональных компьютеров. В его названии отражен тот факт, что контроллер встроен в само устройство.

Этот интерфейс был стандартизован под име­нем АТА (AT, Attachmen – подключенный к АТ; АТ – назва­ние IBM PC компьютеров с i286 процессором). Так что IDE и АТА являются синонимами, но IDE употребляется чаще.

Развитие интерфейса IDE отражено в его версиях (специ­фикациях). Более поздние версии являются и более скоростными, но совместимы с предыдущими. Современные чипсеты поддерживают следующие версии:

- АТА/33 – максимальная скорость обмена 33 Мбайт/с; синонимом являются Ultra DMA/33, Ultra ATA, UDMA33;

- АТА/66 – максимальная скорость обмена 66 Мбайт/с.

Все новые жесткие диски поддерживают АТА/66. В настоящее время появилась новая версия ATA/100. Даже АТА/33 пере­крывает скорость считывания информации с жестких дис­ков (в среднем это 10–15 Мбайт/с). Но при считывании с внешних дорожек современных скоростных IDE-дисков скорости АТА/33 уже недостаточно.

Производители некоторых плат на чипсетах, не поддерживающих новую версию IDE, обеспечивают под­держку этого интерфейса размещением на плате отдельно­го контроллера (что повышает стоимость платы).

Интерфейс SCSI

SCSI – Small Computer System Interface, системный интер­фейс малых компьютеров (произносится “скази”). Термин “малые компьютеры” не должен вводить в заблуждение, ведь обычные PC позиционируются как мик­рокомпьютеры. Он говорит о том, что интерфейс мощный и сложный.

Достоинства:

- позволяет подключать большое число устройств – 7 или 15 в зависимости от реализации (сравните с 4 для IDE, хотя большинству пользователей четырех впол­не хватает);

- большая длина кабеля (3–12 м), позволяющая подклю­чать внешние устройства;

- обмен с памятью в режиме DMA. Это используется для работы с аудио- или видеоданными, когда необходима гарантированная пропускная способность, которая позволяет проигрывать видео- и аудиоролики без выпадения кад­ров или аудиосекторов.

Недостатки:

- высокая стоимость;

- дорогие кабели, так как SCSI-интерфейс использует параллельную передачу;

- SCSI-интерфейс не является встроенным стандартным устройством, поэтому нужно или выбирать системную плату с таким встроенным интерфейсом, или приобре­тать РСI-карту интерфейса;

- более сложное выставление номера SCSI-устройства (не­сколькими джамперами по сравнению с переключате­лем на 2 положения у IDE).

Интерфейс AC-link и AMR-порты

Частью спецификации AC’97 (AC – Audio Codec) является разделение чипсетов модемов и звуковых карт на аналого­вый и цифровой чипы. Это позволяет, в частности, создавать очень дешевые модемы и звуковые карты, на которых присутствует только аналоговый чип (цифровая обработка переносится на системную плату и выполняется обычно ЦП).

Для таких карт был разработан короткий слот AMR (Audio/ Modem Riser), похожий на укороченный PC-слот. Интер­фейс порта называется AC-link и встраивается в современ­ные чипсеты. Поддерживаются два AMR-порта.

3.3. Типы оперативной памяти

Память – устройство, предназначенное для хранения данных в организованном виде.

ПЗУ – микросхема памяти, содержимое которой не изменяется при выключении компьютера.

О3У – оперативное запоминающее устройство, память, содержимое которой теряется при выключении компьютера. ОЗУ предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени. Данные, содержащиеся в оперативной памяти, сохраняются до момента выключения компьютера, а затем стираются.

Оперативная память предназначена для хранения переменной информации, так как допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения микропроцессором вычислительных операций. Таким образом, этот вид памяти обеспечивает режимы записи, считывания и хранения информации. Поскольку в любой мо­мент времени доступ может осуществляться к произвольно вы­бранной ячейке, то этот вид памяти называют также памятью с произвольной выборкой – RAM (Random Access Memory). Для построения запоминающих устройств типа RAM используют микросхемы статической и динамической памяти.

Оперативная память имеет свои достоинства и недостатки. Благодаря малому времени доступа к памяти скорость обработки данных существенно возрастает. Если бы информация считывалась (соответст­венно записывалась) только с внешних носителей, то пользователь про­водил бы в ожидании завершения выполнения той или иной операции много времени. Недостаток оперативной памяти: она является времен­ной памятью. При отключении питания оперативная память полностью “очищается”, и все данные, не записанные на внешний носитель, будут навсегда потеряны.

На заре компьютерного века применялись элементы памяти на кольцевых магнитных сердечниках или на цилиндрических магнитных доменах. Так было до тех пор, пока объем памяти был невелик и для размещения ее элементов не требовалось большого пространства. Только тогда, когда возникла потребность в RAM большего объема, удовлетворить которую было невозможно с помо­щью обычных модулей, для реализации элементов памяти прибегли к интег­ральным технологиям.

Каждый элемент оперативной памяти PC представляет собой систему электронных ключей и конденсатор, хранящий информацию в виде заряда. Этот кон­денсатор не идеальный, его емкость не слишком велика, а вследствие того, что он сформирован в толще кристалла кремния, появляются еще и дополнительные сопротивления, через которые заряд стекает с конденсатора (одновременно искажая информацию и в соседних ячейках). Наличие заряда на конденсаторе соответствует логической единице. Время устойчивого хранения информации в ячейке элемента оперативной памяти составляет обычно несколько миллисекунд. После этого информацию необходимо перезаписать. Такая процедура перезаписи и полу­чила название регенерации памяти (Refresh).

Рассмотренный технологический процесс базируется на использовании поле­вых транзисторов, причем каждый из этих транзисторов может хранить еди­ницу информации (бит). Благодаря развитию в микроэлектронике высокоточ­ных технологий в ограниченном объеме полупроводникового кристалла удалось разместить огромное количество полевых транзисторов.

Важнейшим критерием работы оперативной памяти является однозначно под­дающееся определению размещение информации в совершенно определен­ных ее областях. Для этого каждый элемент памяти имеет свой адрес, благода­ря чему данные без конфликтов располагаются в памяти и могут записываться, считываться вновь и передаваться для дальнейшей обработки.

Другим важным отличием элементов оперативной памяти от прочих запоми­нающих устройств является время доступа, характеризующееся интервалом времени, в течение которого информация записывается в память или считы­вается из нее. Время доступа для таких внешних носителей данных, как гиб­кий или жесткий диски выражается в миллисекундах, а для элементов памяти оно измеряется наносекундами.

В принципе на материнскую плату можно устанавливать элементы памяти различных изготовителей с различным временем доступа. Однако нужно стараться избегать неоднородного смешения элементов памяти. Время доступа не должно различаться более чем на 10 нс. В противном случае система в процессе своей работы может столкнуться с серьезными проблемами. Опыт подсказывает, что всегда в одном банке необходимо использовать элементы памяти одного и того же произво­дителя.

Для нормального функционирования системы между CPU и элементами памяти не должно наступать большое временное рассогласование, обуслов­ленное различным быстродействием этих компонентов. Именно в связи с этим в PC на базе CPU 80486 или Pentium должны устанавливаться эле­менты памяти со временем доступа 70 нс и меньше.

Медленные элементы могут привести к “зависанию” системы. Для реше­ния этой проблемы, исходя из параметров Chipset материнской платы, в CMOS Setup производят ручную или автоматическую установку параметра Wait State. Параметром Wait State (цикл ожидания) устраняется рассогла­сование между быстродействием элементов памяти и тактовой частотой процессора. Этот параметр указывает, сколько тактов должен пропустить процессор между двумя операциями доступа к шине или к памяти. Допол­нительные циклы ожидания могут существенно замедлить работу PC в целом. Так, три дополнительных цикла ожидания (значение параметра Wait State равно 3) применительно к операции доступа к памяти могут привес­ти к потере почти 30% быстродействия.

Практически любой IBM PC-совместимый компьютер осна­щен оперативной памятью, выполненной на микросхемах дина­мического типа с произвольной выборкой (DRAM, Dynamic Ran­dom Access Memory). Каждый бит такой памяти представляется в виде наличия (или отсутствия) заряда на конденсаторе, образо­ванном в структуре полупроводникового кристалла. В статическом типе памяти (SRAM, Static RAM) в качестве элемен­тарной ячейки памяти используют так называемый статический триггер. Если для реализации одного запоминающего элемента динамической памяти требуется 1–2 транзистора, то для стати­ческой их число возрастает до 4–6. Статический тип памяти об­ладает высоким быстродействием и, как правило, используется в самых “узких” местах системы, например для организации кэш­-памяти.

DRAM

Буква D в наименовании этого элемента говорит о том, что он динамический (Dynamic). Однако это ни в коем случае не означает, что этот тип RAM осо­бенно динамичен и запоминаемые данные постепенно “улетучиваются”. В принципе, обозначение для этого элемента памяти не совсем корректно, по­тому что любой применяемый сегодня тип элемента памяти, за исключением наименований SRAM и NVRAM, относится к динамической RAM.

Микросхемы DRAM маркируются цифровым кодом, например 4164 и 4464. В данном случае эти цифры означают, что элементы памяти 4164 и 4464 могут запоминать 64 Кбит и являются первыми и до настоящего времени использу­емыми микросхемами DRAM. Почти одновременно в 1987 году были изготов­лены два новых типа DRAM, которые были обозначены как 41464 и 41256. Эти элементы в состоянии запоминать вчетверо большее количество данных при увеличении их размера всего на 10% (за счет появления дополнительных выводов микросхемы). В 1989 году компания Siemens изготовила первый чип, емкость которого составила 1 Мбит, что превысило емкость чипа 41256 в четыре раза. Но этого компании Siemens оказалось недостаточно, и благодаря использо­ванию новейшей полупроводниковой технологии в жестокой конкурентной борьбе в 1993 г. этой фирмой был изготовлен элемент DRAM емкостью 4 Мбит.

Говоря об этом типе RAM, речь идет о микросхеме с так называемым DIP-корпусом, при этом DIP обозначает Dual In-line Package (корпус с двухрядным расположением выводов). Этот термин относится к корпусам памяти, у кото­рых выводы (Pins) расположены по бокам (напоминают жука). Сам кристалл, на котором размещены ячейки памяти, существенно меньше, чем корпус. Данная конструкция корпуса обусловлена такими требованиями, как удобство печатного монтажа и установки микросхемы в панельки на материнской плате, соблюдение температурного режима работы элементов.

Важнейшими параметрами микросхем DRAM являются емкость и организа­ция памяти. Элементы DRAM в виде отдельных микросхем обычно устанав­ливались на старых материнских платах. В настоящее время эти микросхемы используются в качестве таких составных элементов модулей памяти, как SIP-, ZIP-, DIMM- и SIMM-модули.

Микросхемы памяти FPM DRAM. Fast Page Mode DRAM – вид памяти, позволяющий сократить чтение/запись блоков данных, расположенных один за другим в памяти.

Аббревиатура FPM (Fast Page Mode – быстрый страничный ре­жим) используется для обозначения уже давно известного метода доступа к микросхемам памяти. В обычных динамических микро­схемах памяти в силу матричной организации их ячеек памяти доступ к определенной ячейке осуществляется в два этапа. На первом этапе обрабатывается первая половина (младшие разряды) адреса, на втором этапе – вторая половина (старшие разряды). Эти две половины полного адреса ячейки соответствуют опреде­ленной строке и определенному столбцу матрицы памяти.

Известно, что очень часто следующие друг за другом обращения к памяти осуществляются по адресам ячеек, находящихся в одной и той же строке (странице). При этом за счет изменения RAS/CAS-способа доступа, т.е. способа доступа с использованием стробирующих сигналов выборки адреса строки (Row Address Strobe) и адреса столбца (Column Address Strobe), оказывается возможным внутри одного RAS-цикла длительностью до 100 мкс выполнять достаточно большое число CAS-циклов. Этот способ обеспечива­ет существенное увеличение быстродействия микросхем FPM DRAM по сравнению с обычными DRAM-микросхемами памяти.

Микросхемы памяти EDO RAM. Как уже отмечалось выше, динамические микросхемы со своими “забывчивыми” конденсаторами быстро теряют записанную в них информацию. Для сохранения записанной информации прихо­дится периодически восстанавливать содержимое ячеек памяти, что, естественно, приводит к снижению быстродействия. Изгото­вители системных плат с помощью оригинального приема пыта­ются обойти ограничение на быстродействие, связанное с необходимостью регенерации ячеек памяти. Устанавливаются два банка памяти, заполненные одинаковыми микросхемами, доступ к ко­торым осуществляется попеременно. Когда считываются данные из одного банка, микросхемы другого банка находятся в фазе регенерации, и наоборот.

При использовании EDO RAM (Extended Data Out) – микро­схем памяти с увеличенным временем доступности данных – необходимость в чередовании адресов памяти (Memory Interleave) отпадает. Эти микросхемы могут удерживать записанные в них данные дольше, чем обычные динамические микросхемы. Кроме того, в EDO-микросхемах меньше длительность CAS-цикла.

Микросхемы памяти BEDO RAM.EDO RAM – это далеко не последнее достижение в техноло­гии микросхем оперативной памяти. Имеются еще более быстрые пакетные микросхемы EDO RAM (Burst EDO RAM, или BEDO RAM).

Преимущество пакетного метода заключается в том, что он реализует некоторую предустановленную последовательность адресов доступа. Поэтому после передачи начального адреса мож­но отказаться от передачи следующих адресов в пакете. Благодаря этому экономится несколько наносекунд.

Именно эта технология уже до­вольно давно успешно используется в статических микросхемах кэш-­памяти. Теперь этот способ применяется и в динамических микросхемах RAM. К сожале­нию, при использовании BEDO-технологии теряется существующая “почти совместимость” микросхем EDO и широко распространенных FPM DRAM-микросхем памяти, поскольку BEDO-микросхемы тре­буют совершенно других методов управления.

Хотя BEDO RAM в настоящее время самые быстрые микро­схемы памяти, к сожалению, на них не обращает внимания ни один из производителей наборов микросхем, и фирма Intel, исхо­дя из критерия совместимости, приняла решение в пользу син­хронных динамических микросхем памяти (SDRAM). За исклю­чением набора микросхем Natoma, ни один из наборов микросхем не поддерживает BEDO RAM, да и набор Natoma обеспечивает такую поддержку с некоторыми ограничениями.

Синхронные динамические микросхемы памяти SDRAM. Почти все производители микросхем оперативной памяти пе­реходят на разработку и изготовление микросхем SDRAM, или синхронных микросхем DRAM. Их особенностью является то, что все сигналы в них синхронизированы с тактовым сигналом (на внешней тактовой частоте процессора).

RDRAM (Rambus DRAM – память Rambus.) Память типа Rambus имеет уникальную технологию и протокол обмена, позволяющие передачу данных по упрощенной шине, которая может работать на очень высокой частоте. Разработчиками Rambus был предложен радикально новый интерфейс памяти – Direct Rambus, который функционирует на порядок быстрее современных DRAM. Архитектура Direct Rambus состоит из трех основных компонентов: контроллер памяти, канал Rambus и RDRAM.

Микросхемы RDRAM несколько отличаются от обычных типов динамической памяти. Внутреннее ядро имеет 128-разрядную шину данных, функционирующую на частоте 1/8 системной. Поддержка ядром технологии разбиения банков позволяет представить независимый банк как два сдвоенных, разделяющих общие усилители записи/чтения.

Контроллер памяти Rambus обеспечивает поддержку протокола Direct Rambus Channel, управление шиной Rambus и преобразование ее протокола с частотой до 800 МГц в стандартный интерфейс с шинами адреса данных и управления с восьми- или шестнадцатибайтной шиной данных с рабочей частотой до 200 МГц (64 разряда) и до 100 МГц (128 разрядов).

Микросхемы RDRAM собираются в модули RIMM. В каждый модуль может быть установлено до 16 микросхем RDRAM (по восемь с каждой стороны). Модули могут иметь объем 32, 64, 128, 256, 512 Mбайт и 1 Гбайт.

SIP-модули. Микросхемы DRAM довольно легко и просто устанавливать в PC, однако они занимают много места. С целью уменьшения размеров компонентов PC, в том числе и элементов оперативной памяти, был разработан ряд конструктивных решений, которые привели к тому, что каждый элемент памяти больше не устанав­ливался в отдельную панель, а совместимые элементы DRAM объединили в один модуль, выполненный на небольшой печатной плате.

Технология, реализующая такую конструкцию элементов памяти, называется SMT (Surface Mounting Technology), дословно переводимая как технология по­верхностного монтажа. Благодаря ей совместимые элементы DRAM были ус­тановлены на одной плате, что, в первую очередь, означало экономию места.

В качестве реализации технологии SMT можно назвать так называемые SIP-модули с однорядным расположением выводов (SIP, Single In-line Package). SIP-модули представляют собой небольшую плату с установленными на ней совместимыми чипами DRAM. Такая плата имеет 30 выводов, размеры ее в длину около 8 см и в высоту около 1,7 см.

SIP-модули устанавливаются в соответствующие разъемы на материнской плате. Однако при установке и извлечении таких модулей тонкие ножки выводов часто обламываются, и контакт между ножкой и разъемом нена­дежен. Это привело к дальнейшему развитию модулей памяти – появле­нию SIMM-модулей.

SIMM-модули. Single In-line Memory Module – односторонний модуль памяти.

Когда речь идет о SIMM-модуле, имеют в виду плату, которая по своим разме­рам примерно соответствует SIP-модулю. Разница прежде всего состоит в конструкции контактов. В отличие от SIP-модуля выводы для SIMM-модуля заменены так называемыми контактами типа PAD (вилка). Эти контакты вы­полнены печатным способом и находятся на одном краю платы. Именно этим краем SIMM-модули устанавливаются в специальные слоты на материнской плате. Благодаря такой конструкции SIMM-модулей существенно повышает­ся надежность электрического контакта в разъеме и механическая прочность модуля в целом, тем более что все контакты изготовлены из высококачествен­ного материала и позолочены.

Отказы в работе оперативной памяти чаше всего происходят не из-за повреж­дения SIMM-модулей, а скорее из-за некачественной обработки контактов разъемов на материнской плате.

Кроме того, удобная конструкция SIMM-модулей позволяет пользователям самостоятельно менять и добавлять элементы памяти, не опасаясь повредить выводы.

DIMM – Dual In-line Memory Module – двухсторонний модуль памяти.

SRAM

Элементы SRAM в общем и целом идентичны элементам памятиDRAM, за исключением того, что они не нуждаются в регенерации памяти (Refresh).

Буква S в названии обозначает Static (статический). Если бы SRAM устанавли­валась в качестве оперативной памяти, это дало бы, конечно, увеличение бы­стродействия PC. Однако и существенно изменилась бы его стоимость, по­скольку стоимость микросхем SRAM значительно выше стоимостиDRAM и прямо пропорциональна быстродействию. Так, время доступа к DRAM состав­ляет от 60 до 100 наносекунд, а время доступа к SRAM – от 15 до 25 нс.

Поэтому элементы SRAM устанавливают только для выполнения специаль­ных задач, важнейшими из которых можно назвать применение в качестве кэш-памяти и памяти для параметров BIOS.

Так же как и DRAM, элементы SRAM в некотором роде являются “вре­менной” памятью. Для того чтобы данные оставались неизменными при отключении основного питания, должно быть обеспечено гарантированное питание от аккумулятора. При этом по­требляемый элементами SRAM ток настолько мал, что содержимое памяти (при наличии аккумулятора) остается неизменным около двух лет, даже если система за это время ни разу не включалась.

NVRAM

NVRAM используют для долговременного хранения данных, которые ни при каких обстоятельствах не должны быть утеряны. Буквы NV обознача­ют Non Volatile, т.е. “не временная”. Элементы NVRAM не нуждаются в обес­печении электропитанием и сохраняют свое содержимое в течение длитель­ного времени.

ZIPRAM и другие типы элементов памяти

Наряду с описанными выше типами элементов памяти имеются еще и другие компоненты разных изготовителей, которые устанавливаются, как правило, в системы нестандартной конфигурации. В случае ZIPRAM речь идет об обыч­ных микросхемах DRAM, имеющих корпус типа ZIP. Корпус элементов ZIPRAM (ZIP – Zigzag In-line Package) сконструирован таким образом, что выводы микросхемы расположены в один ряд в шахматном порядке с одной стороны корпуса. Микросхемы ZIPRAM устанавливаются в специальные па­нельки на материнской плате. Преимущество конструкции этих элементов памяти заключается в более эффективном использовании пространства внут­ри корпуса PC по сравнению с обычными элементами DRAM. Вследствие этого ZIPRAM устанавливались в основном в компьютеры типа laptop и note­book. Однако в настоящее время в качестве элементов памяти преимущест­венно используются SIMM- или DIMM-модули, которые дают еще большую эко­номию пространства внутри PC.