Виды оперативной памяти

1. Тема: Виды оперативной памяти

Раздел 1: Общее сведения о
видах памяти
Виды характеристик памяти
Раздел 2:Технология
производства памяти на
примере GEIL

2. Общее сведения о видах памяти

Самые распространенные типы
памяти это:
SDR SDRAM ( обозначения PC66, PC100,
PC133)
DDR SDRAM (обозначения
PC266,PC333,и т.д или PC2100,PC2700)
DDR II
RDRAM (PC800)

3. Память DRAM

DRAM (Dynamic RAM) - динамическая
память, разновидность RAM, единичная
ячейка которой представляет собой
конденсатор с диодной конструкцией.
Наличие или отсутствие заряда
конденсатора соответствует 1 или 0.
По сравнению с SRAM заметно более
дешевая, хотя и более медленная по
двум причинам- емкость заряжается
не мгновенно, и кроме того имеет
место ток утечки, что делает
необходимой периодическую
подзарядку.

4. Память RDRAM

Rambus DRAM-
технология DRAM,
разработанная компанией
Rambus и позволяющая
создавать память с высокой
пропускной способностью
(несколько сотен Mb/сек).
В настоящее время уже
применяется в видео
подсистемах высокого
уровня .

5. Rambus DRAM

Технология Rambus DRAM представляет собой совершенно
отдельную независимую разработку логики и структуры памяти.
Эволюция памяти Rambus пока прошла три модификации - Base,
Concurrent и Direct. Первые две практически являются
аналогами, за исключением более продвинутой логики и
высокой скорости у Concurrent, a Direct RDRAM - уже довольно
сильно модифицированная память. Это и есть последняя
разработка компании Rambus, воплощенная в жизнь. В отличие
от SDRAM, обычно использующей 64-битную шину памяти, в
DRDRAM разрядность шины очень маленькая -16 бит, однако
частота функционирования - 400 МГц. Теоретически это
решение эффективней, чем SDRAM, потому, что если нужно
передать одно слово (два байта), то 64-битной SDRAM на это
потребуется один такт из 133 МГц (если память -РС133), a
DRDRAM - один из 400 МГц. Причем, так как данные передаются
по обоим фронтам сигнала, то можно считать, что
результирующая частота памяти DRDRAM - 800 МГц. В пересчете
на пропускную способность, это составляет 1,6 Гб/с, что выше,
чем у любой SDRAM, использующейся в качестве основной
памяти.

6. коннектор Rambus

Работа на высоких частотах сопровождается
высоким тепловыделением, поэтому RDRAM
имеет 4 режима работы - Active, Stand-By, Nap,
и PowerDown. Обычным для памяти является
режим Stand-By, а переключение между ним и
режимом Active требует дополнительных
задержек, что может оказывать серьезное
воздействие на производительность. Из-за того,
что в архитектуре RDRAM используется
последовательное подключение чипов, этот тип
памяти имеет гораздо большие задержки
(латентность) по сравнению с SDRAM. To есть,
выборка данных из RDRAM осуществляется
примерно раза в два медленнее, чем из SDRAM.
Это вызовет падение производительности при
выполнении задач, требующих работу с
большим количеством неравномерно
распределенных данных. В общем, эта
многообещающая технология имеет свои
недостатки и достоинства, но пока очень
дорога для использования в домашних машинах
и даже в рабочих станциях. Сейчас ей на смену
Rambus готовит новый тип памяти с пропускной
способностью в четыре раза выше, чем у
DRDRAM.

7.

Поскольку канал RAMBus является единой неделимой
структурой, то чтобы не рвать последовательное
соединение микросхем памяти в канале пустые разъемы
не допускаются — их необходимо заполнять
специальными продолжителями (D-RIMM-CONT — Direct
Rambus RIMM Continuity Module), представляющими собой
печатную плату RIMM, не содержащую активных или
пассивных компонентов. Одноканальная структура для
функционирования должна содержать как минимум один
модуль памяти, а остальные имеющиеся разъемы
обязательно заполняются продолжителями. В свою
очередь, многоканальная конфигурация строится по
аналогичной схеме: каждый канал должен иметь как
минимум один модуль памяти и продол жители (по
количеству свободных разъемов), причем варианты
заполнения одного канала модулями, а другого
продолжителями не допускаются. Как и модуль памяти
RIMM, продолжитель D-RIMM-C имеет выводы, покрытые
золотом.

8.

Основной особенностью данной технологии является высокая
линейная пропускная способность (PBW — Pin Bandwidth),
измеряемой в "мегабайт в секунду на вывод" (MBps/p) или в
"мегабит в секунду на вывод" (Mbps/p).Этому параметру
отводится особая роль, поскольку он характеризует степень
загрузки канала ввода-вывода и эффективность его
использования. Так, например, два канала Concurrent RDRAM
использует всего 64 вывода. Один канал Direct RDRAM, пиковая
пропускная способность которого больше, чем у двух каналов
CRDRAM, может использовать всего 72 сигнальных вывода..
Уменьшая количество сигнальных выводов, снижается не только
себестоимость конечного продукта, но и время на разработку и
проектирование, увеличивается пространство для
маршрутизации сигнальных трасс, уменьшается число
металлических соединений,кроме чего- активная площадь
кристалла и размер корпуса самой микросхемы. Если же
рассматривать конкретно, то DRDRAM (100MBps/p или
800Mbps/p), синхронизирующаяся 400MHz сигналом, почти в три
раза превосходит DDR SDRAM (33.25MBps/p или 266Mbps/p),
функционирующую на частоте 133MHz, и в восемь раз SDRAM,
работающую стандартно на 100MHz (12.5MBps/p или
100Mbps/p).

9. SDRAM и SDRAM II

SDRAM (Synchronous DRAM)
-синхронная DRAM- название
синхронной памяти «первого
поколения», широко
применяется в настоящее
время и имеющей
пропускную способность
порядка 100 Mb/сек.
SDRAM II - SDRAM
следующего поколения
Которая поддерживает
вдвое большую пропускную
способность.

10. Сравнительные характеристики различных видов памяти

11. Еще пара слов о DDR и DDRII

Кстати, пара слов о отличиях DDRII и DDRI. Вопервых сами ячейки памяти чипа DDRII
абсолютно точно такие же, как на DDR I И что
особенно важно - работают они с точно такой
же скоростью. Но вот ширина шины по которой
данные из ячеек передаются в буферы вводавывода увеличена в два раза В результате за
один такт, передается в два раза больше
информации, между ячейками памяти и
буфером. Далее - задача буфера ввода
вывода, преобразовать параллельный поток
данный в последовательный
(мультиплексирование). Кстати, ту же самую
архитектуру имеет и DDRI,но скорость обмена
буферов DDR II с контроллером памяти в два
раза выше (оно и понятно - нужно передать в
два раза больше информации). Фактически это
и есть описание отличий DDR II от DDRI.

12. Электрические и конструктивные параметры SDRAM PC 100

1.
Общее количество контактов DIMM-модуля - 168.
2.
Контакты разделены зонами ключей на 3 функциональные группы по 20 pins, 60 pins, 88 pins.
3.
Напряжение питания DIMM-модуля - 3,3 В.
4.
Ширина шины данных - 64 или 72 bit.
5.
4 входа для тактовых сигналов.
6.
Структура модуля - Synchronous DRAM Dual In-Line Memory Modules.
Еще одно название такого типа синхронной памяти - пакетно-конвейерная (pipelined burst).
Для этого типа памяти ключевым параметром является не время доступа, а промежуток
времени между запросом и появлением данных на шине (т.е. время задержки при выводе
данных). Чипы SDRAM, используемые в модулях памяти PC 100, выполняют по технологии,
применяющейся в производстве пакетно-конвейерной кэш-памяти. Это время для
большинства чипов SDRAM составляет 8 не, меньше, чем продолжительность периода (при
тактовой частоте 100 МГц). При объединении чипов SDRAM в структуру, называемую SDRAM
DIMM, этот модуль имеет такую же скорость пакетной передачи данных, как и кэш-память,
несмотря на большее время доступа.
Обязательными условиями корректного функционирования SDRAM РC100-модулей в
компьютерных системах являются:
1)
диапазон рабочих температур О...+65°С;
2)
диапазон влажности 10.. .90%.

13. Первый раздел завершен!!

1 Пройти тест по разделу.
2 Перейти ко второму разделу

14. Раздел 2:Технология производства памяти на примере GEIL

I. Wafer (вафли)
Часто приходится слышать
недоуменный вопрос - "Что
за цены такие странные и
откуда они взялись". Все
просто - это цены на
произведенные "чипы", по
которым компании
производители конечных
плашек их покупают у
Samsung, Nanya, Infineon,
Micron и т.д...

15.

Цены указаны за уже порезанные
и упакованные чипы, хотя, если ктото из производителей так серьезно
продвинут, что занимается
собственными разработками,
имеет необходимое оборудование,
то им могут продать и просто блин ну не один, конечно - партию. И
возитесь себе с ними сколько душе
угодно. Пилите, пакуйте,
тестируйте...
Отнюдь не все чипы с блина в
живом состоянии, и это
необходимо учитывать. Более того,
после каждой технологической
операции, получаем еще
некоторый процент погубленных
изделий... это дело такое, тонкое.
Чипы- это не готовое изделие, а
полуфабрикат. Чтобы довести его
до ума и до прилавков, придется
постараться. Вот этим и
занимаются Transcend, Corsair
,Kingston, GEIL, KingMax и т.д…

16. II. Изготовление модулей памяти

И сначала придется опять вернуться к блинам (или
вафлям, кому как нравится). Есть техпроцесс, есть
технологии, есть линия , вот что там выйдет на том
конце, то и выйдет... Потестировали несколько
готовых чипов из партии - помаркировали
соответствующей частотой.
Сейчас у индустрии есть три стандарта DDR 266/333/400. Партия может оказаться весьма
неудачной - идет как 266 по мусорной цене, окупить
бы затраты. Удачная - идет как 400. Но технологии
развиваются, процесс постоянно пытаются довести
до ума, ведь от этого зависит процент выхода годных
чипов, а значит себестоимость изготовления каждого
чипа. В итоге, совершенствуя технологии в борьбе за
% годных чипов, попутно решается и вопрос
качества получившегося кристалла. Для некоторых
экземпляров частота 400 - детский лепет, но это
наивысший принятый стандарт для DDR! И еще одна
тонкая деталь, ATI нам случайно рассказала, что
чипы в центре вафли - наиболее удачные, по краям менее.

17.

Производство готовых модулей начинается с
тестирования пришедших чипов и раскладкой
их по подносам, промаркированным как
400/433/466/500/533/550, да еще и прибавить
сюда разнообразие таймингов. Т.е. сначала
делают полную сортировку. Для тестирования
чипов используется муляж плашки памяти, где
чипы вставляются в кроватки и полностью
прогоняются на предмет изучения свойств
каждого кристалла. Так определяются
критические тайминги и частоты для каждого
чипа.

18.

Вот всё, что попало в
эту фотографию, и
есть две
производственных
линии GEIL. Одна в
рабочем состоянии,
вторая (у которой
возится сотрудник) - в
процессе монтажа и
наладки. Судя по тому,
что GEIL должен начать
промышленно
выпускать свой DDR2
через два месяца, то
эта линия, видимо, как
раз для нее.

19. DDRII от GEIL

Intel ввел два канала
памяти как индустриальный
стандарт - добавилась
новая операция тестирование на
двухканальную
совместимость конкретных
образцов.
Старт линии начинается с
ее подготовки. Сотрудники
выполняют так называемый
производственный ПЛАН:

20.

Четко расписано,
какая РСВ, какая
конфигурация памяти,
сколько штук... Может,
это и не план, может
что-то другое, но суть
одна - для каждой
модели плашки нужна
своя pcb-шка, коих тут
лежат миллионы во
всех углах.

21.

В станки
расставляют
необходимые
номиналы
компонентов:

22.

Чтобы припой прихватил детали,
необходима температура 270 градусов.
Сразу же подать такое дело на плату с
деталями - означает ее погубить. При
нагреве, материалы расширяются,
причем с различной скоростью, как нам
известно из курса физики, оттого и 10
стадий постепенного нагрева. Сам
процесс монтажа деталей не сильно
отличается от того, что мы наблюдали
при посещении производства IWILL Все
равно - потрясающе интересно.
На выходе с линии - готовые модули. Но
это не конец, а только начало! Сначала
изделие проходит визуальный контроль все ли нормально, живы ли ножки, либо
их оторвало при застывании припоя.

23.

Если все нормально- модули идут на
тестовый стенд.
Если битых чипов много, то это уже
проблема. Все же качество может
пострадать если придется перепаивать
более трех чипов памяти. В общем чип
идет в отвал.
Существует следующий интересный
факт: оказывается существуют десятки
компаний, которые за гроши покупают
данную некондицию доводят до ума и
впаривают на недоразвитые рынки, типа
нашего.
Собственно- все. Далее только упаковка,
стикеры, раскладка по заказчикам, и
рассылка готовой продукции.