©Copyright AmuGruppen YRKE AB / Nätverksteknikerna Peter Kan
Minnet i datorn.
De integrerade kretsar som ger minnet i datorn, kallas Dynamic
Random Access Memory, eller DRAM. DRAM är den typ av
minneskapslar som förekommer mest.
En vanligaste produkten av minneskretsar är Single In-Line Memory
Module, eller SIMM. En SIMM är ett litet kretskort och på detta finns
ett antal DRAM fastmonterade. Kretskortet har ett antal kontaktytor
(30, 72, 166) som kommer i kontakt med moderkortet genom den för
SIMM anpassade SIMM-sockeln.
En minnesmodul är i direkt kommunikation med datorns CPU. Förr
var minneskapslarna fastlödda direkt på moderkortet, men när kraven
på ökat minnesutrymme steg så blev det omöjligt att löda fast allt
minne på moderkortet (uppgraderingar blir näst intill omöjliga). Det
var därför SIMM och SIMM-socklar blev en populär lösning. SIMM
formatet erbjuder en flexibel metod till uppgradering av
minneskapaciteten utan att kräva en stor yta på moderkortet.
Dessutom kan en lekman klara av en uppgradering.
Minnet i datorer är arrangerat i s.k. minnesbanker. Antalet banker och
dess specifika konfiguration brukar varierar från dator till dator,
eftersom det beror på CPUn och hur denna kan mottaga information.
Det är med andra ord i första hand CPUn ställer kravet på hur många
minnessocklar det skall finnas i en bank.
CPU och minneskrav.
En dators CPU (Central Processing Unit) behandlar data i block om 8
bitar. Dessa block kallas för Byte. Då Byte är den grundläggande
enhetsbehandlingen, beskrivs CPUns arbetsstyrka som det maximala
antal Byte den kan behandla under en viss tid.
T.ex. en 64-bits CPU kan behandla 64 bits eller 8 sammansatta Byte
samtidigt.
Varje transaktion mellan CPU och minnet kallas Bus Cycle. Det
antalet databitar CPUn kan hantera under en bus cycle har sin effekt
7db83e6a5b6857d5cc04132506130c7a
©Copyright AmuGruppen YRKE AB / Nätverksteknikerna Peter Kan
på datorns informationshantering och talar om vilken typ av minne
datorn kräver.
De flesta datorer använder antingen 30-pins eller 72-pins SIMM. En
30-pins SIMM stödjer 8 databitar och en 72-pins SIMM stödjer 32
databitar.
30-pins SIMM.
Om man t.ex. har en CPU som stödjer 32 databitar och det finns 30-
pins socklar på moderkortet, så behöver man fyra 30-pins SIMM för
att täcka behovet av 32 bitar då 30-pins SIMM stödjer 8 bitar
(8*4=32). Denna konfiguration är den mest förekommande för system
som använder 30-pins SIMM.
En minnesuppläggning vanligen upplagd med två banker, bank 0 och
bank 1, där var bank består av fyra 30-pins SIMM socklar.
CPUn adresserar en bank i taget.
72-pins SIMM.
72-pins SIMM är utvecklad för att tillfredsställa det expanderande
kravet på ökad minnesyta. En 72-pins SIMM stödjer 32 databitar
vilket är fyra gånger mer än en 30-pins SIMM. Om man har en 32-bits
CPU (486, Motorola 68040) så behöver man bara en 72-pins SIMM
per bank för att tillgodose CPUn med 32 databitar.
Om man inte har fyra 30-pins SIMM av samma minnesstorlek så kan två saker
inträffa:
Datorn bootar inte.
Datorn bootar men kommer inte att känna igen eller kunna använda någon av
minneskretsarna. Om man t.ex. i en bank har tre 1 MB SIMM och en 4 MB SIMM
så kommer datorn att behandla samtliga som 1MB SIMM.
7db83e6a5b6857d5cc04132506130c7a
©Copyright AmuGruppen YRKE AB / Nätverksteknikerna Peter Kan
DIMM minne.
Dual In-Line Memory Modules, eller DIMM, påminner starkt om
minnesmoduler av SIM typ. DIMM installeras också vertikalt i
minnessocklar. Den huvudsakliga skillnaden mellan SIMM och
DIMM är att på SIMM-modulerna är kontaktytorna ”hopkopplade” på
båda sidor emedan på DIMM-modulerna är kontaktytorna på
motsvarande sida isolerade från varandra. På detta sätt kan man få
minnesmodulerna mindre.
DIMM används ofta i datorer som stödjer 64 databitar eller bredare
minnesbussar. I många fall är dessa datorer baserade på kraftfulla 64-
bitars processorer såsom Intels Pentium eller IBMs PowerPc.
Felkontroll av minnesdata.
Det finns två sätt att utföra felkontroll på informationen i minnet:
Paritet, är den vanligaste metoden. I stället för åtta bitar i en modul så
finns det nio, där den nionde biten är en paritetsbit. Paritetsbiten
sköter om en felkontroll av de övriga åtta bitarna och gör därmed
lagringen säkrare.
Att utföra felkontroll med hjälp av paritet har dock sina
begränsningar, för paritetskretsen kan upptäcka fel men dessvärre icke
åtgärda det.
ECC, Error Correction Code, används främst till filhanterare. Den
största skillnaden mellan ECC och paritet är att ECC kan upptäcka
och åtgärda 1-bitars fel. ECC kan även upptäcka 2-, 3- och 4-bitars fel
men klarar endast av att detektera felet.
7db83e6a5b6857d5cc04132506130c7a
©Copyright AmuGruppen YRKE AB / Nätverksteknikerna Peter Kan
Förklaringar
Refresh.
En minneskrets är består av elektriska celler som är arrangerade i
kretsen i rader (rows). Dessa kan inne hålla
laddningen (informationen) speciellt länge
och behöver hela tiden
uppdateras/återladdas. En refresh-process
återladdar dessa celler.
Det finns speciella DRAM med teknik för självuppdatering, så att
kretsarna uppdaterar sig själva,
oberoende av processorn eller
extern uppdateringskrets. Dessa
reducerar alstrandet av effekt och
är vanliga i notebooks och laptops.
Komposit och icke komposit minnen.
Termerna komposit och icke komposit refererar till antalet kretsar som
används på en minnesmodul. Icke komposit beskriver moduler som
har ett mindre antal kretsar.
EDO-minnen.
På moderkort som tillåter denna teknologi tillåts processorn få access
till minnet 10 till 15 procent snabbare än minnen utan EDO.
Synkrona DRAM.
Synkrona DRAM är en relativt ny teknik som använder en klocksignal
för att synkronisera in och utgående signaler från minnet.
Klockfrekvensen är koordinerad med processorns klockhastighet så att
dessa är synkroniserade med varandra.
7db83e6a5b6857d5cc04132506130c7a
©Copyright AmuGruppen YRKE AB / Nätverksteknikerna Peter Kan
Cache minnen.
Cache minnen är speciella höghastighetsminnen designade för att öka
processorns hantering av minnesinstruktioner. Processorn kan hantera
instruktioner och data belägna i cach-minnet mycket snabbare än om
dessa var i det vanliga minnet. Att kommunicera med cach-minnet tar
bara en fjärdedel av den tid det tar för processorn att kommunicera
med det vanliga arbetsminnet. Ju fler instruktioner och data som
processorn hanterar direkt med cach-minnet, desto snabbare blir
datorn.
Det finns två sorters cach-minnen, det primära (Nivå 1, L1) och det
sekundära (Nivå 2, L2).
Cach-minnet kan också delas in i två grupper, interna och externa. De
interna cach-minnerna är integrerade i processorn medan de externa är
belägna utanför processorn.
En del tidigare processorer saknar integrerat cach-minne och använder
externt cach-minne som primär(L1) cache.
Med Pentium Pro ® processorerna förändrades bilden med L1 och L2
cache. Pentium Pro ® levereras med inbyggd L1 och L2 cache. Den
externa (expanderbara) cachen på moderkortet blir då L3 cache.