3.5. Физическая организация памяти.

Объем физической памяти компьютера зависит от типа используемого процессора и архи­тектуры системной платы. В процессорах 8086 и 8088 с двадцатью линиями адреса объем памя­ти не превышает 1 Мбайт (1 024 Кбайт). Процессоры 286 и 386SX имеют 24 линии адреса и мо­гут адресовать до 16 Мбайт памяти. У процессоров 386DX, 486, Pentium, Pentium MMX и Pen­tium Pro 32 линии адреса, и они могут взаимодействовать с памятью объемом до 4 Гбайт. Процессор Pentium II/III имеет 36 линий адреса и в состоянии обрабатывать 64 Гбайт.

3.5.1. Модули simm и dimm

В большинстве современных компьютеров вместо отдельных микросхем памяти используются модули SIMM или DIMM, представляющие собой небольшие платы, которые устанавливаются в специальные разъемы на системной плате или плате памяти. Отдельные микросхемы так припаяны к плате модуля SIMM или DIMM, что выпаять и заменить их практи­чески невозможно. При появлении неисправности приходится заменять весь модуль. По существу, модуль SIMM или DIMM можно считать одной большой микросхемой.

В PC-совместимых компьютерах применяются в основном два типа модулей SIMM: 30-контактные (9 разрядов) и 72-контактные (36 разрядов). Первые из них меньше по размерам. Микросхемы в модулях SIMM могут устанавливаться как на одной, так и на обеих сторонах платы. Использование 30-контактных модулей неэффективно, поскольку для заполнения одного банка памяти новых 64-разрядных систем требуется восемь таких модулей. Поэтому в новых системах с процессорами Pentium MMX, Pentium Pro и Pentium II используются 168-контактные модули DIMM (64-разрядные без битов четности или 72-разрядные с битами четности).

Рисунок 6

Учитывая емкость модулей SIMM, можно сказать, что сделаны они весьма компактно. Емкости модулей могут быть различными. В табл. 4 приведены емкости 30- и 72-контактных модулей SIMM, а также 168-контактных модулей DIMM.

Таблица 4. Емкость модулей SIMM и DIMM

30-контактные модули SIMM
Емкость	Модули с контролем четности	Модули без контроля четности
256 Кбайт	256 Кбайт х 9	256 Кбайт х 8
1 Мбайт	1 Мбайт х 9	1 Мбайт х 8
4 Мбайт	4 Мбайт х 9	4 Мбайт х 8
1 6 Мбайт	1 6 Мбайт х 9	1 6 Мбайт х
72 -контактные модули SIMM
Емкость	Модули с контролем четности	Модули без контроля четности
1 Мбайт	256 Кбайт х З6	256 К6айт х 32
2 Мбайт	512 Кбайт х З6	512Кбайт х 32
4 Мбайт	1 Мбайт х З6	1 Мбайт х 32
8 Мбайт	2 Мбайт х 36	2 Мбайт х 32
16 Мбайт	4 Мбайт х З6	4 Мбайт х 32
32 Мбайт	8 Мбайт х З6	8 Мбайт х3 2
64 Мбайт	16 Мбайт х З6	16Мбайт х 32
128 Мбайт	32 Мбайт х З6	32 Мбайт х 32
168-контактные модули DIMM
Емкость	Модули с контролем четности	Модули без контроля четности
8 Мбайт	1 Мбайт х 72	1 Мбайт х 64
16 Мбайт	2 Мбайт х 72	2 Мбайт х 64
32 Мбайт	4 Мбайт х 72	4 Мбайт х 64
64 Мбайт	8 Мбайт х 72	8 Мбайт х 64
128 Мбайт	16Мбайт х 72	16Мбайт х 64
256 Мбайт	32Мбайт х 72	32 Мбайт х 64

Модули с разной емкостью могут иметь различное быстродействие. Для микросхем дина­мической памяти (DRAM), устанавливаемых в модулях SIMM, оно варьируется от 50 до 120 нс. В первых компьютерах использовались модули с временем доступа 120 нс. Довольно быстро они были вытеснены более совершенными модулями (время доступа 100 не и мень­ше). Сейчас чаще всего можно встретить модули SIММ с временем доступа 70 и 60 нc. Для микросхем DIMM оно варьируется от 10 до 60 нс

Другое различие связано с количеством микросхем в модуле. Сам модуль SIMM функ­ционирует как одна 9-разрядная (с контролем четности) микросхема памяти и как правило не важно, из скольких частей она составлена. В старых модулях SIMM устанавливалось девять одноразрядных микросхем, а в новых — две 4-разрядные и одна 1-разрядная микросхема для битов четности (всего три). Скорее всего, для работы с такими модулями придется настроить схему регенерации памяти, но это можно сделать не на всех старых системных платах. В большинстве новых системных плат небольшое различие в частоте регенерации для модулей с тремя и девятью микросхемами корректируется автоматически, и в такой ситуации пред­почтение следует отдать модулям SIMM с тремя микросхемами. Они надежнее, потребляют меньшую мощность и как правило дешевле. Что касается старых компьютеров, то одни из них могут работать с модулями SIMM на трех микросхемах, а другие — нет.

Во всех 72-контактных модулях SIMM разводка выводов стандартная, и различаются они только емкостью и быстродействием. Количество микросхем в модуле не имеет значения. 72-контактные модули SIMM идеально подходят для 32-разрядных компьютеров, например с процессором 486, поскольку каждый из них представляет собой отдельный банк памяти (32 разряда данных и 4 разряда четности). Используя такие модули, можно наращивать или уменьшать объем памяти с шагом в один модуль (за исключением тех компьютеров, в кото­рых для сокращения состояний ожидания память строится по схеме с чередованием).

В 64-разрядных системах (с процессорами Pentium и выше) для заполнения одного банка памяти 72-контактные модули SIMM необходимо устанавливать парами.

Применять 30-контактные модули SIMM в 32-разрядных компьютерах неудобно, по­скольку устанавливать и снимать их приходится группами по четыре (каждый банк памяти состоит из четырех модулей). Для заполнения одного банка памяти 64-разрядной системы потребовалось бы восемь 30-контактных модулей SIMM. В компьютерах с процессорами 386SX или 286 каждый банк состоит только из двух 30-контактных модулей SIMM, и исполь­зование их в этом случае вполне оправданно.

Необходимым понятием при изучении этой темы является банк. Банк— это минимальный объем памяти, которым может оперировать процессор при каж­дом обращении к ней; обычно разрядность банка равна разрядности шины данных про­цессора. При построении памяти с чередованием разрядность виртуального банка может вдвое превысить разрядность шины данных процессора.

Практически во всех современных системах используются модули DIMM, а в некоторых еще применяются модули SIMM. Эти модули стали промышленным стандартом.