Типовые обозначения корпусов микросхем и типов модулей памяти DIP, SIP, SIPP, SIMM, DIMM, CELP, COAST.

DIP (Dual In line Package - корпус с двумя рядами выводов) - классические микросхемы, применявшиеся в блоках основной памяти XT и ранних AT, а сейчас - в блоках кэш-памяти. SIP (Single In line Package - корпус с одним рядом выводов) - микросхема с одним рядом выводов, устанавливаемая вертикально. SIPP (Single In line Pinned Package - модуль с одним рядом проволочных выводов) - модуль памяти, вставляемый в панель наподобие микросхем DIP/SIP; применялся в ранних AT.

SIMM (Single In line Memory Module - модуль памяти с одним рядом контактов) - модуль памяти, вставляемый в зажимающий разъем; применяется во всех современных платах, а также во многих адаптерах, принтерах и прочих устройствах. SIMM имеет контакты с двух сторон модуля, но все они соединены между собой, образуя как бы один ряд контактов.

DIMM (Dual In line Memory Module - модуль памяти с двумя рядами контактов) - модуль памяти, похожий на SIMM, но с раздельными контактами (обычно 2 x 84), за счет чего увеличивается разрядность или число банков памяти в модуле. Применяется в основном в компьютерах Apple и новых платах P5 и P6.

На SIMM в настоящее время устанавливаются преимущественно микросхемы FPM/EDO/BEDO, а на DIMM - EDO/BEDO/SDRAM.

CELP (Card Egde Low Profile - невысокая карта с ножевым разъемом на краю) - модуль внешней кэш-памяти, собранный на микросхемах SRAM (асинхронный) или PB SRAM (синхронный). По внешнему виду похож на 72-контактный SIMM, имеет емкость 256 или 512 кб. Другое название - COAST (Cache On A STick - буквально "кэш на палочке").

Модули динамической памяти, помимо памяти для данных, могут иметь дополнительную память для хранения битов четности (Parity) для байтов данных - такие SIMM иногда называют 9- и 36-разрядными модулями (по одному биту четности на байт данных). Биты четности служат для контроля правильности считывания данных из модуля, позволяя обнаружить часть ошибок (но не все ошибки). Модули с четностью имеет смысл применять лишь там, где нужна очень высокая надежность - для обычных применений подходят и тщательно проверенные модули без четности, при условии, что системная плата поддерживает такие типы модулей.

Проще всего определить тип модуля по маркировке и количеству микросхем памяти на нем: например, если на 30-контактном SIMM две микросхемы одного типа и одна - другого, то две первых содержат данные (каждая - по четыре разряда), а третья - биты четности (она одноразрядная). В 72-контактном SIMM с двенадцатью микросхемами восемь из них хранят данные, а четыре - биты четности. Модули с количеством микросхем 2, 4 или 8 не имеют памяти под четность.

Иногда на модули ставится так называемый имитатор четности - микросхема-сумматор, выдающая при считывании ячейки всегда правильный бит четности. В основном это предназначено для установки таких модулей в платы, где проверка четности не отключается; однако, существуют модули, где такой сумматор маркирован как "честная" микросхема памяти - чаще всего такие модули производятся в Китае.

72-контактные SIMM имеют четыре специальных линии PD (Presence Detect - обнаружение наличия), на которых при помощи перемычек может быть установлено до 16 комбинаций сигналов. Линии PD используются некоторыми "Brand name"-платами для определения наличия модулей в разъемах и их параметров (объема и быстродействия). Большинство универсальных плат производства "третьих фирм", как их выпускаемые ими SIMM, не используют линий PD.

В модулях DIMM, в соответствии со спецификацией JEDEC, технология PD реализуется при помощи перезаписываемого ПЗУ с последовательным доступом (Serial EEPROM) и носит название Serial Presence Detect (SPD). ПЗУ предствляет собой 8-выводную микросхему, размещенную в углу платы DIMM, а его содержимое описывает конфигурацию и параметры модуля. Системные платы с chiset'ами 440LX/BX могут использовать SPD для настройки системы управления памятью. Некоторые системные платы могут обходиться без SPD, определяя конфигурацию модулей обычным путем - это стимулирует выпуск рядом производителей DIMM без ПЗУ, не удовлетворяющих спецификации JEDEC.

Cache (запас) обозначает быстродействующую буферную память между процессором и основной памятью. Кэш служит для частичной компенсации разницы в скорости процессора и основной памяти - туда попадают наиболее часто используемые данные. Когда процессор первый раз обращается к ячейке памяти, ее содержимое параллельно копируется в кэш, и в случае повторного обращения в скором времени может быть с гораздо большей скоростью выбрано из кэша. При записи в память значение попадает в кэш, и либо одновременно копируется в память (схема Write Through - прямая или сквозная запись), либо копируется через некоторое время (схема Write Back - отложенная или обратная запись). При обратной записи, называемой также буферизованной сквозной записью, значение копируется в память в первом же свободном такте, а при отложенной (Delayed Write) - когда для помещения в кэш нового значения не оказывается свободной области; при этом в память вытесняются наименее используемая область кэша. Вторая схема более эффективна, но и более сложна за счет необходимости поддержания соответствия содержимого кэша и основной памяти.

Сейчас под термином Write Back в основном понимается отложенная запись, однако это может означать и буферизованную сквозную.

Память для кэша состоит из собственно области данных, разбитой на блоки (строки), которые являются элементарными единицами информации при работе кэша, и области признаков (tag), описывающей состояние строк (свободна, занята, помечена для дозаписи и т.п.). В основном используются две схемы организации кэша: с прямым отображением (direct mapped), когда каждый адрес памяти может кэшироваться только одной строкой (в этом случае номер строки определяется младшими разрядами адреса), и n-связный ассоциативный (n-way associative), когда каждый адрес может кэшироваться несколькими строками. Ассоциативный кэш более сложен, однако позволяет более гибко кэшировать данные; наиболее распространены 4-связные системы кэширования.

 

Shadow Memory.Это так называемая теневая память. В адресах памяти от 640 кб до 1 Мб (A0000-FFFFF) находятся "окна", через которые видно содержимое различных системных ПЗУ. Например, окно F0000-FFFFF занимает системное ПЗУ, содержащее системный BIOS, окно C0000-C7FFF - ПЗУ видеоадаптера (видео-BIOS), и т.п. При включении для каких-либо окон режима Shadow содержимое их ПЗУ копируется в участки ОЗУ, которые затем подключаются к этим же адресам вместо ПЗУ, "затеняя" их; запись в эти участки аппаратно запрещается для полной имитации ПЗУ. Это дает в первую очередь ускорение работы с программами/данными ПЗУ за счет более высокого быстродействия микросхем ОЗУ. Кроме этого, появляется возможность модифицировать видимое содержимое ПЗУ (почти все современные системные BIOS используют это для самонастройки). В области видео-BIOS можно поменять экранные шрифты и т.п.

Управлением теневой памятью занимается Chiрset платы, поэтому не все платы позволяют это делать (хотя сейчас таких плат практически не осталось). Есть различные программы для создания средствами теневой памяти UMB-блоков в MS DOS или для загрузки экранных шрифтов в область видео-BIOS (например, S_FONT).

Memory Relocation.Это перенос неиспользуемой памяти из системной области (640 кб - 1 Мб) в область расширенной (Extended) памяти. В первых IBM PC устанавливалось 640 кб основной памяти и отдельно - расширенная память, поэтому со старшими 384 кб проблем не возникало. В современных платах вся память представляет собой непрерывный массив, поэтому системную область приходится аппаратно исключать, теряя при этом 384 кб. Большинство Chiрset'ов позволяют использовать часть этой памяти под Shadow Memory, однако некоторые (Neat, OPTi495, SiS471 и т.п.) могут переносить ее за пределы пеpвого мегабайта, пpисоединяя к pасширенной памяти. Одни Chipset'ы могут переносить все свободные от Shadow участки, другие - только все 384 кб целиком (в этом случае должны быть отключены все Shadow).

 

Порядок выполнения:

1. Убедитесь в том, что компьютер и периферийное оборудование обесточены (при необходимости, отключите их от сети).

2. Установите местоположение процессора и изучите организацию системы охлаждения. По маркировке определите тип процессора и фирму-изготовителя.

3. Установите местоположение разъемов для установки модулей оперативной памяти. Выясните их количество и тип используемых модулей (SIMM, DIMM, …), определите количество контактов и микросхем на плате.

4. Установите местоположение слотов для установки плат расширения. Выясните их количество и тип (ISA, VLB, PCI, AGP, …..), установите количество контактов. Зафиксируйте их различия в табл. 3.

 


Таблица 3

Тип шины Характеристики Размер
     

 

  1. Установите местоположение микросхемы ПЗУ. По наклейке на ней определите производителя системы BIOS данного компьютера.
  2. Установите местоположение микросхем системного комплекта (чипсета). По маркировке определите тип комплекта и фирму-изготовителя.
  3. Установите форм-фактор материнской платы.
  4. Заполните отчетные табл. 4-5.

 

Таблица 4

  Изготовитель Модель
Процессор    
Чипсет    
Система BIOS    

 

Таблица 5

Количество разъемов модулей оперативной памяти Количество слотов для установки плат расширения
SIMM DIMM ISA PCI AGP
         

 

Вопросы к защите:

1. Логические основы ЭВМ. Основные понятия и законы алгебры-логики.

2. Понятие о минимизации логических функций. Техническая интерпретация логических функций.

3. Элементная база ЭВМ. Классификация элементов и узлов ЭВМ.

4. Комбинационные схемы. Схемы с памятью.

5. Проблемы развития элементной базы ЭВМ.

6. Функциональная и структурная организация ЭВМ.Общие принципы функциональной и структурной организации ЭВМ.

7. Организация функционирования ЭВМ с магистральной архитектурой.

8. Организация работы ЭВМ при выполнении задания пользователя.

9. Особенности управления основной памятью ЭВМ.

10. Понятие адресного пространства. Адресная структура команд микропроцессора и планирование ресурсов.

11. Виртуальная память.

12. Организация многопрограммной работы и понятие о системе прерываний.

13. Центральные устройства ЭВМ.

14. Основная память. Состав, устройство и принцип действия основной памяти.

15. Размещение информации в основной памяти ПЭВМ на базе МП IntelTM.

16. Расширение основной памяти ПЭВМ.

17. Центральный процессор ЭВМ.

18. Структура базового МП. Система команд МП.

19. Взаимодействие элементов при работе МП. Работа МП при выполнении программного прерывания.

20. Что такое Memory Relocation?

21. Что такое Shadow Memory?

22. Что такое кэш и зачем он нужен?

23. Что такое DIP, SIP, SIPP, SIMM, DIMM, CELP, COAST?

24. Какие типы микросхем памяти используются в системных платах?

25. Что такое BIOS и зачем он нужен?