Память SDRAM PC100.

SDRAM PC100

SDRAM PC100. Виды, характеристики, отличия
Таблица идентификации параметров SDRAM Samsung
Наши советы

Память – это медная доска, покрытая буквами,
которые время незаметно сглаживает,
если порой не возобновлять их резцом.
Д.Локк

До недавнего времени развитие новых технологий изготовления компонентов памяти происходило параллельно с развитием чипсетов, производимых фирмой Intel. Но случилось так, что в 1998 году образовалось опережение в технологии изготовления чипсетов, а производители памяти отстали. Никто не мог предполагать, что 100-мегагерцовая шина так мощно расчистит себе дорогу.

В первом квартале 1998 года Intel представила чипсет i440BX с тактовой частотой системной шины 100MHz, а также семейство материнских плат на этом чипсете со 100-мегагерцовой шиной памяти. Не сильно отстали от Intel и тайванские производители материнских плат. К лету 1998 года практически все ведущие тайванские производители имели материнские платы на чипсете i440BX, поддерживающих SLOT I и работающие на частоте 100MHz.

Как правило, до выпуска новых платформ Intel представляет спецификации на новые чипсеты и модули памяти, но в этот раз компания несколько опоздала с разработкой спецификации на память стандарта 100MHz.

С появлением чипсетов, работающих на частоте 100MHz тайванских производителей ALI ALADDIN 5 и VIA MVP3, получил вторую жизнь и Socket 7. Процессоры AMD, работающие с тактовой частотой 100MHz, требуют широкой полосы пропускания памяти и применения 100-мегагерцовых SDRAM. Впервые поддержка интерфейса с системной памятью SDRAM была реализована в чипсетах Intel TX и VX. Память SDRAM выпускается в модулях типа Double In Line Memory Module (DIMM). Такая организация памяти позволяет извлекать из нее 64 бита данных одновременно (64-разрядный).

Для SDRAM, работающих с чипсетами TX и VX предусматривалась тактовая частота 66MHz, и никто не думал, что в ближайшее время появится новый чипсет, поддерживающий частоту шины 100MHz. Но он появился и очень скоро. Производимые SDRAM-модули могли устойчиво работать на частотах более 66MHz, а некоторые образцы этой памяти даже сейчас работают на частоте 100MHz. Планируя обеспечить потребности в памяти для 66-мегагерцовых систем, и придерживаясь политики Intel по поддержке таких систем, многие производители памяти произвели слишком много66-мегагерцовых SDRAM-модулей. Хотя уже год назад существовали настоящие 10- и 8-наносекундные чипы памяти SRAM, но производство 100-мегагерцовых SDRAM-модулей не форсировалось, т.к. запаздывала спецификация, получившая название РС100 и вышедшая только в феврале 1998 года.

Большинство ныне существующих чипов памяти SDRAM являются 10-ns и, по мнению Intel, они не позволяют модулю памяти устойчиво работать на частотах 100MHz и более, хотя их и называют «100-мегагерцовыми». Технология изготовления памяти, работающей на частоте более 100MHz, чрезвычайно сложна и требует специального отношения ко всем элементам цифрового тракта передачи данных. Спецификация модулей памяти PC100, разработанная Intel, содержит более 250 страниц текста. Этой спецификацией Intel сильно ограничила число возможных производителей памяти, настолько высоки требования к технологии изготовления SDRAM. Спецификация памяти состоит из 4-х разделов.

Первая часть спецификации дает детальное описание компонентов чипов PC100, на основании которых строятся DIMM-модули. Вторая – посвящена детальному описанию наиболее распространенного модуля памяти PC100 SDRAM Unbuffered DIMM. Третья – дает представление о структуре и характеристиках специальной памяти PC100 SDRAM Registered DIMM, пока еще не получивших широкого распространения и используемых в основном только в очень сложных компьютерных системах, требующих большого объема оперативной памяти. Четвертая часть посвящена описанию интерфейса Serial Presence Detect (SPD), посредством которого процессор получает информацию о структуре установленного модуля памяти.

SDRAM PC100. Виды, характеристики, отличия

В настоящее время в предложениях продавцов 100-мегагерцовой памяти мы можем встретить 2 класса памяти, отвечающих стандарту PC100 для применения в компьютерных системах:

PC100 SDRAM Unbuffered DIMM;
PC100 SDRAM Registered DIMM.

DIMM-модули PC100 SDRAM Unbuffered, иначе называемые «небуферизированными», применяются в системах, не требующих объема памяти более 768МВ и имеют конфигурацию, приведенную в таблице 1, где колонка №2 – емкость модуля памяти в мегабайтах, колонка №3 – организация модуля (мегабит на разряд), №4 – емкость в Mbit единичного чипа, установленного на SDRAM-модуле DIMM, №5 – организация чипа (мегабит на разряд), №6 – общее количество чипов, установленных на SDRAM-модуле.

Таблица 1.
Config	DIMM Capacity	DIMM Organization	SDRAM density	SDRAM Organization	# of SDRAM
1	8 MB	1Mx64	16 Mbit	1Mx16	4
2	16 MB	2Mx64	16 Mbit	1Mx8	8
3	16 MB	2Mx64	16 Mbit	2Mx8	8
4	32 MB	4Mx64	16 Mbit	2Mx8	16
5	16 MB	2Mx64	64 Mbit	2Mx32	2
6	32 MB	4Mx64	64 Mbit	2Mx32	4
7	32 MB	4Mx64	64 Mbit	4Mx16	4
8	64 MB	8Mx64	64 Mbit	4Mx16	8
9	64 MB	8Mx64	64 Mbit	8Mx8	8
10	128 MB	16Mx64	64 Mbit	8Mx8	16
11	16 MB	2Mx72	16 Mbit	2Mx8	9
12	32 MB	4Mx72	16 Mbit	2Mx8	18
13	64 MB	8Mx72	64 Mbit	8Mx8	9
14	128 MB	16Mx72	64 Mbit	8Mx8	18
15	8 MB	1M x72	16 Mbit	1Mx16	5
16	16 MB	2Mx72	16 Mbit	1Mx16	10
17	32 MB	4Mx72	64 Mbit	4Mx16	5
18	64 MB	2Mx72	64 Mbit	4Mx16	10
19	256 MB	32x64	128 Mbit	16Mx8	16
20	256 MB	32Mx72	128 Mbit	16Mx8	18
21	512 MB	64Mx64	256 Mbit	32Mx8	16
22	512 MB	64 Mx72	256 Mbit	32Mx8	18

Из таблицы 1 видно, что PC100 SDRAM-модули выпускаются как в 64-разрядном исполнении, так и в 72- разрядном (с использованием функции ЕСС) и их максимальная емкость составляет 512МВ.

Новый чипсет BX поддерживает так называемую функцию ECC (Error Correct Code), позволяющую обнаруживать и своевременно устранять одиночные ошибки в работе памяти. Подобная организация требует наличия 72 разрядов DIMM (дополнительные 8 разрядов как раз и необходимы для обеспечения функции ЕСС).

DIMM-модули стандарта PC100 SDRAM Registered выпускаются только в 72-разрядном исполнении и их емкость, на данный момент, достигает 1024МВ. Подобные типы DIMM применяются в системах, требующих более 1 GB оперативной памяти (мощные многопроцессорные серверы, специализированные системы обработки информации и т.д.) и отличаются от PC100 SDRAM Unbuffered DIMM увеличенным размером печатной платы (PCB), а также наличием специальных микросхем (Registers) на модуле. Регистры обеспечивают страничную организацию памяти.

Конфигурация DIMM-модулей стандарта PC100 SDRAM Registered приведена в таблице 2.

Таблица 2.
Config	DIMM Capacity	DIMM Organization	SDRAM density	SDRAM Organization	# of SDRAM
1	64MB	8Mx72	64 Mbit	8Mx8	9
2	128 MB	16Mx72	64 Mbit	16Mx4	18
3	256 MB	32Mx72	64 Mbit	16Mx4	36
4	256 MB	32Mx72	128 Mbit	32Mx4	18
5	512 MB	64Mx72	128 Mbit	32Mx4	36
6	512 MB	64Mx72	256 Mbit	64Mx4	18
7	1024 MB	128Mx72	256 Mbit	64Mx4	36

**Рис. 1.**

Электрические и конструктивные параметры SDRAM PC100 следующие:

Общее количество контактов DIMM-модуля – 168.
Контакты разделены зонами ключей на 3 функциональные группы по 20pins, 60pins, 88pins.
Напряжение питания DIMM-модуля – 3,3V.
Ширина шины данных – 64 или 72bit.
4 входа для тактовых сигналов.
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 PC100, выполняют по технологии, применяющейся в производстве пакетно-конвейерной кэш-памяти. Это время для большинства чипов SDRAM составляет 8ns, меньше чем продолжительность периода (при тактовой частоте 100MHz). 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 PC100-модулей в компьютерных системах являются: 1) диапазон рабочих температур 0...+65°С, 2) диапазон влажности 10...90%.

Назначения контактов 168-pin модуля SDRAM PC100 unbuffered приведены таблице №3.

Таблица 3.
№вывода	Название сигнала	№вывода	Название сигнала	№вывода	Название сигнала	№вывода	Название сигнала
1	Vss	43	Vss	85	Vss	127	Vss
2	SQO	44	NC	86	DQ32	128	SKEO
3	DQ1	45	/S2	87	DQ33	129	/S3
4	DQ2	46	DQMB2	88	DQ34	130	DQMB6
5	DQ3	47	DQMB3	89	DQ35	131	DQMB7
6	Vdd	48	NC	90	Vdd	132	A13
7	DQ4	49	Vdd	91	DQ36	133	Vdd
8	DQ5	50	NC	92	DQ37	134	NC
9	DQ6	51	NC	93	DQ37	135	NC
10	DQ7	52	CB2	94	DQ39	136	CB6
11	DQ8	53	CB3	95	DQ40	137	CB7
12	Vdd	54	Vdd	96	Vdd	138	Vdd
13	DQ9	55	DQ16	97	DQ41	139	DQ48
14	DQ10	56	DQ17	98	DQ42	140	DQ49
15	DQ11	57	DQ18	99	DQ43	141	DQ50
16	DA12	58	DQ19	100	DQ44	142	DQ51
17	DQ13	59	Vdd	101	DQ45	143	Vdd
18	Vdd	60	DQ20	102	Vdd	144	DQ52
19	DQ14	61	NC	103	DQ46	145	NC
20	DQ15	62	NC	104	DQ47	146	NC
21	CBO	63	CKE1	105	CB4	147	NC
22	CB1	64	Vss	106	CB5	148	Vss
23	Vss	65	DQ21	107	Vss	149	DQ53
24	NC	66	DQ22	108	NC	150	DQ54
25	NC	67	DQ23	109	NC	151	DQ55
26	Vdd	68	Vss	110	Vdd	152	Vss
27	/WEO	69	DQ24	111	/CAS	153	DQ56
28	DQMB0	70	DQ25	112	DQMB4	154	DQ57
29	DQMB1	71	DQ26	113	DQMB5	155	DQ58
30	/S0	72	DQ27	114	/S1	156	DQ59
31	NC	73	Vdd	115	/RAS	157	Vdd
32	Vss	74	DQ28	116	Vss	158	DQ60
33	A0	75	DQ29	117	A1	159	DQ61
34	A2	76	DQ30	118	A3	160	DQ62
35	A4	77	DQ31	119	A5	161	DQ63
36	A6	78	Vss	120	A7	162	Vss
37	A8	79	CK2	121	A9	163	SK3
38	A10 (AP)	80	NC	122	BA0	164	NC
39	BA1	81	WP	123	A11	165	SA0
40	Vdd	82	SDA	124	Vdd	166	SA1
41	Vdd	83	SCL	125	CK1	167	SA2
42	CK0	84	Vdd	126	A12	168	Vdd

NC – не определен.

Следует помнить, что два небольших паза (ключи) на РСВ имеют большое значение. Ключи определяют вид DIMM-модуля. Первый ключ, расположенный между 10-м и 11-м выводами (ближе к выводу 11) идентифицирует DIMM как небуферизированный (unbuffered). Второй паз, расположенный по центру между 40-м и 41-м контактом, определяет напряжение питания модуля – 3,3V.

Предвидя сложности функционирования систем с SDRAM от разных производителей, а также для облегчения установки SDRAM в систему, Intel разработал спецификацию на последовательную (serial) EEPROM –память, содержащую важнейшие временные параметры и данные об используемых на модуле чипах и их производителе. Присутствие EEPROM-памяти на DIMM-модулях, отвечающих спецификации РС100 – необходимое условие, т.к. он содержит точные характеристики чипов памяти, которые необходимы BIOS для правильной конфигурации системы. При старте системы чипсет I 440BX последовательно прочитывает байты из EEPROM для идентификации модуля SDRAM и устанавливает параметры системы так, что обеспечивается корректная работа с данным видом памяти. Интерфейс передачи информации описывает спецификация PC SDRAM Serial Presence Detect (SPD) Specification. Именно с неправильным взаимодействием BIOS и EEPROM на SDRAM-модулях связаны главные проблемы при установке их в компьютерные системы.

Дело в том, что многие тайванские производители материнских плат на чипсете Intel 440BX устанавливают свой BIOS, который имеет функцию отключения считывания информации из EEPROM. При этом параметры системы устанавливаются вручную при входе в SETUP, ли же BIOS сам устанавливает параметры системы для работы с типовой памятью. Специалисты фирмы ЕПОС довольно часто сталкиваются с ситуациями, когда материнские платы (например, Intel) «отказываются» работать с модулями памяти, у которых отсутствует правильно запрограммированная EEPROM-память: 1) EEPROM может быть некорректно запрограммирован производителем; 2) чипсет под управлением некорректного BIOS может неправильно установить параметры системы.

Для исключения ошибок функционирования Intel установил единые правила для всех производителей. Каждый производитель обязан внести информацию о себе в в байты 61...127 EEPROM Приводим таблицу идентификации байтов информации, хранимых в EEPROM (таблица №4).

Таблица 4.
Byte Number	Function	Required/ Optional
0	Defines # of bytes written Into serial memoryat module manufacturer	Required
1	Total # of bytes of SPD memory device	Required
2	Fundamental memory type (FPM, EDO, SDRAM..) from Appendix A	Required
3	# of row addresses on this assembly (Includes Mixed-size Row addr)	Required
4	# Column Addresses on this assembly (includes Mixed-size Col addr)	Required
5	# Module Rows on this assembly	Required
6	Data Widht of this assembly	Required
7	Data Width continuation	Required
8	Voltage interface standard of this assembly	Required
9	SDRAM Cycle time, CL = X (highest GAS latency)	Required
10	SDRAM Access from Clock (highest CASlatency)	Required
11	DIMM Configuration type (non-parity, ECC)	Required
12	Refresh Rate/Type	Required
13	Primary SDRAM Width	Required
14	Error Checking SDRAM width	Required
15	Minimum Clock Delay Back to Back Random Column Address)	Required*
16	Burst Lengths Supported	Required*
17	# of Banks on Each SDRAM Device	Required*
18	CAS# Latencies Supported	Required*
19	CS# Latency	Required*
20	Write Latency	Required*
21	SDRAM Module Attributes	Required*
22	SDRAM Device Attributes: General	Required*
23	Min SDRAM Cycle time atCL X-1 (2nd highestCAS latency)	Required*
24	SRAM Access from Clock atCL X-1 (2nd highest CAS latency)	Required*
25	Min SDRAM Cycle time atCL X-2 (3rd highest CAS latency)	Optional*
26	Max SDRAM Access from Clock atCL X-2(3ndhighest CAS latency)	Optional *
27	Min Row Precharge Time (Tip)	Required*
28	Min Row Active to Row Active (Trrd)	Required*
29	Min RAS to CAS Delay (Tfcd)	Required*
30	Minimum RAS Pulse Width (Tras)	Required*
31	Density of each row on module (mixed, non-mixed sizes)	Required
32...61	Superset Information (may be used in future)	–
62	SPD Data Revision Code	Required
63	Checksum for bytes 0...62	Required
64...71	Manufacturer's JEDEC ID code per JEP-108E	Optional
72	Manufacturing. Location	Optional
73...90	Manufacturer's Part Number	Optional
91...92	Revision Code	Optional
93...94	Manufacturing Date	Optional
95...98	Assembly Serial Number	Optional
99...125	Manufacturer Specific Data	Optional
126	Intel specification frequency	Required
127	Intel Specification CAS# Latency support	Required
128+	Unused storage locations	–

* Required/Optional – are SDRAM only bytes

Одна из самых важных характеристик для пользователя – это производительность памяти, которая определяется скрытым состоянием CAS CL и описывается двумя байтами – 18-м и 27-м. Не менее важным параметром является и тип памяти, определяющийся байтом 2. Если в этом байте находится "02hex", то память – EDO, если "04hex" – SDRAM. Фактическая скорость DIMM содержится в байте 126. Для тактовой частоты 100MHz его значение должно быть "64hex". В случае, если значение "66hex" – данный DIMM 66MHz. Номер SPD-EEPROM версии находится в байте 62. Текущей версией является 1.2 (декабрь 1997г.).

В соответствии с техническими требованиями Intel SPD EEPROM должна быть корректно запрограммирована производителем, и никогда не меняться. Поэтому при обычной работе с SDRAM-модулем возможность случайного стирания или изменения данных исключена. Это своего рода страховка от использования медленных DIMM-модулей в системах Intel. Однако, несмотря на все предосторожности, производители записывают в EEPROM данные с заведомо внесенной в них ложной информацией. EEPROM подобен бумаге, на которой может быть написано все что угодно.

Технология изготовления модулей памяти спецификации PC100 достаточно сложна. Поэтому круг производителей качественных SDRAM модулей узок. При изготовлении SDRAM PC100 DIMM-модулей от производителя требуется:

Выполнить печатную плату PCB в соответствии с рекомендациями Intel, которые предусматривают строгий контроль всех типоразмеров.
Обеспечить расположение чипов SDRAM на PCB таким образом, чтобы длины путей от контактов разъема до контактов микросхем незначительно отличались и были привязаны к длине пути тактового импульса. (Электрический сигнал проходит по контакту приблизительно 20см за 1ns при коэффициенте укорочения длины волны 1,5).
Согласовать входные сопротивления путем установления на плате подавляющих (согласующих) резисторов. (Эти меры снижают переотражения сигнала в цепях).
Изготовить шестислойную печатную плату с детальным описанием места расположения каждого слоя в толще стеклотекстолита и размещение замкнутых контуров «земли» по периметру каждого слоя. (Эти меры обеспечивают контроль волновых сопротивлений и емкостей платы и снижают интерференционные проникновения сигналов из слоя в слой).
Выполнить соединения между элементами на РСВ дорожками определенной ширины и обеспечить разрешенное расстояние между ними.
Обеспечить установку чипов SDRAM на РСВ, отвечающих спецификации РС100 и имеющих минимальный разброс параметров.
Обеспечить покрытие контактов DIMM слоем золота не менее 2 микрометров.

В соответствии с техническими требованиями Intel плата РСВ SDRAM PC100-модуля должна быть маркирована как "PCSDRAM-REV#.#". Обозначение символов #.# – номер версии спецификации, которая использовалась во время разработки и производства платы РСВ. Спецификация (REV 1.0) – самая современная и была принята только в феврале 1998 г. К этому моменту многие производители уже выпустили большое количество DIMM-модулей, отвечающих спецификации REV 0,9 (октябрь 1997г.). Эти SDRAM-модули предназначались для работы только в системах с частотой шины 66MHz. Поэтому, наклейка или надпись, выполненная краской на РСВ, не даст Вам полной уверенности, что данный DIMM-модуль – 100-мегагерцовый (рис. 1).

В свою очередь самые жесткие требования фирма Intel предъявляет и к компонентам SDRAM, из которых выполнен модуль памяти SDRAM PC100. Intel опубликовала список производителей, чипы которых прошли тестирование и могут называться 100-мегагерцовыми. Ниже приведена таблица этих производителей.

Производитель	Префикс	Производитель	Префикс
Fujitsu	MB	Hitachi	HM
Hyundai	HY	IBM	IBM
LG Semicondactor	GM	Micron	MT
Mitsubishi	M5M	Mosel Vitelic	V
NEC	µPd	Oki	MSM
Samsung	KM	Siemens	HYB
Texas Instruments	TMS	Toshiba	TC
Genesis	GS	Nan Ya	NT
LG	GM	NPNX	NN

На чипах SDRAM, соответствующих спецификации РС100, должна быть наклейка или маркировка, выгравированная непосредственно на самом чипе.

**Рис. 2.**

Если же этих обозначений нет, а Вас уверяют, что SDRAM-модуль 100-мегагерцовый, необходимо провести определение характеристик чипа по обозначению, выгравированному на его корпусе. Для этих обозначений у каждого из производителей есть расшифровка. Чип SDRAM, соответствующий спецификации РС100, должен иметь следующее обозначение:

РС 100 –abc – def, где

а – обозначает CL (Cas Latency, рекомендованное для этого модуля. Cas Latency является важнейшей характеристикой чипа и обозначает минимальное количество циклов тактового сигнала (Clock Period) от момента запроса данных сигналом CAS до их появления и устойчивого считывания с выводов модуля. Значения CL может быть «2» или «3». Чем меньше число, тем чип быстрее и стоит дороже.
b – t_rcd (RAS-to-CAS Delay).
Это необходимая минимальная задержка между сигналами RAS и CAS (в циклах тактового сигнала). Как правило, – это число «2».

Параметры а и b определяются архитектурой самого чипа памяти и приводятся для определенной частоты. В данном случае – для 100MHz. При разгоне системы, например до 133MHz, период тактовой частоты укорачивается, и считывание информации об адресе строки или столбца может происходить с ошибкой.

с – t_rp (RAS Precharge Time) – минимальное время в циклах тактовой частоты. Характеризует паузу между командами и обычно это число «2».
d – t_ac (Access from Clock) – максимальное время доступа в наносекундах (ns). Обычно – «6» или «7». Оригинальному РС100SDRAM требуется только 6ns для доступа к данным. Однако Intel делает исключение для систем с двумя слотами под DIMM-модули (стандартные М/В имеют 3...4 подобных слота). В двухслотовые системы могут устанавливаться более медленные SDRAM с t_ac = 7ns. Они также являются РС100-совместимыми.
e – SPD Rev (спецификация команд SPD). Иногда может отсутствовать в обозначениях.
f – запасной параметр. Всегда = 0.

Таким образом, обозначения на чипах, изображенных на рис. 1, РС-100-322-60, означает, что при 100MHz тактовой частоты CL = 3, t_rcd = 2, t_rp = 2, t_ac = 6ns, параметр SPD Rev – отсутствует, f = 0.

Параметр CL = 3 указывает на то, что на частотах более 100MHz нет запаса по частоте и чип может давать сбои. При попытке установить CL, равное «2» на частоте 100MHz система с данными SDRAM также может работать неустойчиво. Полностью правомерно утверждение – чем меньше значение CAS для указанной частоты, тем более стабильно на меньшей частоте будет работать чип.

Intel своей спецификацией определил оптимальные параметры для памяти стандарта РС100 (см. таблицу).

Frq.	CL	Trcd	Trp	Trc	Comment
66MHz	3 clks	2 clks	3 clks	8 clks	–
	2 clks	2 clks	3 clks	8 clks	–
	2 clks	2 clks	2 clks	7 clks	–
100MHz	3 clks	3 clks	3 clks	8 clks	Slowest supported
	3 clks	2 clks	2 clks	7 clks	target
	3 clks	2 clks	3 clks	8 clks	2nd choice
	2 clks	2 clks	2 clks	7 clks	goal

Сравним, к примеру, чипы G-8 и GH (производитель Samsung).

Стандарт SDRAM PC 125 KM48S8030ST-G8 (8ns)
Frq	CAS
125	3
100	3
83	2
75	2
66	2

Оба этих чипа полностью отвечают спецификации РС100. Однако, чип GH (10ns) на частоте 100MHz покажет лучшие характеристики скорости, т.к. CAS = 2 и, вероятнее всего, будет устойчиво работать на более высокой частоте с CAS = 3. (хотя производитель этого не гарантирует). Несмотря на более низкую скорость работы чипа G8 (8ns) на частоте 100MHz (CAS = 3), производитель гарантирует его устойчивую работу и на частоте 125MHz (CAS = 3). Изменяя CAS в меньшую сторону, например, установив CAS = 2, можно совсем незначительно увеличить скорость работы системы, но при этом значительно понизить устойчивость ее функционирования и, чем выше частота по сравнению с указанной, тем это правило вернее.

Приводим таблицу AC Timing Parameters из PC SDRAM Specification. Параметры, указанные в таблице, дают полную характеристику SDRAM.

Таблица 5.
100/66 MHz AC Timing Parameters for CL = 2 and 3
Parameter	Symbol	Speed Grade 66MHz		Speed Grade 100MHz		Unit	Notes Ta 0...65°C Vcc 3,0...3,6V
Parameter	Symbol	Min	Max	Min	Max	Unit	Notes Ta 0...65°C Vcc 3,0...3,6V
Clock Period	Tclktd>15	–	10	–	ns	–	–
Output Valid From Clock	Tac	–	–	–	–	ns	–
CAS# Latency = 2	–	–	10	–	7,0	ns	Limited application, 2 banks all outputs switching
CAS# Latency = 2	–	–	9,0	–	6,0	ns	LVTTL levels, rated @ 50pf all outputs switching 5,2ns @ 0pf
CAS# Latency = 3	–	–	9,0	–	6,0	ns	LVTTL levels, rated @ 50pf all outputs switching 5,2ns @ 0pf
Output Hold From Clock	Toh	3	–	3	–	ns	3ns @ 50pf Need 1,8ns @ 0pf
Uotput Valid to Z	tohz	3	12	3	9	ns	–
RAS# Precharge Time	Trp	3/2	–	3/2	–	Tclk	T_rp = 2 a SPD Option
Activate to Command Delay (RAS# to CAS Delay)	Trcd	2	–	3/2	–	Tclk	T_rp = 2 a SPD Option
RAS# Cycle Time	Trc	8	–	8/7	–	Tclk	7clks for trp = 2

При установке SDRAM PC100 в систему большое значение для ее успешного функционирования имеет, так называемый, тайминг памяти, который обычно записывается цепочкой CAS-RCD-RP. Как раз число 322, записываемое как 3-2-2 (см. таблицу 5 CAS# – T_rcd – T_rp), и дает полную характеристику чипа для данной частоты.

Если Вы используете в Вашей системе SDRAM модули и не уверены, что они отвечают спецификации РС100, лучше всего устанавливать параметр CAS вручную, т.к. при считывании данных из EEPROM, параметр CAS может автоматически установиться CL = 2 и на данной частоте система будет работать неустойчиво.

Теперь несколько слов о производителях чипов SDRAM РС100. Одним из первых производителей чипов SDRAM для 100-мегагерцовых систем была фирма Samsung, которая в ноябре 1997 года анонсировала 64МВ SDRAM, соответствующий спецификации РС100. Как правило, чипы марки Samsung стоят первыми в отчетах Intel о сертификации. Примером может являться чип 64М-8Мх8 KM 4858030ВТ-GL80-1.

KM 4858030ВТ-GL801
Frq	CAS
100	3
83	2
75	2
66	2

Приводим таблицу определения параметров по коду на его корпусе.

Таблица идентификации параметров SDRAM Samsung

KM	M	X	XX	S	X	X	X	X	T	X	-	X	X
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	-	12	13

1 = SAMSUNG MEMORY

2 = MEMORY MODULE

3 = DIMM CONFIGURATION
3 = 8Byte DIMM (168 & 200 pin)
4 = 8 Byte SODIMM (144 pin)

4 = DATA BITS
66 = x64 UB DIMM w/SPD
74 = x72/ECC UB DIMM w/SPD
75 = x72/ECC w/PLL + Register DIMM w/SPD (JEDEC)
77 = x72/ECC PLL + Register DIMM w/SPD (Intel)
78 = x72/ECC PLL + RegisterDIMM w/PPD for 200 pin only

5 = FEATURE
S = SDRAM

6 = DENSITY
1 = 1M
2 = 2M
4 = 4M
8 = 8M
16 = 16M
32 = 32M

7 = REFRESH; BANKS; INTERFACE
0 = 4K/64ms; 2; LVTTL
1 = 2K/32ms; 2; LVTTL
2 = 4K/64ms; 4; LVTTL
3 = 4K/64ms; 2; SSTL
4 = 4K/64ms; 4; SSTL

8 = COMPONENT COMPOSITION
0 = x4
3 = x8
4 = x16

9 = COMPONENT REV.
Blank = 1st
A = 2 nd
b = 3rd
c = 4th

10 = PACKAGE
T = TSOP II (400mil)

11 = PCB REVISION
Blank = 1st
1 = 2nd
N = New JEDEC Type
L = 66MHz Memory Bus

12 = POWER
G = Auto & Self-Refresh
F = Auto & Self-Refresh
w/Low Power

13 = MIN. SYCLE TIME
7 = 7ns (143MHz)
8 = 8ns (125MHz)
0 = 10ns (100MHz)
H = 100MHz @ CL-2
L = 100MHz CL-3

В настоящее время у фирмы Samsung имеются чипы G7 (7ns SDRAM PC143), но информация о производителях DIMM-модулей на этих чипах отсутствует.

С 1998 года Samsung Semiconductor, Inc ведет разработку технологии DDR для SDRAM. Эта технология получила название SDRAM II. Это следующее поколение памяти с тактовой частотой шины 100MHz. Технология DDR (Double Data Rate) удвоения частоты позволит записывать и читать данные с частотой в два раза выше, чем частота шины. Данные будут выбираться по фронтам и срезам тактовых сигналов. Технология DDR удваивает частоту передачи данных в системах 66MHz до 133MHz, в системах 100MHz до 200MHz и, планируемую в недалеком будущем частоту 150MHz до 300MHz.

Таблица 6.
Parameters	Standard SDRAM	Double-Date Rate SDRAM
Density	64Mb/128Mb/256Mb	64Mb/128Mb/256Mb/1Gb
Organization	x4/x8/x16	x4/x8/x16/x32
Memory Bus Clock	Up to 100MHz	Up to 150MHz
Data Bandwidth Reads Writes	Up to 800 MB/s Single Data Rate Single Data Rate	Up to 2,4GB/s Single Data Rate Single Data Rate
Number of Banks*	4	4
Data I/O	LVTTL/SSTL_3 (Class 1)	SSTL_3 (Class 2)
Package	TSOP-II	TSOP-II/BGA
Supply Voltage	3,3V	3,3V
Refresh*	4K (64 ms period)	4K (64ms period)
Clock Synchronizer	NoDLL	DLL for Data Out

Сейчас многие поставщики памяти выдают обычную память SDRAM, как 100-мегагерцовую. От обмана не спасает даже хорошая репутация поставщика. Память РС100 стоит существенно дороже и спрос на нее в настоящее время выше, чем предложение. Наличие наклейки РС100 на DIMM-модуле еще не гарантирует Вам полного соответствия модуля спецификации РС100. При приобретении неоригинального модуля SDRAM РС100 могут возникнуть следующие проблемы, которые определяются ошибками в его исполнении:

Установленные в модуль чипы SDRAM не отвечают спецификации РС100 (разброс параметров чипов, установленных на DIMM, а также использование отбракованных чипов РС100).

РСВ выполнена с нарушениями требований спецификации РС100. На частоте 100MHz большое значение имеют входные емкости и сопротивления контактов, общий уровень переотражения сигналов, индуктивность дорожек.

EEPROM запрограммирована так, что дает ложную информацию о характеристиках чипов или полностью отключена.

Есть только два метода обнаружить обман: 1) Метод проверки правильного функционирования, SDRAM PC100 в реальных системах, для чего необходимо повысить нагрузочную способность, заполнив все слоты SDRAM модулями памяти и тестировать систему длительное время, изменяя рабочую частоту системы и параметры памяти. Если система сбоев не дает, – SDRAM отвечает спецификации РС100. 2) Тестирование SDRAM-модулей с помощью специализированного тестера памяти. Тестеры памяти для тестирования 100-мегагерцовых DIMM-модулей очень дороги и, вероятнее всего, сборщик компьютеров не сможет позволить себе его приобретение. К примеру, несколько лет назад, когда были проблемы с качественными поставками обычных SIMM-модулей, некоторые компьютерные фирмы приобрели SIMM-тестеры у достаточно известного тайванского производителя измерительных приборов фирмы Chroma (http://www.chroma.com.tw). Эти тестеры позволяли определить основные характеристики SIMM-модуля и распечатать их на принтере.

Анализируя параметры SIMM-модулей в партии, а также их разброс от образца к образцу, можно было сделать вывод о качестве поставки и соответствии реальных характеристик SIMM-модулей, параметрам декларируемым продавцом. Это помогало избежать ошибок при покупках партий SIMM-модулей. Кроме того, можно было определить неисправный чип в модуле и, при желании, отремонтировать его. Но технология памяти развивалась, совершенствовались и тестеры, увеличилась, соответственно, и их цена. Сейчас стоимость SDRAM PC100-тестера фирмы Chroma – более 2500$. Увеличение количества разрядов в тестируемой памяти приводит к увеличению времени тестирования. Для углубленной диагностики SDRAM PC100 на тестере потребуется несколько часов и стоимость подобной диагностики будет высока.

**Рис. 3. Внешний вид тестера Chroma.**

Основные характеристики тестера Chroma.
General specifications 320302 SDRAM Memory Test Module
Timing Range (tSAC)	5...30ns
Timing Resolution	1ns
Address Depth	4 Gigawords
Date Width	80 bits
Testing Voltage	2,5...4,6V, bounce, cycle
Test Functions	Auto Search/Identify, Control Lines, Address/Data Open/Short, Bit Error, Over Current Detecting, Refresh, Sleep, Burst, Noise, CAS Latency (1, 2, 3), Serial PD setting (Storage: 2 sets)
Testing Level	Quick, Normal, Extensive, Loop
Display	122 x 32 Graphic LCD
I/O	Keypad, Buzzer, Parallel Printer Port. RS-232C Interface
PC/Printer Interface	PC to DB-9M connector (RS-232 interface) Printer to DB-25F connector (Centronics)
Operation Temperature Range	5°C to 40°C (41°F to 104°F); humidity less than 85% R.H.
Power Supply	Switching Power Supply, Range: 100...250 Vac, 50...60 Hz

Наши советы

При приобретении SDRAM PC100 модулей у неизвестных продавцов вероятность покупки «настоящей» памяти РС100 очень низка. Помните о том, что спецификация Intel для РС100 SDRAM вступила в действие только в феврале 1998 года. Если SDRAM выпущен раньше этого срока – это не 100-мегагерцовая память.
Если Вы купили память SDRAM и хотите убедиться, что она будет устойчиво работать на частоте 100MHz, используйте 1-й метод проверки работы модулей DIMM. Если SDRAM устойчиво функционирует при CAS = 2 и полном заполнении слотов SDRAM, то он заведомо будет устойчиво функционировать в системе CAS = 3, CAS = 2 и только одном заполненном слоте.
Если у Вас обычная SDRAM память, а Вы хотите установить ее в систему, которая автоматически считывает параметры EEPROM и требует только память РС100 спецификации (например, платы Intel), помните о том, что есть возможность программными средствами произвести ее переустановку (перезапись EEPROM). Для этого рекомендуем обратиться к специалистам.

Не покупайте дешевую память.
ХОРОШИЕ ВЕЩИ СТОЯТ ДОРОГО!

Статья подготовлена лабораторией системных исследований фирмы «ЕПОС»