Розділ II. Форм-фактор та пз для роботи з RAM

 

Форм-фактор (від англ. Form factor) - стандарт, що задає габаритні розміри технічного вироби, а також описує додаткові сукупності його технічних параметрів, найчастіше форму, або типи додаткових елементів що розміщуються в / на пристрої, їх положення і орієнтацію.

Форм-фактор (як і будь-які інші стандарти) носить рекомендаційний характер. Специфікація форм-фактора визначає обов'язкові та додаткові компоненти. Однак переважна більшість виробників вважають за краще дотримуватися специфікацію, оскільки ціною відповідності існуючим стандартам є сумісність материнської плати і стандартизованого устаткування (периферії, карт розширення) інших виробників у майбутньому. Для можливості установлення компонентів та можливості модернізувати апаратні складові у комп’ютерній техніці використовуються стандартний, загальноприйнятий форм-фактор.

DIP

(Dual In-line Package, також DIL) - тип корпусу мікросхем, микросборок та деяких інших електронних компонентів. Має прямокутну форму з двома рядами висновків по довгих сторонах. Може бути виконаний з пластика (PDIP) або кераміки (CDIP). Керамічний корпус застосовується через схожого з кристалом коефіцієнта температурного розширення. При значних і численних перепадах температур в керамічному корпусі виникають помітно менші механічні напруги кристала, що знижує ризик його механічного руйнування або відшарування контактних провідників. Також, багато елементів в кристалі здатні міняти свої електричні характеристики під впливом напруг і деформацій, що позначається на характеристиках мікросхеми в цілому. Керамічні корпусу мікросхем застосовуються в техніці, що працює в жорстких кліматичних умовах.

У корпусі DIP можуть випускатися різні напівпровідникові або пасивні компоненти - мікросхеми, складання діодів, транзисторів, резисторів, малогабаритні перемикачі. Компоненти можуть безпосередньо впаиваться в друковану плату, також можуть використовуватися недорогі роз'єми для зниження ризику пошкодження компонента при пайку.

Корпус DIP був розроблений компанією Fairchild Semiconductor у 1965 році. Його поява дозволило збільшити щільність монтажу в порівнянні з застосовувалися раніше круглими корпусами. Корпус добре підходить для автоматизованої збірки. Однак, розміри корпусу залишалися відносно великими в порівнянні з розмірами напівпровідникового кристала. Корпуса DIP широко використовувалися в 1970-х і 1980-х роках. Згодом широке поширення одержали корпусу для поверхневого монтажу, зокрема PLCC і SOIC, що мали менші габарити. Випуск деяких компонентів в корпусах DIP триває в даний час, однак більшість компонентів, розроблених в 2000-х роках, не випускаються в таких корпусах.

 

SIPP

(англ. Single In-line Pin Package) - модулі пам'яті з однорядним розташуванням контактів. Модуль складається з невеликої друкованої плати, на якій встановлено певну кількість чіпів пам'яті. Модуль має 30 контактів в один ряд, які встановлюються у відповідні отвори на материнській платі комп'ютера.

Цей тип пам'яті використовувався в 80286 і деяких 80386 системах. Він був пізніше замінений модулями типу SIMM, які виявилися простіші в установці.30-контактні SIPP модулі сумісні за висновками з 30-контактними SIMM модулями, що пояснює, чому деякі SIPP модулі були насправді SIMM модулями з виходами, припаяними до контактів.30 контактів модулів SIPP часто гнулися або ламалися під час установки, тому модулі були досить швидко замінені на SIMM з контактними пластинами.

SIMM

 

SIMM (англ. Single In-line Memory Module, односторонній модуль пам'яті) - модулі пам'яті з однорядним розташуванням контактів, широко застосовувалися в комп'ютерних системах в 1990-і роки. Більшість ранніх материнських плат IBM PC-сумісних комп'ютерів використовували чіпи DRAM, упаковані в DIP-корпусу і встановлені в сокети. Однак системи, що використовували процесори 80286, використовували більшу кількість пам'яті, і для економії місця на материнській платі і спрощення процесу модернізації, окремі чіпи стали об'єднувати в модулі. Деякі системи використовували SIPP-модулі, але їх виявилося занадто легко зламати при установці.

Модулі SIMM були розроблені і запатентовані в 1983 році компанією Wang Laboratories. Ранні SIMM використовували звичайні слоти без механізмів фіксації, проте досить швидко стали застосовуватися ZIF-слоти з фіксацією. Першими з'явилися 30-контактні модулі, що мали об'єм від 64 КБайт до 16 МБайт і восьмирозрядну шину даних, доповнюється (іноді) дев'яти лінією контролю парності пам'яті. Застосовувався в комп'ютерах з ЦП Intel 8088 [2], 286, 386. На материнських платах з процесорами 8088, модулі ставилися по одному, в разі процесорів 286, 386SX модулі ставилися парами, на 386DX - по чотири модулі однаковою ємності. З поширенням в масових комп'ютерах процесорів Intel 80486 і аналогічних, для яких 30-контактні модулі треба було ставити, як мінімум, по чотири, був витіснений 72-контактним модулем SIMM, який, по суті, об'єднав на собі чотири 30-контактних модуля із загальними лініями адреси і роздільними лініями даних. Таким чином, модуль стає 32-розрядним і достатньо всього одного модуля. Обсяг від 1 МБайт до 128 МБайт.72-контактні модулі з'явилися спочатку на брендових (Compaq, HP, Acer і інші) PC в епоху процесорів 486, і на практично всіх материнських платах всіх виробників з переходом на Pentium. Так як на материнських платах для процесора Pentium з 64-розрядної шиною даних 72-контактні модулі вже треба ставити парами, поступово і їх фізично попарно "об'єднали" шляхом розташування мікросхем на обох сторонах друкованої плати модуля пам'яті, результатом чого стало появою перших модулів DIMM.

 

DIMM

(англ. Dual In-line Memory Module, двосторонній модуль пам'яті) - форм-фактор модулів пам'яті DRAM. Даний форм-фактор прийшов на зміну форм-фактору SIMM. Основною відмінністю DIMM від попередника є те, що контакти, розташовані на різних сторонах модуля, є незалежними, на відміну від SIMM, де симетричні контакти, розташовані на різних сторонах модуля, замкнуті між собою і передають одні й ті ж сигнали. Крім того, DIMM реалізує функцію виявлення та виправлення помилок в 64 (без контролю парності) або 72 (з контролем по парності або коду ECC) лініях передачі даних, на відміну від SIMM c 32 лініями. Конструктивно являє собою модуль пам'яті у вигляді довгої прямокутної плати з рядами контактних майданчиків з обох боків уздовж її довгої сторони, що встановлюється в роз'єм підключення і фіксується по обох її торцях фіксаторами. Мікросхеми пам'яті можуть бути розміщені як з одного, так і з обох сторін плати. На відміну від форм-фактора SIMM, використовуваного для асинхронної пам'яті FPM і EDO, форм-фактор DIMM призначений для пам'яті типу SDRAM.

Виготовлялися модулі розраховані на напругу живлення 3,3 В і (рідше) 5 В. Проте, вперше в форм-факторі DIMM з'явилися модулі з пам'яттю типу FPM, а потім і EDO. Ними комплектувалися сервери і брендові комп'ютери. Модуль SO-DIMM призначений для використання в ноутбуках або як розширення пам'яті на платі, тому відрізняється зменшеним габаритом.

Надалі в модулі DIMM стали упаковувати пам'ять типу DDR, DDR II і DDR III, що відрізняється підвищеною швидкодією. Появі форм-фактора DIMM сприяла поява процесора Pentium, який мав 64-розрядну шину даних. У професійних робочих станціях, таких, як SPARCstation, такий тип пам'яті використовувався з початку 1990-х років. У комп'ютерах загального призначення широкий перехід на цей тип пам'яті стався наприкінці 1990-х, приблизно за часів процесора Pentium II.

 

2.5 Програмне забезпечення для роботи з RAM комп'ютера

і Memtest86 + - це програма з відкритим вихідним кодом для тестування пам'яті комп’ютера, спрямована на тестування і стрес-тестування оперативної пам'яті комп'ютера x86 архітектури (RAM) на наявність помилок. Кожен намагається переконатися, що оперативна пам'ять буде приймати і правильно зберегти дані, записаних на комп’ютер, і що немає жодних помилок, як взаємодіють різні біти пам’яті, і чи немає ніяких конфліктів між адреси пам'яті.

Є два варіанти (або розвиток потоків) з Memtest86. Оригінал просто відомі, як Memtest86. Інші, відомі як Memtest86 +, це окрема гілка оригінальної Memtest86. Вони обидва мають майже однаковий зовнішній вигляд інтерфейсу. Ці програми працюють практично з усіма PC сумісних з 80386 і 80486 систем і для сучасних систем з 64-розрядними процесорами. Кожен новий реліз додає підтримку нових процесорів і чіпсетів.призначений для роботи автономно, запускається за допомогою власного завантажувача, тому наявність операційної системи для її роботи не обов'язково. Це тому, що програма повинна безпосередньо управляти RAM що проходить випробування і залишити якомога більше ОЗУ для діагностики. Крім того, це швидкий і зручний спосіб, щоб запустити програму, що дозволяє уникнути виконання складних програм операційної системи. Тестування Memtest86 є досить всеосяжним, так що можна знайти в деяких випадках приховані проблеми на PC, які, здається, працює нормально. Запуск одного повного проходу програми (виконання всіх обраних тестів один раз) може зайняти від декількох хвилин до декількох годин, в залежності від обсягу і швидкості встановленої оперативної пам'яті, і швидкості процесора. Деякі помилки є настільки тонкими, що вони не зустрічаються при першому проході програми, швидше за все, вони виявляться після запуску багатьох проходів протягом тривалого періоду. Це тому, що деякі тести використовують злегка різні дані при кожному проході, і помилки можуть з'явитися після того, як тепло накопичується від тривалої роботи. Таким чином, програма буде працювати постійно, поки користувач не перезавантажується.

Починаючи з версії 1.60 утиліта має функцію формування списку поганих блоків пам'яті у форматі BadRAM. Використовуючи ці дані ядро Linux може працювати з дефектним модулем RAM, не використовуючи пошкоджені ділянки. Зокрема, деякі материнські плати високого класу поставляються з MemTest86 інтегрований в BIOS. Користувач просто повинен натиснути певну клавішу під час завантаження і MemTest86 працюватиме без завантажувального диска. (Одним з прикладів цього є Biostar TPower i55 материнської плати). Memtest86 був розроблений Крісом Бреді. Memtest86 + гілка що була створена Самуїлом Дем’юлемістером, для підтримки нових процесорів і чіпсетів. На сьогоднішній день обидва вони активно підтримуються.

Вихідний код програми розповсюджується під ліцензією GNU General Public License (GPL). Обидві версії тепер підтримують поточні двох-і чотирьохядерні процесори, і відповідні чіпсети. Нова версія Memtest86 + підтримує процесори Intel на основі Macintosh комп'ютери.пише серію тестових шаблонів для більшості адрес пам'яті, зчитує записані дані, і порівнює їх на наявність помилок. За замовчуванням один прохід робить 9 різних тестів, що відрізняються моделями доступу і тестовими даними. Багато чіпсетів можуть повідомити RAM.