[Unforg1ven]

- Что такое DIP, SIP, SIPP, SIMM, DIMM, CELP, COAST?

Это обозначения корпусов микросхем и типов модулей памяти. DIP (Dual
In line Package - корпус с двумя рядами выводов) - классические мик-
росхемы, применявшиеся в блоках основной памяти XT и ранних AT, а сей-
час - в блоках кэш-памяти. SIP (Single In line Package - корпус с од-
ним рядом выводов) - микросхема с одним рядом выводов, устанавливаемая
вертикально. SIPP (Single In line Pinned Package - модуль с одним ря-
дом проволочных выводов) - модуль памяти, вставляемый в панель наподо-
бие микросхем DIP/SIP; применялся в ранних AT.

SIMM (Single In line Memory Module - модуль памяти с одним рядом кон-
тактов) - 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 кон-
тактов) - модуль памяти, похожий на SIMM, но с раздельными контактами
(обычно 2 x 84), за счет чего увеличивается разрядность или число бан-
ков памяти в модуле. Применяется в основном в компьютерах Apple и но-
вых 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 до-
полнительную 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 контро-
ля 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 од-
ного 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 - микросхе-
ма-сумматор, выдающая при считывании ячейки всегда правильный бит чет-
ности. В основном это предназначено для установки таких модулей в пла-
ты, 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 ус-
тановлено 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 использу-
ют линий PD.

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

----------------------------------------------------------------------

- Что такое кэш и зачем он нужен?

Cache (запас) обозначает быстродействующую буферную память между про-
цессором и основной памятью. Кэш служит для частичной компенсации раз-
ницы 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 за-
писи, называемой также буферизованной сквозной записью, значение копи-
руется в память в первом же свободном такте, а при отложенной (Delayed
Write) - когда для помещения в кэш нового значения не оказывается сво-
бодной 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 па-
мяти.

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

Память для кэша состоит из собственно области данных, разбитой на бло-
ки (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 использу-
ются 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 рас-
пространены 4-связные системы кэширования.

Процессоры 486 и выше имеют также внутренний (Internal) кэш объемом
8-16 кб. Он также обозначается как Primary (первичный) или L1 (Level 1
- первый уровень) в отличие от внешнего (External), расположенного на
плате и обозначаемого Secondary (вторичный) или L2. В большинстве про-
цессоров внутренний кэш работает по схеме с прямой записью, а в
Pentium и новых 486 (Intel P24D и последние DX4-100, AMD DX4-120,
5x86) он может работать и с отложенной записью. Последнее требует спе-
циальной поддержки со стороны системной платы, чтобы при обмене по DMA
можно было поддерживать согласованность данных в памяти и внутреннем
кэше. Процессоры Pentium Pro имеют также встроенный кэш второго уровня
объемом 256 или 512 кб.

В платах 386 чаще всего использовался внешний кэш объемом 128 кб, для
486 - 128..256 кб, для Pentium - 256..512 кб. На платах 386, 486 и
ранних Pentium весь кэш набирался из асинхронных микросхем SRAM. Сей-
час в последних используется конвейерный кэш с блочным доступом (PBC -
Pipelined Burst Cache) на основе микросхем PB SRAM; другое его назва-
ние - синхронный кэш. Для хранения признаков по-прежнему используются
асинхронные SRAM. Применение синхронного кэша совместно с обычной па-
мятью примерно на 15% ускоряет последовательный обмен, однако исполь-
зование совместно с EDO RAM часто не приводит к сколько-нибудь замет-
ному выигрышу в скорости - для этого нужны достаточно крупные задачи,
в которых постоянно пересылаются большие (сотни килобайт) массивы дан-
ных.