Mälumoodul

Allikas: Vikipeedia
Jump to navigation Jump to search

Mälumoodul on termin, mis viitab erinevatele dünaamilise muutmälu trükkplaatidele.[1] Neid kasutatakse personaalarvutites, tööjaamades ja serverites.

Leidub mitut liiki mälumooduleid:

  • DIP-kiibid (ingl k: Dual In-Line Package)
  • SIMM (ingl k: Single In-line Memory Module) ehk üherealine mälumoodul
  • DIMM (ingl k: Dual In-line Memory Module) ehk kaherealine mälumoodul

DIP[muuda | muuda lähteteksti]

DIP mälukiibid

Enamik mälukiipe asub plastist või keraamilises ümbrises, mille nimetus on DIP (ingl k: Dual In-Line Package).[2] DIP on neljakandiline pakend, millel on rida viikusid ääres. Varasemates arvutites kinnitati iga selline mälukiip emaplaadile eraldi. Kinnitamiseks on peamiselt kaks võimalust: kas kinnijootmine või soklisse asetamine. Mõlemal kinnitusel on omad miinused, nimelt võib jootmise käigus saada emaplaat kuuma tõttu kahjustada ning kinnijoodetud kiipide vahetamine on keerukam ja kulukam, nii et vigase mälu korral võib ainsaks lahenduseks olla emaplaadi vahetus. DIP-kiipide soklitest kipuvad aga arvutis vahelduva külma ja kuuma tõttu mälukiibid välja liikuma, mille tulemusel võib kontakt kaduda ja mälus tekkida kaod. Selle fenomeni ingliskeelne nimetus on chip creep.[3]

SIMM[muuda | muuda lähteteksti]

Üksikute kiipide emaplaadile paneku asemel võeti kasutusele mälumoodulid, et mälu oleks korralikult kinni, aga samas ka vahetatav. DIMM-mälukiibid on juba mooduli külge joodetud, nii et neid vahetada ei saa, küll aga saab mälusid vahetada mooduli kaupa. Varasematel mälumoodulitel oli üks rida elektrilisi kontakte, ja seeläbi oli nende nimi SIMM (ingl k : Single In-line Memory Module) ehk üherealine mälumoodul. Mälumooduli pesadel on ääres spetsiaalsed kinnitused, et ühendus muutmälu ja emaplaadi vahel ei kaoks. Kasutusel on erinevaid tüüpe SIMM-mälusid ning füüsilistest suurustest eksisteerivad 30-viigune ja 72-viigune SIMM-mälu. Neid mälusid kasutati peamiselt 1980. aastate lõpust 1990. aastate lõpuni; tänapäeval on SIMM-mälude kasutus väga harv.[3]

DIMM[muuda | muuda lähteteksti]

DDR-mälude võrdlus

Uuematel mälumoodulitel on kaks rida elektrilise kontakte ja seepärast nimetatakse neid DIMM (ingl k : Dual In-line Memory Module) ehk kaherealine mälumoodul. DIMM-id jagunevad omakorda viieks tüübiks. SDR (ing k: Single Data Rate) DIMM-idel on 168 viiku, mõlemal küljel üks sisselõige ja kaks sisselõiget kontaktpinnal. DDR (ing k: Double Data Rate) DIMM-idel on 184 viiku kaks sisselõiget mõlemal küljel ja üks sisselõige kontaktpinnal, keskmest eemale nihutatud. DDR2 ja DDR3 DIMM-idel on 240 viiku, kaks sisselõiget mõlemal küljel ja üks kontaktpinna keskpunkti lähedal, aga mitte samades kohtades. DDR4 DIMM-il on 288 viiku ja sisselõiked sarnaselt DDR3 ja DDR4 DIMM-idega, kontaktpinna sisselõige erineval kohal eelveatest standardites.[3] Kõik DIMM-standardid on kas 64-bitised ning paarsusbiti ja ECC (ing k: Error-Correcting Code) veatõejekoodita või 72-bitised ning kas paarsusbiti või ECC veatõrjekoodiga.[3]

SODIMM[muuda | muuda lähteteksti]

SODIMM-ide võrdlus

Sülearvutite, väikeste personaalarvutite ja võrguriistvara tarvis on loodud ka DIMM-i väiksem alternatiiv SODIMM (ingl k: Small Outline Dual In-line Memory Module). Need on DIMM-ist umbes poole väiksemad. Sarnaselt DIMM-iga on ka neil DDR, DDR2, DDR3 ja DDR4 standardid.[4] Vaatamata oma väiksemale suurusele on SODIMM-id enamasti sama kiirusega nagu DIMM-id ja kasutavad sama pinget.[4]

Registritega moodulid[muuda | muuda lähteteksti]

DIMM-id on kas registritega või registriteta. Enamik mooduleid luuakse registriteta, sest see on lihtsam, odavam ning samuti ka efektiivsem ja kiirem moodus. Registriteta moodulitel liiguvad mälukontrolleri signaalid otse kiibini.[3]

Probleem registriteta moodulite juures on aga see, et emaplaadi tootjad peavad piirama mooduli soklite ja moodulil asuvate kiipide arvu. Masinad, mis vajavad suurt kogust muutmälu, nagu näiteks serverid, kasutavad tihti registritega mooduleid. Registri kiibid töötavad liidesena kiibistiku ja mälukiipide vahel. Nad hoiavad ajutiselt andmeid, mis liiguvad mälukiibile ja sealt tagasi. Tänu sellele saab moodulile panna palju rohkem mälukiipe, kui kiibistik muidu lubaks. Registritega DIMM-id on tavaliselt kõrgemad kui tavalised. Emaplaadid toetavad vaid kas registritega või registriteta mälumooduleid, mitte mõlemat.[3]

LPDDR[muuda | muuda lähteteksti]

LPDDR (ingl k: Low Power DDR) on madalama energiatarbega DDR-mälu, mis on mõeldud eeskätt nutitelefonidele ja tahvelarvutitele. Need moodulid töötavad madalamal pingel ja on väiksemad kui DDR-mälud. Lisaks sellele uuendavad LPDDR-id ennast olenevalt tingimustest harvemini ja omavad olekut "deep power down", mis tähendab seda, et kogu mälu sisu unustatakse.[5]

Vead[muuda | muuda lähteteksti]

Tahes tahtmata tekivad mäludes vead. Vigu liigitatakse laias laastus kaheks: rasked ja kerged vead. Rasked vead tulenevad näiteks mingist puudusest, füüsilisest kahjustusest või muust sarnasest, mille tulemusel lõpetab kiip töötamise ja ainsaks lahenduseks jääb välja vahetus. Kerged vead on ajutised vead, mis toimuvad mitteperioodiliste intervallide tagant.[3]

Tänapäeval on suurim kergete vigade tekitaja kosmiline kiirgus, mida on efektiivselt võimatu vältida. Mida tihedamad on mälud, seda lihtsamini kerged vead tekivad. Oletatavalt on kergete vigade sagedus 64 MB DRAM-i puhul kaks korda suurem kui 16 MB kiibil ja 256 MB DRAM-il on see sagedus neli korda suurem.[3]

Lisaks kosmilisele kiirgusele võivad kerged vead tekkida järgmiste tegurite mõjul:

  • Voolukõikumine või müra traadil, mis võib tuleneda vigasest toiteplokist või pistikust.
  • Vale mälu tüüp või kiiruse reiting, sest mälu ja kiibistiku kiirused ja tüübid peavad olema ühilduvad.
  • Raadiolainete interferents, mis tuleneb raadiolainete saatjatest läheduses. Ka traadita võrgud, hiired ja klaviatuurid võivad tekitada raadiolainete interferentsi.
  • Staatilised elektrilahendused, mis tekitavad hetkelisi vooluvõnkeid ja muudavad andmeid
  • Ajastamise vead, kui andmed ei jõua õigel ajal õigesse kohta. See võib tekkida BIOS-i valedest seadetest, kui mälu on märgitud aeglasemaks kui vaja, või ülekiirendatud arvuti komponentidest.
  • Ülekuumenemine

Parim viis selle probleemiga tegelemiseks on suurendada süsteemi veataluvust. Selleks kasutatavad meetodid on paarsuskontroll ja ECC (ing k: Error-Correcting Code) veatõrjekood.[3]

Vaatamata olemasolevatele meetoditele paljud süsteemid ülalnimetatud meetodeid ei kasuta. Põhjus on selles, et paarsuskontrolli ja veatõrjekoodi kasutamine kallis. Iga kaheksa biti kohta on paarsuskontrolliks vaja veel ühte bitti, mis tähendab, et sellises mälus on vaja 12,5% rohkem mälukiipe. Lisaks sellele peavad mälukontrolleris olema paarsuskontrolli või veatõrjekoodi arvutamiseks sobilikud loogikaüksused.[3]

Paarsuskontrolli algoritm kontrollib, et ühtede arv oleks nii saatjas kui ka saajas kas paaris või paaritu. Vastasel juhul tuleb info uuesti saata. ECC veatõrjekood suudab jooksvalt parandada ühebitiseid vigu ja tuvastada kahebitiseid.[6]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. "Memory module" http://vallaste.ee/ Vaadatud 7. detsember 2014
  2. "Dual Inline Packages (DIPs) and Memory Modules" http://www.pcguide.com/ref/ram/packDIP-c.html 2014-17-04. Vaadatud 7. detsember 2014
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 Mueller, Scott. "Memory." Upgrading and Repairing PCs. 20th ed. Indianapolis, Ind.: Que, 2012. 333–334, 338–339, 346–347. Print.
  4. 4,0 4,1 "SODIMM Memory Module" http://www.memoryx.com/sodimm.html Vaadatud 7. detsember 2014
  5. "What is LPDDR Memory ?" http://www.simmtester.com/page/news/showpubnews.asp?num=176 Vaadatud 7. detsember 2014
  6. "Parity and ECC – How They Work" http://www.realworldtech.com/parity-and-ecc-explored/ 2000-13-05. Vaadatud 7. detsember 2014