FAQ по модулям памяти
Страница 10.

Что такое буферизованный модуль? Для чего нужна буферизация?

Как известно, в микросхемах DRAM ячейкой, в которой хранится информация, является конденсатор. Как следствие, одновременно с информационной емкостью модулей памяти растет и емкость электрическая. Тем, кто знаком с теорией электрических цепей, известно также, что постоянная времени (грубо говоря, время зарядки) конденсатора прямо пропорциональна емкости. В результате, по мере роста емкости (уже неважно какой) модулей памяти им требуется все больше времени, чтобы воспринять сигнал от контроллера. Соответственно, если банально наращивать емкость модулей памяти при существующем контроллере, рано или поздно "запаздывание" модуля достигнет такого значения, что нормальная совместная работа двух устройств станет невозможной.

Проблема была осознана примерно к моменту появления 168-контактных DIMM, и при разработке контроллеров для систем с этими модулями (первыми, кажется, были PowerMac) было предложено следующее решение - контроллер общается с DRAM не напрямую, а через микросхему, именуемую буфером, которая сама по себе имеет низкую емкость, и, соответственно, способна мгновенно принимать сигнал от контроллера, освобождая системную шину. Дальнейшая зарядка ячеек DRAM идет уже без участия контроллера. Сам по себе буфер представляет собой дополнительную микросхему, размеры которой, в принципе, могут быть разными, но обычно меньше, чем чипы собственно памяти. В зависимости от количества банков буферов может быть больше одного.

Однако прежде, чем 168-контактные DIMM прочно вошли в обиход, произошло еще одно событие - появились и стали легкодоступны микросхемы с рабочим напряжением 3.3В. Все та же теория гласит, что время зарядки конденсатора пропорционально также и напряжению, таким образом, снижение напряжения несколько сняло остроту проблемы. К моменту массовой разработки контроллеров памяти для DIMM-ориентированных систем индустрия оказалась полностью дезориентированной, в результате, в компьютерах разных производителей могут применяться DIMM практически любой комбинации буферизованность/напряжение. Насколько можно судить, небуферизованные модули не работоспособны в системах, предназначенных для модулей буферизованных, и наоборот (в действительности установить DIMM с "неверной буферизацией" не позволяет наличие ключа, см. соответствующий вопрос). SDRAM DIMM в буферизованном исполнении не встречаются, однако уже разработана аналогичная буферу конструкция и для них. Она носит название register, а соответствующие модули - registered.

Что такое композитный модуль? Чем грозит его применение?

По существу, единственной мало-мальски распространенной разновидностью композитных модулей были ранние реализации SIMM типа 4х32. Тем не менее, кое-какое обобщение возможно. Для начала обратим внимание, что у однобанкового 72-контактного SIMM (например, 1х32 и 4х32, об этих обозначениях см. соответствующий вопрос) глубина адресного пространства совпадает с глубиной адресного пространства чипов (1х4 или 1х16 и 4х4 соответственно, см. FAQ по чипам), из которых он состоит. Это естественно - адрес, запрашиваемый у модуля, просто запрашивается у каждого из его чипов. По поводу двухбанковых упомянем только, что фактически они имеют ту же глубину адресного пространства, что и соответствующие однобанковые модули - удвоение идет за счет использования лишних RAS (см. подробности в соответствующем вопросе).

Таким образом, каждому учетверению емкости модулей памяти должно предшествовать, вообще говоря, появление нового поколения чипов. Однако в тот момент, когда компьютерной индустрии потребовались 16-мегабайтные SIMM, чипы 4х4 были в большом дефиците (или дороги, что одно и то же). В качестве временной меры модули 4х32 (все излагаемое относится также и к SIMM с четностью, но для простоты не будем на этом останавливаться) начали изготавливать из имевшихся в наличии чипов 1х4. Сразу же возникла очевидная проблема - эти чипы имеют только 10 адресных линий, но модуль-то должен иметь 11 (о числе адресных линий см. FAQ по чипам)! Требовался способ сымитировать четырьмя чипами с адресуемым мегабитом один чип с четырьмя мегабитами (учитывая, что адресное пространство представляет собой квадратную матрицу, сделать это не так уж и просто). Выход был найден в том, что лишняя адресная линия была "подсоединена" к RAS, то есть, иными словами, происходило следующее - некая логическая микросхема перехватывала поступающие от контроллера состояния RAS и 11-го адреса (2 бита) и преобразовывала их в сигнал на одну из 4-х линий RAS, на каждой из которых сидело по одному "малому" чипу. Получившиеся таким способом 32-чиповые (плюс логический чип) SIMM 4x32 и применялись в качестве первых 16-мегабайтных SIMM. Они то и получили название композитных.

Естественно, наряду с достоинствами (дешевое и легкодоступное решение) метод имел и ряд недостатков. Два наиболее существенных - наличие логики (которое, как известно, не способствует совместимости с контроллерами, о логике не осведомленными) и повышенное по сравнению с нормой (см. вопрос) количество чипов. Насколько можно судить, далеко не все "ранние" контроллеры поддерживали композитные модули. Естественно, как только чипы 4х4 стали более доступны, разработчики систем перестали закладывать в них возможность работать с композитной памятью. Первое время в мануалах еще указывалось, что системе требуются 16-мегабайтные "non-composite" SIMM, потом и это стало опускаться. Забавно, что наиболее ранние из систем, поддерживающих 16-мегабайтные модули, кажется, в свою очередь работают только с композитными SIMM (впрочем, такие компьютеры - большая редкость).

В принципе, следующими кандидатами на "композитность" должны были стать SIMM калибра 16х32, тем не менее этого произошло - "ранние" реализации этих модулей появились уже в эпоху хорошо развитой 16-мегабитной технологии и собирались из чипов 16х1. Чипов по-прежнему требовалось 32, но с адресным пространством все было в порядке. DIMM же 16х64 великодушно дождались появления 64-мегабитных чипов (при этом ранние реализации таких DIMM стоили все те же безумные деньги). Кое-какие проблемы имелись с SO DIMM, на которых физически невозможно разместить даже 16 чипов, но и здесь 32-мегабайтные модули появились только вслед за 64-мегабитными чипами. Похоже, ряд производителей ноутбуков использовал-таки композитные решения в своих модулях памяти, однако, поскольку речь идет о модулях специфических, это не предмет для обсуждения, хозяин - барин.

Таким образом, реально вам может встретиться только композитный SIMM 72-пин 16МВ, имеющий 32 (или 36) чипов DRAM и логический чип. Скорее всего, он произведен много (более 5) лет назад и все это время стоял в некоем компьютере. Использование его на прежнем месте ничем особым не грозит, раз уж он проработал так долго. Но устанавливать такие модули в современные системы я бы без особой нужды не советовал. Аргументы - скорее всего, слишком большое время доступа; наличие логики еще более ухудшает время доступа или вообще делает модуль несовместимым; слишком много чипов - также потенциальная угроза. Покупать такие модули без серьезных тестов на совместимость, как следствие, не рекомендуется.