Insegnante: In questa
lezione parleremo dei moduli di memoria.
Il tipo di memoria da utilizzare è determinato
dalla scheda madre e dal suo fattore
di forma.
La pratica migliore è quella di controllare il manuale della
scheda madre per verificare il tipo, le dimensioni e la velocità
della memoria che si intende
acquistare prima di acquistare i nuovi moduli.
Mentre alcune schede madri
consentono di variare le dimensioni dei moduli
di memoria, altre possono richiedere che
tutti i moduli abbiano le stesse dimensioni.
Quando parliamo di dimensioni,
ci riferiamo alla capacità,
come ad esempio moduli da quattro gigabyte, otto gigabyte
o 16 gigabyte.
Ad esempio, alcune schede madri possono supportare
l'inserimento di un modulo da otto gigabyte nello slot
uno e di un modulo da quattro gigabyte nello slot
due, per un totale di 12 gigabyte di RAM.
Mentre altri non lo permettono perché
c'è un disallineamento di dimensioni.
E invece dovreste inserire due quattro
per avere otto o due otto per avere sedici.
E non ci sarebbe modo di arrivare a 12
gigabyte su questo sistema
perché non ci sono moduli di memoria da sei gigabyte
disponibili sul mercato.
Nella maggior parte delle schede madri
moderne è possibile utilizzare i cosiddetti banchi singoli,
in cui è possibile inserire moduli di qualsiasi dimensione in tutti gli
slot e combinarli tra loro.
Ma le schede madri più vecchie richiedevano
di fare le cose in coppia, e si trattava di un banco di due
o di un banco accoppiato.
Ora, se si considera il fattore di forma della scheda madre, questo
determinerà la quantità di memoria che è possibile
supportare in un determinato sistema.
Questo perché si può disporre di un solo slot
di memoria o di due o quattro o otto, a seconda
del fattore di forma della scheda madre.
Se la scheda madre è più grande,
è probabile che disponga di un maggior numero di slot di memoria
e quindi di una quantità totale di memoria superiore supportata
dal sistema.
Se invece si utilizza una scheda madre con un fattore di forma più piccolo,
è possibile che si disponga di un solo slot o di due slot e questo
limiterà la quantità totale di memoria di sistema
che è possibile installare.
Ora, i moduli di memoria variano in base al tipo, che sarà
definito dalla scheda madre e dal suo
fattore di forma, come abbiamo appena detto.
Questi definiranno anche
il numero di pin presenti sui moduli,
a seconda della serie di memorie acquistate.
Ad esempio, se si utilizzano moduli
di memoria DIMM o dual in-line, questi
potrebbero avere un connettore a 240
pin o a 184 pin o qualcosa di simile, a seconda del modello
acquistato.
Un'altra classificazione dei chip di memoria nei
moduli è il loro tipo.
Ora, nei sistemi del passato si usavano tipi di memoria diversi
a seconda del produttore, ma nella
maggior parte dei sistemi attuali
si usa lo stesso tipo di memoria e non importa
quale produttore si stia usando.
Invece, ci basiamo su una
versione come DDR3, DDR4 o DDR5.
Ora DDR sta per Dual Data Rate.
Ora, il Dual Data Rate è il tipo di memoria più comunemente
utilizzato nella maggior parte dei
sistemi, ma ci sono un paio
di esempi in alcuni sistemi legacy
speciali in cui si
può trovare qualcosa come la Rambus Dynamic
Random Access Memory, o RDRAM.
Un'altra classificazione che abbiamo
quando esaminiamo i moduli di memoria si basa sulla loro velocità.
Con le memorie più vecchie,
questo dato era in realtà classificato in nanosecondi.
Ad esempio, 60 nanosecondi.
Ma con il passare del tempo, con il passaggio alle DDR3, alle DDR4 e alle DDR5, i nanosecondi
erano così veloci che quasi tutte le memorie
sembravano avere la stessa velocità perché operavano
tutte in un intervallo
compreso tra uno e cinque nanosecondi.
Abbiamo quindi iniziato a calcolarlo in base alla velocità del bus.
Ad esempio, se si dispone di una memoria PC133, questa
funziona a una velocità di bus di 133 megahertz.
Ora la maggior parte delle memorie moderne si misura
in termini di throughput.
Col tempo, però, anche la velocità del bus non era
più un calcolo valido, perché quasi
tutti i sistemi funzionavano alla
stessa velocità del bus, e
si è iniziato a misurare la memoria in termini di throughput.
Il throughput viene calcolato in base alla velocità
del bus e alla larghezza del bus dati.
Quindi, ad esempio, se sto usando una vecchia
DDR2, nota come PC2-6400, questo mi dice che
offre una velocità di
bus di 800 megahertz e ha una velocità di
trasmissione di 6. 4 gigabyte al secondo di larghezza di banda.
Possiamo vedere il 6. 4 gigabyte al secondo
di larghezza di banda perché vediamo il numero 6400
dopo il PC2, e il PC2 mi dice che si trattava di un modulo DDR2.
Bene, ora che abbiamo
trattato alcune delle basi dei
moduli di memoria, diamo un'occhiata
ai moduli di memoria e a come
sono progrediti nel tempo fino agli attuali sistemi DDR3, DDR4 e DDR5.
In primo luogo c'era la DRAM, acronimo di Dynamic RAM.
La DRAM è uno dei tipi di memoria più vecchi e richiedeva
un frequente aggiornamento del contenuto
al suo interno per assicurarsi che non andasse perso.
La DRAM memorizza ogni bit di dati o
codice di programma in una cella di memoria
che consiste in un condensatore e in un transistor ed
è tipicamente organizzata in una configurazione rettangolare
di diverse celle di memoria.
Una cella di memoria DRAM è dinamica e ciò significa
che deve essere ricaricata o ricevere
nuova carica elettrica ogni pochi millisecondi per compensare
le perdite di carica dal condensatore.
In caso contrario, i dati memorizzati nella DRAM andranno persi.
Come miglioramento,
si è passati alla cosiddetta SRAM o RAM statica.
Ora SRAM ha risolto il problema del refresh costante,
ma la produzione era molto costosa.
Per questo motivo, la SRAM è stata utilizzata solo per esigenze
di velocità molto elevate, come le cache L1, L2 e L3 delle CPU, i
buffer dei dischi rigidi e i buffer degli schermi LCD.
La RAM statica viene utilizzata ancora oggi in queste cache.
E ancora, dato che è così costoso, ne abbiamo
una quantità molto ridotta all'interno
di ciascuno dei nostri processori.
Poi c'è la SDRAM.
Ora SDRAM sta per DRAM sincrona.
Si trattava del primo modulo di memoria
che funzionava alla stessa velocità del bus della scheda madre.
I chip iniziali erano moduli di memoria dual in-line a 168 pin, noti
come DIMM, e la loro velocità era espressa in megahertz.
Le convenzioni di denominazione
comuni per questi dispositivi erano
cose come PC66, che significava che utilizzava
un bus a 66 megahertz, o PC133, che significava che utilizzava un bus a 133
megahertz, o PC266, che significava che utilizzava un bus a 266 megahertz.
Ora, mentre la SDRAM funzionava alla stessa
velocità del bus della scheda
madre, la CPU stessa opera molto, molto più velocemente del bus
della scheda madre.
Per colmare questo divario,
è stato creato un nuovo tipo di modulo
di memoria chiamato DDR SDRAM.
L'acronimo sta per Double Data Rate
Synchronous Dynamic Random-Access Memory.
Questo tipo di memoria può trasferire
i dati due volte per ciclo di clock
e quindi raddoppia la velocità di trasferimento rispetto
a un modulo SDRAM tradizionale.
Questi moduli erano dotati di 184 pin per potersi
collegare al bus ed erano
valutati in megabyte al secondo come
throughput.
Un buon esempio è rappresentato da un PC-1600, che fornisce
1.600 megabyte al secondo o 1.000 megabyte
al secondo. 6 gigabit al secondo di velocità di trasmissione.
Il tipo successivo era noto come DDR2 SDRAM, ovvero
Double Data Rate SDRAM versione due.
La latenza è più elevata, ma l'accesso
al bus esterno è più veloce, il che consente di ottenere
velocità complessivamente migliori.
Questi chip erano dotati di un connettore a 240
pin per collegare i moduli allo slot
ed erano valutati in megabit al secondo
proprio come le DDR originali, ma a velocità più elevate.
Quando li vedete
scritti, sono scritti come PC2- e un numero, come PC2-4200,
che sta per 4.200 megabyte al secondo di throughput
o 4. 2 gigabyte al secondo di throughput.
Successivamente, introduciamo le DDR3.
e DDR3 sta per Double Data Rate 3 SDRAM.
Ora le DDR3 funzionano a una tensione inferiore
e a una velocità superiore rispetto alle DDR2 perché sono
di nuova generazione e presentano questi miglioramenti.
Ma anche in questo caso la latenza è aumentata
rispetto ai moduli DDR2 precedenti.
Ma anche in questo caso, dato che la velocità complessiva
è maggiore, la latenza non è un grosso problema per noi.
Ora, anche questi moduli hanno un connettore a 240 pin,
proprio come le DDR2, ma ognuno
di questi moduli è codificato.
Con questo intendo
dire che c'è una piccola
tacca in fondo alla serie di pin
sul fondo di questi moduli di memoria.
Ora, con le DDR2 e le DDR3, la tacca si trova in una posizione diversa.
Quindi non si può prendere un modulo DDR2
e metterlo in uno slot DDR3, e non si
può prendere un modulo DDR3 e metterlo
in uno slot DDR2.
In questo modo non sono compatibili
tra loro a causa della codifica.
Il modo più comune di scriverlo è PC3- e un numero.
Quindi, se vedete PC3-10600, significa
che abbiamo
10.600 megabyte al secondo di throughput
o 10. 6 gigabyte al secondo di throughput
con questo modulo DDR3.
Quando si parla di DDR3, di solito
si raggiungono velocità di trasferimento
dati o throughput pari a 6. da 4 a 17 gigabyte al secondo e una
dimensione massima di otto gigabyte
per modulo di memoria quando si utilizzano le DDR3.
Ora, per fare un passo avanti, arriviamo alle DDR4 e alle DDR5.
DDR4 è la versione quattro di Double Data Rate
e DDR5 è la versione cinque di Double Data Rate.
Le DDR4 avranno velocità pari a 12. Da 8 a 25
anni. 6 gigabyte al secondo di throughput
e una dimensione massima di 32 gigabyte per modulo.
Mentre le DDR5 hanno un throughput di 38. Da 4 a
51. 2 gigabyte al secondo
e una dimensione massima del modulo di 128 gigabyte.
So che vi ho appena dato un sacco di numeri diversi e probabilmente
vi starete chiedendo: devo
memorizzare tutte queste velocità?
La risposta è no.
All'esame non vi verrà chiesto
quanto sia veloce una DDR3 o una DDR4 o una DDR5 in termini di throughput.
Ma se in una domanda di test
vedete qualcosa scritto come PC4-16000,
dovreste essere in grado di
sapere che significa che si tratta di 16.000 megabyte
al secondo o 16 gigabyte al secondo, e che si tratta di un modulo DDR4.
Un altro esempio potrebbe essere il PC5-42000.
Questo indica che si tratta di un modulo
DDR5 che funziona a 42.000 megabyte al secondo
o 42 gigabyte al secondo.
Per quanto riguarda i moduli
di memoria, è necessario acquistare il modulo
di memoria adatto alla scheda madre
in termini di velocità e di codifica.
Non è possibile inserire una DDR3 in uno slot DDR5 e viceversa.
Ognuno di essi ha una chiave diversa,
per cui non si inserisce nello slot dell'altro.
Un'altra cosa da tenere
presente è che è possibile combinare moduli
dello stesso tipo con velocità diverse.
Ad esempio, se ho due moduli DDR5,
uno a 38. 4 gigabyte al secondo
e uno a 51. 2 gigabyte al secondo, e li ho inseriti
entrambi in questa scheda madre.
Sì, entrambi sarebbero
adatti perché questa scheda madre supporta
le DDR5 e lo slot è lo stesso, ma
poiché trasferiscono a velocità diverse, la
scheda madre comunicherà a entrambi
i moduli la velocità più bassa.
Così si finisce per pagare di più per un modulo più veloce, ma
non si ottiene l'aumento di velocità
perché il modulo deve abbassarsi al modulo
più lento e adattarsi alla sua velocità.
Quindi è sempre una buona idea acquistare i moduli in coppia se si
intende utilizzare più moduli.
In questo modo si utilizza la stessa
marca, la stessa velocità e lo stesso throughput in un determinato sistema.
L'ultima cosa di cui dobbiamo
parlare quando si parla di moduli è la loro dimensione.
Se si guarda a un modulo DDR3, DDR4 o DDR5, in realtà sono piuttosto
lunghi, sono grandi
come una mano dal polso alla
punta delle dita.
Ma se si utilizza un computer portatile o
un'unità all-in-one, non
è possibile inserire il modulo più grande in questi sistemi.
È stata quindi creata una cosa nota come SODIMM.
SODIMM è l'acronimo di Small Outline
Dual In-line Memory Module.
Ora, i moduli SODIMM saranno ancora
classificati come DDR3, DDR4 o DDR5.
L'unica differenza è che il termine SODIMM
verrà inserito davanti al loro nome.
Quindi si potrebbe avere qualcosa come SODIMM PC4-16000.
Questo mi dice che si tratta di un modulo SODIMM DDR4
che opera a 16.000 megabyte al secondo o
16 gigabyte al secondo di throughput.
Quando si tratta di installare un modulo
SODIMM in una scheda madre, lo
si inserisce nello slot con un angolo di 45 gradi,
quindi lo si spinge contro la scheda madre e lo
si blocca in posizione grazie ai fermi.
Quando si utilizza un modulo desktop standard
di DDR3, DDR4 o DDR5, si inserisce il modulo direttamente
dall'alto con un angolo di 90
gradi rispetto alla scheda madre
e lo si spinge in posizione finché non
scatta, quindi si utilizzano i pin di fissaggio
per tenerlo in posizione.
In qualità di tecnici, una delle cose più semplici
da fare per migliorare le prestazioni
di un sistema è installare una memoria
aggiuntiva, portando il sistema da otto a 16, da 16 a 32 o da 32 a 64
gigabyte di RAM, e questo può migliorare drasticamente
le prestazioni del sistema.