Text Size

VirtueMart Login

Chikara heeft ruim 20 jaar ervaring op het gebied van het leveren van halfgeleideroplossingen in de Benelux.

Geheugenmodules van Samsung, Transcend, Hynix, Flash memory producten zoals op maat gemaakte USB drives, MicroSD en SHDC geheugenkaarten.
Oplossingen voor alle desktop/notebook systemen, maar ook voor workstations en servers.

Wij leveren niet alleen aan de professionele markt zoals grote serverbouwers, maar ook aan dealers, bedrijven en instellingen.
De specialist voor op maat gemaakte producten zoals USB drives en branded products.

Chikara Nederland BV staat al jarenlang bekend om kwaliteit en goede service!

Neem gerust contact met ons op voor meer informatie.

Het interne geheugen (RAM) bestaat uit chips die op een insteekkaart gemonteerd zijn. Dit noemen we geheugenmodules. Deze insteekkaarten passen in speciale sleuven op het moederbord: de geheugenbanken.

In de modules worden de gegevens opgeslagen op plaatsen die aangeduid worden met een adres. De opbouw van een geheugenmodule kun je vergelijken met een raster.

Het geheugen is een soort raster. Op het adres F1 staat een '1' en op het adres F2 staat een '0'.

RAS en CAS
In dit raster worden de gegevens in de vorm van nullen en enen opgeslagen in kolommen en rijen. De plaats waar een rij en een kolom elkaar kruisen is een uniek geheugenadres.

In de praktijk werkt dat als volgt.

  1. De geheugencontroller zendt een signaal met het rijnummer naar de geheugenbank:RAS.
  2. Na enkele kloktikken (RAS latency) kan de controller het kolomnummer opgeven:CAS.

Het aantal kloktikken dat zit tussen het uitzenden van het eerste signaal en het ontvangen van de data is de CAS latency; meestal zijn dat twee of drie kloktikken. Hoe lager de CAS latency des te sneller het geheugen. De CAS en RAS latency is in te stellen in het BIOS van de computer.

Bussen
Gegevens worden in een computer verstuurd over bussen:

 

  • Over de databus worden gegevens verzonden.
  • Via de adresbus wordt aangegeven op welk adres de gegevens moeten komen te staan. Dit noemen we adresseren.

    In de loop der tijd heeft vooral DRAM spectaculaire ontwikkelingen doorgemaakt. Er bestaan dan ook veel verschillende soorten DRAM.

  • chips
  • SIPP
  • SIMM
  • DIMM
  • RIMM

 

Omdat de vraag naar meer en sneller geheugen toenam, is de DIMM ontwikkeld. Deze chip bestaat uit een module die aan twee kanten 84 contacten heeft. Daardoor kunnen in één keer 168 verbindingen met de databus gemaakt worden. De databusbreedte van deze chip is dan ook 64 bits. Dit is net zo breed als de databus tussen de processor en het geheugen. Een Pentium, met een databusbreedte van 64 bits, kan daarom steeds met één module uitgebreid worden.

DDR memory modules.

De eerste DIMM’s hadden nog EDO-geheugenchips, maar al snel werden de zogenaamde Synchrone DRAM’s (SDRAM) geheugenchips gebruikt. Dit geheugen heeft de mogelijkheid nieuwe gegevens te ontvangen terwijl de DIMM nog bezig is oude informatie te versturen. Het DIMM-geheugen is ongeveer vijf keer sneller toegankelijk dan SIMM.

De laatste DIMM-modules hebbenDDR-geheugenmodules. DDR is twee keer sneller dan SDRAM. DDR-modules hebben een 164-pins aansluiting.

Dual channel DDR

Bij de nieuwste processors blijft de geheugensnelheid achter bij de interne kloksnelheid van de processor. De processor kan zijn data niet voldoende snel kwijt. Met bestaande technieken is het moeilijk – en dus duur – om nog sneller geheugen te maken; vandaar dat er voor een nieuw concept gekozen is: dual channel memory.

In het kort gezegd komt dual channel technologie erop neer dat er twee onafhankelijke geheugenstromen zijn van de processor naar het geheugen en van het geheugen naar de processor. Er zijn dus twee onafhankelijke geheugencontrollers.

Geheugencontrollers bij dual channel DDR.

Hierdoor zijn veel grotere overdrachtssnelheden mogelijk. Omdat tegelijkertijd geschreven kan worden naar twee geheugenbanken, kent dual channel dus een databusbreedte van 2 x 64 bits. Bij gelijkblijvende kloksnelheid betekent dat een verdubbeling van de doorgevoerde data.

De verbinding tussen de processor en het RAM-geheugen heet de Front Side Bus (FSB). De toegangstijd van en naar het RAM-geheugen (DRAM) is sterk afhankelijk van het gebruikte RAM-geheugen. Doordat de FSB op 800 MHz kan werken, is de snelheid van de bus tussen het geheugen en de processor dus hoger dan de snelheid van de bus tussen de processor en het moederbord (nu maximaal 200 MHz). Als het geheugen, DDR-DIMM, op 400 MHz draait, heb je een zeer snelle gegevensoverdracht tussen de processor en het geheugen.

De FSB bepaalt de doorvoersnelheid en bepaalt dus welk type geheugen je kunt gebruiken. Als er op het DDR-DIMM geheugen PC2700 staat, dan is de doorvoersnelheid maximaal 2,7 GB per seconde.

Zo heb je de aanduidingen PC800, PC1066, PC2100, PC2700 en PC3200 op het geheugen staan.

De combinatie van FSB, type geheugen en geheugensnelheid is belangrijk voor een optimale werking van moederbord, geheugen en processor.

CPU FSB in MHz DDR-DIMM type Maximale geheugensnelheid
in MHz
400 PC2100 266
533 PC2700/PC2100 333/266
800 PC3200/PC2700/PC2100 400/333/266
L1, L2 en L3 cache

Om de snelheid van de gegevensverwerking te verhogen is er in de processor wat extra supersnel geheugen ingebouwd. Dit wordt het cachegeheugen genoemd en is veel sneller (en dus ook veel duurder) dan het ‘gewone’ interne RAM. Omdat het geheugen in de processor zit, hoeft de processor niet steeds het RAM-geheugen aan te spreken en de gegevens via de databus te versturen.

Cachegeheugen kan verdeeld worden in twee soorten:

  1. Interne cache (L1)
    Als het cachegeheugen in de processor zelf zit, noemen we dat interne cache. Dit wordt ook wel Level 1, of L1, cache genoemd. De meeste processors hebben Level 1 cachegeheugen ingebouwd. Het is het enige geheugen in de pc dat de snelheid van de processor kan bijhouden omdat dit geheugen in de CPU zelf zit. Level 1 cache is maximaal 64 KB. Dat is niet erg groot en het geheugen zal ook vrij snel vol zijn.
  2. Externe cache (L2)
    Het is erg duur om Level 1 cache groter te maken. Goedkoper is het om extra cachegeheugen tussen de processor en de databus te plaatsen. Dit wordt de externe cache genoemd, beter bekend als Level 2 of L2. De toegangstijd tot het L2 cachegeheugen is groter dan die tot het L1 cachegeheugen. De externe cache is even snel als het moederbord en kan 64 KB tot 2 MB groot zijn, afhankelijk van de gebruikte processor. De L2 cache is SRAM, waarbij de S staat voor ‘static’.

De back side bus (BSB) is de verbinding tussen de processor en het L2 cachegeheugen.

L1 en L2 cache.
Werking van cachegeheugen

Als de processor gegevens of instructies (in het algemeen data) nodig heeft, haalt hij die vanaf een extern geheugen naar het interne RAM-geheugen. De data die hij direct nodig heeft, komen in het cachegeheugen terecht zodat die onmiddellijk beschikbaar zijn.

De ervaring leert dat de processor vaak data nodig heeft die vlak bij de oorspronkelijke opgeslagen zijn. De processor haalt dan ook meer data naar de cache dan strikt genomen nodig is. Zo kan hij data die na de verwerking van de vorige data nodig zijn sneller vinden. Natuurlijk werkt dit niet altijd, maar in het algemeen is deze manier van cachegebruik snelheidsverhogend.

Externe cache (L3)

Bij de nieuwste generatie processors wordt de L2 cache in de processor ingebouwd. De extra cache tussen processor en moederbord krijgt dan de naam L3 cache. In dat geval is de BSB dus de verbinding tussen L3 en de processor.

Als de instelling ‘System BIOS cacheable’ op Enabled staat, kan het cachegeheugen gebruikt worden om BIOS-instellingen op te slaan als dat nodig is. Hierdoor wordt het systeem sneller.

Single Level Cell (SLC) en Multi Level Cell (MLC) geheugen.

Er is geen fysiek verschil tussen de cellen van MLC en een SLC geheugen. Het verschil zit in de controller. Deze onderscheidt bij SLC geheugen twee spanningswaarden (hoog, laag) en bij MLC geheugen vier. Dit betekent dat de SLC 1 bit per cel op kan slaan en de MLC 2. Het opslaan van 2 bits per cel heeft consequenties voor de prestaties van het geheugen. De controller moet vier spanningsniveau's onderscheiden in plaats van twee en dit kost meer tijd. Dit gaat ten koste van de toegangstijd. Hierdoor zijn SLC cellen vaak sneller dan MLC cellen.  SLC's gaan waarschijnlijk langer mee dan MLC's. Omdat een SLC maar twee spanningswaarden kent, is het spanningsverschil tussen de waarden groter dan bij een MLC. Dit maakt het voor de controller makkelijker om op lange termijn spanningen van elkaar te onderscheiden dan bij een MLC die vier spanningswaarden kent en dus een kleiner verschil tussen de spanningen.  

Dit betekent dat door dit verschil SLC geheugen betrouwbaarder, duurzamer en sneller zou moeten zijn, maar hebben MLC's juist als voordeel dat ze data veel compacter kunnen opslaan. Hierdoor zijn MLC producten met dezelfde opslagcapaciteit soms goedkoper dan SLC producten.