Компания OCZ, известный производитель компьютерных комплектующих для энтузиастов, решила попробовать разрекламировать себя при помощи вспомогательных приложений. На официальном форуме была анонсирована хитрая утилита под названием SPD-Z. Как не трудно догадаться по аббревиатуре, предназначена она для работы со служебной информацией модулей оперативной памяти. Стоить отметить, что до сего момент ни один из производителей подобного рода не выпускал для свободного использования утилиты, которые могут принести вред аппаратным компонентам в случае некорректного использования.
Для неподготовленных пользователей даже был написан специальный алгоритм работы утилиты, по которому можно легко себе представить, что же на самом деле делает программа.
реклама
Разработчики позиционируют продукт все для той же категории энтузиастов. Утилита же позволяет перепрошивать тайминги памяти только на модулях вышеупомянутого производителя. Говорится о том, что подобные манипуляции могут привести к улучшенной производительности и корректной совместимости в некоторых случаях. Программа проверяет номер партии чипов, и автоматически отправляется на сервер с архивом совместимых профилей. Все что должен сделать пользователь, это убедиться в том, что система не разогнана и стабильна на все 100% (правда непонятно о повышении какой совместимости идет речь?).
Всем добрпого времени суток. Сегодня поговорим о том, как выбрать оперативную память.
Эта очередная заметка обязана своим появлением нашим многоуважаемым читателям, ибо именно от них (т.е. Вас) поступил звоночек, что хочется видеть всего и побольше из разряда «тяжелой артиллерии», то бишь . Ну а так как мы, проект, умеющий не только писать, но и местами читать (в частности, Ваши комментарии:-)), то собственно, вот Вам еще одна железная статья про «мозги» вашего ПК, а именно, - оперативную память.
Как я уже говорил, изначально это была цельная статья, которую поделили на две. Первую часть, которая рассказывает о оперативной памяти вообще (т.е принципы работы, зачем она нужна и все такое прочее) Вы можете найти .
Во вступлении также хочется сказать, что сие творение займет свое почетное место в нашем «железном пантеоне» статей. Кто забыл (или вообще первый раз слышит, т.е. привет новеньким;-)) о чем там шла речь, напоминаю, - материалы рассказывают о том, на что нужно обращать внимание при покупке отдельных «запчастей» для Вашего компьютера. Вот некоторые из этих произведений искусства: “Intel или AMD. Проблематика выбора “, “Как правильно выбрать вентилятор (кулер) для процессора “, “ “ и всего такого разного из тега “Критерии выбора“.
Не смею Вас больше задерживать, начинаем..
Базовая вводная по характеристикам и не только
Как правильно выбрать оперативную память, чтоб производительность ПК повысилась и он шустро обрабатывал те приложения/игры, о которых раньше и помыслить не мог? Думаю, этим вопросом задается громадное число пользователей нашей (и не только) необъятной страны.
И правильно делают, что задаются, ибо только на первый взгляд можно сказать, что тут все просто и понятно, однако есть куча тонкостей, о которых мы Вам сейчас и расскажем.
Итак, первое, что надо держать в голове (перед покупкой) - выбор "правильной" памяти является залогом успеха дальнейшего разгона Вашего железного друга и в какой-то степени позволяет избежать ненужных материальных вливаний на вновь вышедшую железяку.
Т.е. память (например, «оверклокерская»), позволяет поддерживать пользовательский ПК в «бодром» расположении духа на протяжении довольно продолжительного времени, за счет заложенного производителем разгонного потенциала.
Мы не зря говорили выше о том, что оперативную память и кэш использует, для обработки данных, процессор (а через материнскую плату он потребляет ресурсы оперативной памяти). Не зря потому, что выбрать отдельно оперативку от того же процессора или материнской платы, никак не получится (ибо они взаимосвязаны).
Описывая характеристики материнской платы, мы ссылаемся на процессор, рассматривая оперативную память, мы также принимаем во внимание характеристики вышеназванных элементов, т.к. они являются основной «думающей» частью компьютера. Оперативная взаимосвязь этих компонентов позволяют Вашему железному помощнику быстрее осуществлять необходимые операции.
Поэтому к выбору памяти надо подходить исходя из этих соображений взаимосвязи, а то получится, что Вы приобрели "крутую" память, а материнка её не поддерживает и тогда лежать ей родимой и ждать своего «звездного часа»:).
Чтобы узнать, какой процессор поддерживает Ваша материнская плата, а также какой модуль памяти необходим для неё, нужно:
- обратиться к сайту производителя платы
- найти, по буквенно-цифровой маркировке, свою модель (например, производитель Gigabyte GA-P55A-UD4P)
- изучить руководство по поддерживаемым процессорам и список рекомендованных модулей памяти (т.е. тех производителей и моделей, которые 100 % совместимы с Вашей платой).
Чтобы снять все вопросы, приведу конкретный пример (не надо, не благодарите меня:-)).
Заходим на сайт производителя (1 ) и ищем модель материнки по маркировке, для простоты вбиваем данные в поиск (2 ).
Примечание
Маркировку (модель/производителя материнки), например можно найти через cредство диагностики DirectХ (вызывается комбинацией клавиш командной строки «Win+R » и вводом dxdiag , далее запоминаем строки - производитель и модель ПК).
Нажимаем на ссылки «Поддерживаемые процессоры» (1 ) и «Список рекомендованных модулей памяти» (2 ). Для памяти загружаем этот список (в формате pdf ), нажав на соответствующую ссылку.
Определяемся с типом процессора (1 ) (допустим Core i5-760 ) и моделью памяти (2 ) (допустим Kingston KHX1600C9D3K2/4G).
Вот и всё, ничего сложного!
Теперь нам известно, что наша материнская плата и процессор не будут конфликтовать с этой памятью и при из совокупности этих трех компонентов можно выжать заветные 10-15 % прироста общей производительности компьютера и избежать, скажем, страшных и ужасных .
Теперь непосредственно перейдем к самим техническим параметрам.
Тип памяти
Прежде всего, необходимо определиться с типом памяти. На момент написания этой статьи на рынке доминируют модули памяти DDR (double-data-rate ) третьего поколения или DDR3 . Память типа DDR3 имеет более высокие тактовые частоты (до 2400 мегагерц), пониженное примерно на 30-40 % (по сравнению с DDR2 ) энергопотребление и соответственно меньшее тепловыделение.
Однако, до сих пор, можно встретить память стандарта DDR2 и морально устаревшую (а потому местами жутко дорогую) DDR1 . Все эти три типа полностью несовместимы друг с другом как по электрическим параметрам (у DDR3 меньше напряжение), так и физическим (смотрите изображение).
Это сделано для того, чтобы даже если Вы ошиблись с выбором - Вы не смогли бы вставить несовместимую планку памяти (хотя некоторые очень старательны, а посему случается.. ээ.. бум! :)).
Примечание
Стоит упомянуть про новый тип памяти DDR4 , отличающийся от предыдущих поколений более высокими частотными характеристиками и низким напряжением. Он поддерживает частоты от 2133 до 4266 МГц и в массовое производство поступит предположительно в середине 2012 года. Кроме того, не стоит путать оперативную память (упомянутый DDR ) с видеопамятью (а именно GDDR ). Последняя (вида GDDR 5 ) обладает высокими частотами, достигающими 5 Ггц, но используются пока только в видеокартах.
Форм-фактор
При выборе всегда обращайте внимание на form factor - стандарт, задающий габаритные размеры устройства или по-простому - тип конструкции самой планки.
DIMM (Dual Inline Memory Module , означает, что контакты располагаются по обе стороны) - для настольных ПК, а SO-DIMM - для ноутбуков (в последнее время ноутбучная память может встречаться в моноблоках или компактных мультимедийных ПК).
Как Вы можете видеть на картинке выше, они имеют разные размеры, так что промахнуться сложно.
Частота шины и пропускная способность
Основные параметры оперативки, которые характеризуют её производительность - это частота шины и скорость передачи данных.
Частота характеризует потенциал шины памяти по передаче данных за единицу времени, соответственно, чем она больше, тем больше данных можно передать. Частота шины и пропускная способность зависят прямо пропорционально друг от друга (например, память имеет 1333 Мгц шину, значит теоретически будет иметь пропускную способность 10600 Мб/сек, а на самом модуле будет написано DDR3 1333 (PC-10600 )).
Частота обозначается в виде «DDR2 (3 )-xxxx» или «PC2 (3 )-yyyy». В первом случае «xxxx» обозначает эффективную частоту памяти, а во втором «yyyy» указывает на пиковую пропускную способность. Чтобы не запутаться, посмотрите таблицу (в ней приведены наиболее популярные стандарты: DDR (1 ), DDR2 (2 ), DDR3 (3 )).
Какую частоту выбрать?
Как уже было сказано выше, необходимо отталкиваться от возможностей, которые предоставляет Ваша система. Рекомендуем, чтобы частота совпадала с частотой, поддерживаемой материнской платой/процессором.
Например, Вы подключили модуль DDR3-1800 в слот (разъем), поддерживающий максимально DDR3-1600 , в результате модуль будет работать на частоте слота, т.е. 1600 МГц, не используя свой ресурс в полном объеме, при этом также вероятны сбои и ошибки в работе системы. Надо сказать, что сейчас самыми распространёнными и рекомендуемыми к покупке являются модули типа DDR3 с тактовой частотой 1333 и 1600 МГц.
Для комплексной оценки возможностей оперативки используется термин пропускная способность памяти. Он учитывает частоту, на которой передаются данные, разрядность шины и количество каналов памяти (это довольно важный параметр быстродействия ОП).
Режимы работы памяти
В современных компьютерах материнские платы поддерживают специальные режимы работы оперативной памяти. Именно в этих режимах скорость её работы будет самой эффективной, поэтому для достижения наилучшего быстродействия, следует учитывать режимы работы модулей памяти и их правильную установку.
Что такое режим работы памяти? - это аналогично работе нескольких ядер CPU , т.е. теоретически скорость работы подсистемы памяти при двухканальном режиме увеличивается в 2 раза, трехканальном - в 3 раза соответственно и т.д.
Рассмотрим подробнее типы режимов:
- Single chanell mode (одноканальный или ассиметричный) – этот режим включается, когда в системе установлен только один модуль памяти или все модули отличаются друг от друга по объему памяти, частоте работы или производителю. Здесь неважно, в какие разъемы и какую память устанавливать. Вся память будет работать со скоростью самой медленной из установленной памяти.
- Dual Mode (двухканальный или симметричный) – в каждом канале устанавливается одинаковый объем оперативной памяти (и теоретически происходит удвоение максимальной скорости передачи данных). Для включения двухканального режима модули памяти устанавливаются парами в 1 и 3 и/или 2 и 4 слоты.
- Triple Mode
(трехканальный) – в каждом из трех каналов устанавливается одинаковый объем оперативной памяти. Модули подбираются по скорости и объему.
Для включения этого режима модули должны быть установлены в 1 , 3 и 5 /или 2 , 4 и 6 слоты. На практике, кстати говоря, такой режим не всегда оказывается производительнее двухканального, а иногда даже и проигрывает ему в скорости передачи данных. - Flex Mode (гибкий) – позволяет увеличить производительность оперативной памяти при установке двух модулей различного объема, но одинаковых по частоте работы. Как и в двухканальном режиме платы памяти устанавливаются в одноименные разъемы разных каналов.
Обычно наиболее распространенным вариантом является двухканальный режим памяти.
Примечание
В продаже существуют материнские платы с поддержкой четырехканального режима работы памяти, что, по идее, даст Вам максимальную производительность. В общем случае, для эффективной организации работы памяти, необходима установка четного числа модулей памяти (2 или 4 ), причем в парах они должны быть одинакового объема и желательно из одной и той же партии (или одного и того же производителя).
Объём памяти или размер имеет значение?
Еще один важный параметр, про который говорят, что чем больше, тем лучше – это объем. Сразу замечу, что хоть это и существенная характеристика, но зачастую ей приписывают чуть ли не все лавры, в нелегком деле увеличения производительности ПК, что не всегда верно, однако имеет место быть.
Несколько слов о больших объемах памяти я писал в заметке " ".
Тем кому лень читать саму заметку, просто скажу, что, как по мне, так объемы от 6 Гб резонны, особенно в случаях слабой дисковой подсистемы (благо память сейчас стоит копейки). Да и задел на будущее будет неплохой, ибо, как показывает практика, потреблять память программы и операционки начинают все больше и больше.
Тайминги
В ней, помимо того, что можно узнать общую информацию о памяти (вкладка Memory ), так еще и посмотреть (вкладка SPD ), способна ли Ваша «малютка» к разгону, т.е. дружит ли она с профилем XMP или EPP .
Охлаждение
Большинство элементов в процессе работы ПК довольно "нехило" греются и память здесь не исключение (я не скажу, что на ней можно поджарить яичницу, как на видеокарте, но вот обжечься вполне реально:)). Для отвода тепла от микросхем, производители оснащают свои плашки специальными металлическими пластинами/радиаторами, охлаждающими кожухами. В быстродействующих моделях (заранее предназначенных для разгона) иногда доходит до полноценной отдельной системы охлаждения (с большим количеством всевозможных трубок и элементов, как на изображении).
Поэтому, если Вы планируете, скажем так, «плотно нагружать» свою оперативную память и к тому же заниматься (в будущем) разгоном, подумайте о нормальной системе её охлаждения. Глобально, даже обычному пользователю, я рекомендую покупать память хоть в каких-то радиаторах.
Коррекция ошибок ECC
Модули с такой маркировкой имеют на «борту» специальный контроллер, предназначенный для обнаружения и исправления различных ошибок памяти. Теоретически, такая система должна увеличить стабильность работы ОЗУ . На практике же разница в работе между «обычной» и более дорогой ECC -памятью почти незаметна. Поэтому приобретать специально такие модули особого смысла нет. Кроме того, использование ЕСС в модулях памяти может уменьшить скорость её работы на 2 - 10 %.
Собственно с параметрами мы закончили, но самое вкусное осталось как всегда на десерт! Что же, начинаем его поглощать:).
Правильная установка памяти после выбора и покупки
Казалось бы, про правильную установку ОП нечего рассказывать (вроде как все просто - воткнул, нажал и порядок), однако это не совсем так и сейчас мы изучим этот вопрос со всей степенью серьезности:).
Итак (перед установкой), запомните основные правила:
- будьте осторожны
- все работы проводите при полностью отключенном от питающей сети компьютере, сухими руками
- не прилагайте излишних усилий – модули памяти очень хрупкие!
- системный блок располагайте на прочной и устойчивой поверхности.
Переходим к самому процессу.
Шаг 1.
Первым делом, откройте боковую крышку системного блока (у стандартного вертикального корпуса – это левая крышка, если смотреть на системник спереди). Найдите внутри блока материнскую плату – самая большая плата, расположенная прямо перед Вами. На этой плате Вы увидите блок разъемов для установки модулей оперативной памяти.
Примечание
Количество слотов ОП обычно составляет 2-6 разъемов для большинства материнских плат, применяемых в домашних компьютерах. Перед установкой обратите внимание на видеокарту – она может мешать установке оперативной памяти. Если она мешает, то временно демонтируйте её.
Шаг 2.
На свободном слоте, выбранном для установки оперативки, отстегните специальные защелки на краях.
Аккуратно достаньте новые «мозги» (не гните их, берите осторожно, но уверенно за края) из антистатической упаковки.
Примечание
Внутри каждого разъема имеются небольшие ключи-перемычки, а на контактной части модулей памяти соответствующие им вырезы. Их взаимное совмещение исключает неправильную установку памяти или установку модулей другого типа. У каждого типа разное расположение и количество прорезей, а следовательно, и ключей на разъемах материнской платы (об этом мы уже упомянали, когда говорили про типы памяти).
Шаг 3.
Совместите прорезь на памяти с ключом в слоте материнской платы (как показано на изображении).
Если Вы не можете совместить ключи на планке памяти и на разъеме материнки, то вероятнее всего, Вы купили не тот вид памяти. Проверьте все еще раз, лучше вернуть покупку в магазин и обменять на нужный тип памяти.
Шаг 4.
Вставьте модуль DIMM
в разъем, нажимая на его верхний край.
Шаг 5.
Осторожно нажимайте до тех пор, пока модуль полностью не установится в разъем, и фиксирующие защелки по краям разъема не встанут на место.
Шаг 6.
Убедитесь, что удерживающие фиксаторы встали на место и закрылись полностью.
Все, память установлена правильно! Установите на место крышку корпуса системного блока и подключите компьютер к электросети. После установки новой оперативной памяти обязательно протестируйте её специальными утилитами для выявления ошибок.
Стоит сказать несколько слов о режимах работы оперативной памяти.
Материнские платы позволяют работать памяти в n-канальных (двух/трех/четырех) режимах. Для этого слоты различаются цветом и разбиты на пары.
Например, для того чтобы задействовать двухканальный режим работы ОП, нужно чтобы модули (одинаковой частоты/объёма) были вставлены в одноименные разъемы (одним цветом, 1 и 3 ) из разных каналов (смотрите изображение).
Сия процедура позволяет добиться прироста производительности 5-10 % (в сравнении с одноканальным режимом).
Здесь все!
Следуя этой установочной инструкции, Вы не только с легкостью установите память (даже, если никогда этого не делали ранее) в «правильное» место, но и получите от оной максимальную производительность в системе.
Памятка пользователя по выбору
Так как информации получилось довольно много, давайте выделим основные моменты, которые Вам надо усвоить:
- Заранее узнайте тип поддерживаемой (рекомендованной) производителем памяти
- Устанавливайте модули памяти с одинаковыми таймингами/объемом/частотой работы и от одного производителя. В идеале приобрести комплект kit - это два модуля с одинаковыми характеристиками от одного производителя, уже протестированные в совместной работе
- Пропускная способность шины оперативной памяти должна соответствовать пропускной способности шины процессора
- Для достижения наилучшего быстродействия учитывайте режимы работы модулей и их правильную установку
- Ищите память с минимальными штатными таймингами (меньше -> лучше)
- Объем памяти выбирайте исходя из решаемых ПК задач и типа операционной системы
- Выбирайте известных (зарекомендовавших себя) производителей, например: OCZ, Kingston, Corsair и пр.
- Разгонный потенциал памяти напрямую зависит от чипов, на которых она произведена. Поэтому убедитесь, что память делал известный производитель, тогда наиболее вероятно, что чипы обеспечат более надежное питание, будут иметь большую помехоустойчивость, что благоприятно скажется на работе памяти в нештатных режимах
- Если Вы планируете заниматься разгоном системы или хотите получить максимальную производительность (например, собрать игровой ПК), то следует обратить внимание на специальную оверклокерскую память с усиленным охлаждением.
Основываясь на этой информации, Вы сможете грамотно выбрать подходящий модуль памяти, который будет заботиться о том, чтобы родимая железка еще долго держала (и не роняла) высокую планку производительности.
Также хочется сказать, что если Вы надеетесь, что где-то между строк мы еще скажем пару слов о разгоне, то не надейтесь (:)), ибо этому вопросу будет посвящена отдельная (еще более вкусная) статья, в которой будут все тонкости разгона и «выжиму» максимума из своих «мозгов». Однако это уже совсем другая история..
Где лучше всего купить оперативную память?
Дней поменять товар без всяких вопросов, а уж в случае гарантийных проблем магазин встанет на Вашу сторону и поможет решить любые проблемы. Автор сайта пользуется им уже лет 10 минимум (еще со времен, когда они были частью Ultra Electoronics ), чего и Вам советует;
Выбор, традиционно, за Вами. Конечно, всякие там Яндекс.Маркет "ы никто не отменял, но из хороших магазинов я бы рекомендовал именно эти, а не какие-нибудь там МВидео и прочие крупные сети (которые зачастую не просто дороги, но ущербны в плане качества обслуживания, работы гарантийки и пр).
Послесловие
Надеюсь, что сей материал займет достойное место на полочке с багажом Ваших "железных знаний" и не раз (а два и даже три:)) поможет советом в непростом деле покупки «думающей начинки» для компьютерного собрата.
Оставайтесь на нашей ИТ-волне и Вы узнаете еще много чего интересного. Как и всегда, если Вам есть что сказать, то комментарии терпеливо ждут своей очереди.
PS: Помимо танцев с бубнами над оперативкой в целях увеличения производительности компьютера, можно использовать ещё один весьма недурственный инструмент – файл подкачки. О том, как правильно его создать/настроить, Вы можете узнать из заметки, расположенной по .
PS 2: За существование данной статьи спасибо члену команды 25 КАДР
Что такое SPD (Serial Presence Detect)?
Все
современные модули памяти имеют в своем
составе микросхему SPD (Serial Presence Detect).
Интерфейс последовательного детектирования
использует шину управления системой
(SMBus - System Management Bus), посредством которой
простые микросхемы могут общаться с
остальной частью системы. В 1997 году
SMBus был объединен с другим расширенным
интерфейсом - ACPI (Advanced Configuration and Power
Interface), став его неотъемлемой частью.
Принцип
использования SPD сводится к передаче
данных (при помощи системного BIOS) от
микросхемы EEPROM, установленной на модуле,
соответствующим регистрам контроллера
памяти, находящегося в составе северного
моста, через SMBus-интерфейс объединенного
контроллера периферийных компонент
(южный мост, или концентратор контроллеров
ввода/вывода - см. рис. 1). Таким образом,
система получает все необходимые данные
о модуле и настраивается на оптимальный
режим работы, согласно записанным в
микросхему SPD значениям.
Общий
стандарт SPD (JEDEC Standard No. 21-С, часть 4.1.2)
определен на уровне объединенного
совета разработчиков электронных
устройств (JEDEC - Joint Electronic Device Engineering
Council) и предусматривает единую байтовую
карту программирования в шестнадцатиричном
(HEX) коде, где размещаются данные общим
объемом 2048bit (или 256 байтовых полей) - это
сделано с целью создать общий стандарт
записи основной информации, всесторонне
классифицирующей определенный модуль
памяти (табл. 1).
Все
модули, поддерживающие схему
последовательного детектирования,
должны в обязательном порядке обеспечивать
операции записи страницы как минимум
четырех последовательных адресов. Сама
схема SPD характеризуется интерфейсным
протоколом, размером карты программирования,
типом используемых данных и содержанием.
Рис.
1.
Считывание/запись
данных из/в EEPROM производится по линии
ввода/вывода SDA при помощи сигнала SCL
(входящий сигнал синхронизации
чтения/записи данных) совместно с
сигналами адреса SA, предусмотренных
цоколевкой модуля (рис.2). Система
синхронизируется с микросхемой SPD на
частоте 80kHz.
Рис. 2.
Таблица 1
Карта SPD должна программироваться один раз и больше никогда не меняться - по требованиям основного стандарта после внесения данных в EEPROM, вход WP (Write Protect) устанавливается в положение "non-write" для исключения возможности случайного стирания или умышленной замены содержимого микросхемы. В общем случае вывод WP микросхемы EEPROM, отвечающий за защиту от записи, соединяется с сигнальной линией SWP модуля, на которой уровень сигнала активный высокий по умолчанию (в случае низкого уровня микросхема открыта для записи). Линии SDA и SCL имеют схему включения типа "открытый сток" (Open-drain) или "открытый коллектор" (Open-collector), и требуют внешней подтягивающей нагрузки 47 кОм. Ток утечки источника этих линий должен быть как минимум 3mA, чтобы поддерживать действительный низкий уровень сигнала Стандарт JEDEC Std No. 21-C-4.1.2 регламентирует применение схемы последовательного детектирования в любых модулях памяти независимо от типа применяемого ОЗУ/ПЗУ и форм-фактора. Это придает данной схеме исключительную гибкость и универсальность, поскольку стандарт предусмотрен для настоящих и последующих архитектур, и включает резервные поля для внесения специальной информации, которая потребуется в будущем. Когда стандартизируется специфическая архитектура, отличная от базовой, предусматривающая собственные особенности функционирования, специфическую организацию, индивидуальные характеристики и т.д. - все отражается в схеме SPD: отличия заносятся в резервные биты (если таких характеристик не предусмотрено в текущей), а в общей спецификации описывается соответствующим дополнением, кроме чего, на каждую отдельную характеристику должна присутствовать адресная карта. Общая схема назначения адресных байт SPD SIMM/DIMM приведена в табл. 1.
Все
модули памяти, имеющие разный форм-фактор,
содержащие память со своими архитектурными
особенностями, и в которых применяется
схема последовательного детектирования,
должны отвечать следующим требованиям:
-
известный интерфейсный протокол;
-
подходящая (приемлемая) конфигурация
модуля;
-стандартизированная
архитектура ("глубина", "ширина",
количество используемых банков, схема
адресации и т.д.);
-
поддерживаемая схема проверки ошибок
(ECC, Parity и т.д.);
-
стандартная или одобренная комиссией
"проводная диаграмма" (монтаж и
разводка сигнальных трасс на модуле
памяти).
Наличие
схемы последовательного детектирования
на модуле памяти избавляет производителей
материнских плат от необходимости
вносить оптимальные значения основных
временных параметров в системный BIOS,
поскольку вся необходимая информация
для нормальной настройки подсистемы и
ее стабильного функционирования
содержится в микросхеме SPD. Кроме этого,
механизм SPD может настроить систему и
гарантировать устойчивую работу при
использовании в подсистеме памяти
модулей разной организации, разного
объема и имеющих разные значения
одноименных параметров (при инициализации
системы будут считаны записанные в SPD
модуля памяти данные). Перезапись
микросхем EEPROM имеет смысл лишь при
исправлении дефектов в записанной
информации
Категорически не рекомендуется ставить эксперименты на основном
рабочем компьютере, лучше найти какую-нибудь старую плату, оставшуюся, например,
с прошлого апгрейда или частично исправную и собрать на ее базе "полигон".
Об аппаратной защите и ее эффективности
Микросхема 24C02 поддерживает аппаратную
защиту записи. Для этого используется вход WP (Write Protect). Это контакт 7 на
8-контактном корпусе микросхемы. При WP=0 запись разрешена, при WP=1 запрещена.
С точки зрения использования этой функции, модули памяти бывают трех типов:
Первый вариант – вход WP подключен к схемной "земле", то есть WP=0. Защиты нет.
Второй вариант
– вход WP подключен к плюсовой линии питания, то есть WP=1. При
этом микросхема SPD постоянно защищена от записи, и программно изменить ее
содержимое невозможно.
Третий вариант
– вход WP подключен к соответствующему контакту на разъеме DIMM.
При этом наличие защиты записи будет зависеть от материнской платы, а именно от
того, какой логический уровень подает она на данный контакт. Обычно подается
постоянный уровень "0" или "1", что обеспечивает разрешение или запрет записи
соответственно. Теоретически, на материнской плате может быть реализован
программно-доступный регистр, через который можно управлять состоянием этой
линии, то есть программно устанавливать и снимать защиту записи SPD. Но на
практике такие решения встречаются крайне редко.
Тем, кто решит поэкспериментировать с перезаписью SPD, необходимо проверить
наличие логического "0" на контакте 7 микросхемы 24C02 и при необходимости
внести изменения в схему. Описание этой микросхемы приведено в .
Расположение сигналов на разъеме DIMM для разных типов памяти приведено в
.
Другой тип защиты – отключение сигналов шины SMBus с помощью
программно-управляемых коммутаторов. Смысл такой защиты в том, что для
управления указанными коммутаторами используются специфические ресурсы
материнской платы, не являющиеся частью чипсета. Поэтому для ответа на вопрос,
что и в какой регистр нужно записать для выключения защиты, документации на
чипсет недостаточно, требуется принципиальная электрическая схема данной
материнской платы, которая обычно недоступна. На практике этот тип защиты
используется достаточно редко. Автор встречал его только в некоторых моделях
плат производства фирмы ASUS.
Таким образом, в большинстве платформ, защищенность информации SPD от
программного искажения зависит только от подключения входа WP микросхемы 24C02
на модуле DIMM.
Симптомы неисправности
Разумеется, содержимое микросхемы SPD модуля памяти может быть искажено не
только в результате действия вредоносных программ. Причиной может быть
программный сбой, а также аппаратная неисправность самой микросхемы SPD или
контроллера SMBus.
Симптомы такой неисправности существенно различаются в зависимости от двух
факторов: типа платформы и характера искажения (какие именно параметры
искажены).
В "древних" платформах, использующих память PC66, PC100, PC133 SDRAM, несмотря
на то, что модули DIMM уже содержали SPD, разработчики BIOS в силу определенной
инерционности использовали "старые" методы детектирования памяти, основанные на
записи в ОЗУ тестовых данных и их контрольном считывании по специальному
алгоритму без использования SPD. В таких платформах искаженность содержимого
микросхемы SPD и даже ее физическое снятие с модуля DIMM, в большинстве случаев
не приводит к потере работоспособности, хотя контроллер памяти может быть
проинициализирован неоптимально.
Используя данное свойство "древних" платформ автор успешно применял плату на
чипсете Intel BX в качестве программатора для микросхем 24C02, временно
устанавливая микросхему, которую требуется записать, на один из модулей памяти,
вместо микросхемы SPD.
В более новых платформах, использующих DDR, DDR2, DDR3, процедура настройки
контроллера памяти значительно сложнее и выполнить ее без привлечения информации
из SPD невозможно. Такие платы обычно не стартуют, если присутствует хотя бы
один модуль DIMM с некорректным содержимым SPD. Даже если этот модуль установлен
в старшем банке, а в младшем находится исправный модуль.
Разумеется, многое зависит и от того какой параметр искажен. Например, если
увеличено значение байта, задающего тактовый период, BIOS будет устанавливать
пониженную частоту при инициализации контроллера памяти, что приведет к падению
быстродействия.
Отметим, что данные SPD защищены контрольной суммой, поэтому вредоносная
программа, желающая изменить тайминги модуля памяти без вывода его из строя,
должна корректировать значение контрольной суммы после изменения значений
параметров. Также отметим, что на некоторых материнских платах BIOS не
проверяет контрольную сумму SPD. Поэтому модуль памяти с работоспособными
значениями параметров, но некорректной контрольной суммой SPD, может нормально
работать на таких платах.
Меры предосторожности
Тем, кто решится поэкспериментировать с перезаписью микросхем SPD, следует
заранее позаботиться о восстановлении их содержимого. Исходное содержимое SPD
всех модулей памяти следует предварительно сохранить в файлах с помощью
программы чтения SPD, имеющейся в предлагаемом наборе. Категорически не
рекомендуется ставить такие эксперименты на основном рабочем компьютере, лучше
найти какую-нибудь старую плату, оставшуюся, например, с прошлого апгрейда или
частично исправную и собрать на ее базе "полигон".
Оптимально, если это будет плата на чипсетах, например Intel TX, LX, BX,
использующая SDRAM первого поколения. Как было сказано выше, такие платы обычно
сохраняют работоспособность при некорректном содержимом SPD, поэтому вероятность
получить нестартующую систему будет ниже.
Напомним, что BIOS считывает SPD только при перезапуске компьютера, поэтому,
делая опыты по перезаписи SPD, по возможности восстанавливайте исходное
содержимое перед сбросом или выключением питания.
Программа чтения SPD (каталог WORK\READ)
Как и в ранее опубликованных статьях данного цикла, в целях монопольного и
беспрепятственного взаимодействия программы с оборудованием при работе с
предлагаемыми примерами, автор применил "древнюю" технологию отладки под DOS.
Аргументация такого шага и рекомендации по организации рабочего места приведены
в ранее опубликованной статье " ".
Программа считывает содержимое SPD заданного модуля памяти (номер модуля
запрашивается) и сохраняет его в двоичном файле SPD.BIN, размером 256 байт. В
текущей версии поддерживаются чипсеты:
Intel от 430TX до 945 (c "южными мостами" PIIX4, ICH0-ICH7).
VIA от MVP3 до К8x (с "южными мостами" VT82C586B, VT82C596A/B, VT82C686A/B,
VT8233, VT8235, VT8237).
Поддержка чипсетов NVidia, SiS, ATI планируется в последующих реализациях
программы. При наличии читательского интереса автор вернется к данной теме.
Каталог содержит следующие файлы:
ASM_TD.BAT
– обеспечивает ассемблирование, линковку и запуск программы под
отладчиком. При запуске TASM и TLINK используются опции, обеспечивающие
добавление отладочной информации в EXE файл.
ASM_EXE.BAT – обеспечивает ассемблирование и линковку. Генерируется EXE файл.
RD_SPD.ASM – основной модуль программы.
A20.INC
– Библиотека для управления и контроля состояния адресной линии A20 с
использованием выходного порта контроллера клавиатуры.
BIGREAL.INC
– Библиотека поддержки режима Big Real Mode, для использования
32-битных адресов в диапазоне 0-4 Гб. Этот режим, как и управление адресной
линией A20, необходимы в данной программе только в том случае, когда чипсет
содержит конфигурационные регистры, находящиеся в пространстве памяти и для
включения контроллера SMB требуется перенастройка данных регистров (в том
случае, если BIOS запретил контроллер SMB перед загрузкой ОС). Такие регистры
имеются, например, в "южных мостах" Intel ICH6, ICH7. Это регистры memory-mapped
диапазона Root Complex Base Address – RCBA, подробности в .
SCREEN.INC
– Библиотека функций для вывода на экран в текстовом режиме 80x25
символов.
NUMPRINT.INC – Библиотека для вывода шестнадцатеричных чисел в текстовом виде.
PCIBIOS.INC
– Библиотека для доступа к конфигурационному пространству с
использованием функций PCIBIOS. Подробности в .
REFRDEL.INC
– Подпрограмма задержки, использующая Refresh Trigger. Подробности в
.
SMBUS.INC – Диспетчер функций для процедур поддержки System Management Bus.
SMBDEVS.INC
– Библиотека, обеспечивающая поддержку чипсетов. В этот модуль
вынесены подпрограммы, написанные под заданные чипсеты.
TEXT.INC – Текстовые строки.
CPU_DATA.INC
– Данные, используемые для управления адресной линией A20 и
включения режима Big Real Mode, обеспечивающего 32-битную адресацию.
SMB_DATA.INC
– Переменные и константы, используемые процедурами поддержки System
Management Bus.
Примечание 1.
Если файл с именем SPD.BIN уже существует, он будет перезаписан без
предупреждения.
Примечание 2.
В большинстве плат нумерация модулей памяти идет от центра платы. Например,
если на плате 4 разъема для DIMM, то у ближайшего к процессору разъема 3-битный
адрес микросхемы SPD будет 000b=0, у дальнего разъема 011b=3. Вместе с тем,
встречаются исключения, поэтому перед выполнением экспериментов следует
проверить нумерацию модулей. Это можно сделать с помощью диагностических утилит,
либо устанавливая один модуль поочередно во все разъемы и проверяя, при задании
какого номера DIMM программа его распознает.
Примечание 3.
В исходных текстах программы, наряду с процедурами чтения и записи байтов,
используемыми при операциях с микросхемами SPD (Read_Byte, Write_Byte),
содержатся также процедуры чтения и записи блоков (Read_Block, Write_Block). В
данной версии программы они не используются и резервируются для будущего
расширения функциональности. Процедуры блокового чтения и записи SMB потребуются
для взаимодействия с регистрами тактового генератора.
Программа записи SPD (каталог WORK\WRITE)
Программа считывает двоичный файл SPD.BIN, размером 256 байт и записывает его
содержимое в заданную микросхему SPD (номер модуля DIMM запрашивается).
Контрольная сумма автоматически корректируется.
Каталог содержит такой же набор файлов, что и каталог WORK\READ,
описанный выше.
Примечание 1.
Для плат с "южным мостом" VIA VT82C586B поддерживается только чтение SPD, без
записи. Это ограничение программы, не чипсета.
Примечание 2.
Программа записи SPD автоматически корректирует контрольную сумму данных.
Согласно стандарту, байт с адресом 3Fh должен содержать младшие 8 бит суммы
байтов с адресами 00h-3Eh. Если программа используется для модулей памяти,
использующих другой формат, либо требуется запрограммировать в микросхему
данные, не являющиеся информацией SPD, процедуру вычисления контрольной суммы
потребуется модифицировать.
Примечание 3.
На некоторых модулях памяти, в целях снижения стоимости, вместо микросхемы
24C02, допускающей перезапись, используется масочная микросхема постоянного
запоминающего устройства (ПЗУ), переписать содержимое которой невозможно.
Текстовые документы (каталог WORK\DOC).
README.TXT – краткая справка по использованию программ чтения и записи SPD.
SPD_SDR – описание формата SPD для модулей памяти SDRAM.
SPD_DDR – описание формата SPD для модулей памяти DDR SDRAM.
SPD_DDR2 – описание формата SPD для модулей памяти DDR2 SDRAM.
Документы в текстовом формате MS DOS. Перечисленные текстовые файлы могут быть
использованы как краткая русскоязычная справка по форматам SPD для различных
типов модулей памяти. Детальная информация содержится в .
Заключение
В статье рассмотрена одна из уязвимостей, которая может быть использована
вредоносными программами для выведения из строя оборудования, в частности
модулей памяти. Материал будет полезен при оценке степени защищенности систем и
выработке методов ее повышения. Для разбирающихся в схемотехнике и умеющих
держать в руках паяльник приведенных сведений будет вполне достаточно для
выполнения ремонта модулей DIMM у которых искажена информация SPD, а также
реализации программатора микросхем Serial Flash ROM на базе обычной материнской
платы.
Прилагаемые программы также будут полезны оверклокерам, для которых
редактирование содержимого SPD открывает новые возможности по "разгону" памяти,
так как набор параметров, которыми можно управлять, изменяя содержимое SPD,
существенно шире, чем набор опций BIOS Setup. Разумеется, действовать нужно
очень осторожно, заранее продумав пути восстановления работоспособности системы,
так как при записи некорректных параметров в SPD, обнуление CMOS уже не поможет.
Еще один вариант применения указанной технологии – хранение в неиспользуемой
области SPD "ключей", обеспечивающих, например, распознавание заданного
компьютера для защиты программ от несанкционированного копирования.
Источники информации
developer.intel.com .
1) Intel 82371AB PCI-TO-ISA / IDE XCELERATOR (PIIX4) Datasheet. Order Number
290562-001.
2) Intel 82801DB I/O Controller Hub 4 (ICH4) Datasheet. Document Number
290744-001.
3) Intel I/O Controller Hub 6 (ICH6) Family Datasheet. Document Number
301473-001.
Электронные документы, доступные на сайте
developer.amd.com .
4) AMD-8111 HyperTransport I/O Hub Data Sheet. Publication # 24674.
Электронные документы, доступные на сайте
datasheetarchive.com .
(Информация на данном сайте более полная, чем на "родных" сайтах
производителей указанных микросхем.)
5) VIA VT82C586B PIPC PCI Integrated Peripheral Controller. Для поиска
документа набирать строку "VT82C586B".
6) VIA VT82C686A South Bridge Datasheet. Revision 1.54. Для поиска документа
набирать строку "VT82C686".
7) VIA VT82C686B South Bridge Datasheet. Revision 1.71. Для поиска документа
набирать строку "VT82C686".
Электронные документы, доступные на сайте
pcisig.com .
Документы , на сайте pcisig.com доступны только для членов PCI
Special Interest Group. Воспользовавшись поисковыми системами, можно найти
данные документы для свободной загрузки.
8) PCI BIOS Specification. Revision 2.1.
9) PCI Local Bus Specification. Revision 3.0.
10) PCI-to-PCI Bridge Architecture Specification. Revision 1.1.
Электронные документы, доступные на сайте
smbus.org .
11) System Management Bus (SMBus) Specification. Version 2.0.
Электронные документы, доступные на сайте
semiconductors.philips.com .
12) The I2C-Bus Specification. Version 2.1.
Электронные документы, доступные на сайте
atmel.com .
13) AT24C01A/02/04/08/16 2-Wire Serial CMOS E2PROM Data Sheet.
Электронные документы, доступные на сайте
jedec.org .
14) JEDEC Standard No. 21-C. Page 4.1.2.5-1. Appendix E: Specific PD’s for
Synchronous DRAM (SDRAM).
15) JEDEC Standard No. 21-C. Page 4.1.2.4-1. Appendix D: DDR Synchronous DRAM
(DDR SDRAM). 16) JEDEC Standard No. 21-C Page 4.1.2.10-1. Appendix X: Serial
Presence Detects for DDR2 SDRAM (Revision 1.2).
17) JEDEC Standard No. 21-C. Page 4.1.2.11-1. Appendix K: Serial Presence Detect
(SPD) for DDR3 SDRAM Modules. SPD Revision 1.0.
18) DDR2 FB-DIMM SPD 1.0. Appendix X: Serial Presence Detect (SPD) for Fully
Buffered DIMM (Revision 1.0).
19) JEDEC Standard No. 21-C. Page 4.5.4-1. 168-pin Unbuffered SDRAM DIMM family.
20) JEDEC Standard No. 21-C. Page 4.5.10-1. 184-pin Unbuffered DDR SDRAM DIMM
family.
21) JEDEC Standard No. 21-C. Page 4.5.14-1. 240-pin Unbuffered and Registered
DDR2 SDRAM DIMM family.
22) JEDEC Standard No. 21-C. Page 4.20.19-1. 240-pin
PC3-6400/PC3-8500/PC3-10600/PC3-12800 DDR3 SDRAM Unbuffered DIMM Design
Specification.
Книги
23) В.Л. Григорьев. Микропроцессор i486. Архитектура и программирование.
Москва ТОО "ГРАНАЛ" 1993.
24) В.Г. Артюхов, А.А. Будняк. В.Ю. Лапий. С.М. Молявко, А.И. Петренко.
Проектирование микропроцессорной электронно-вычислительной аппаратуры.
Справочник. Киев "Тэхника" 1988.
25) К. Г. Самофалов, О.В. Викторов. Микропроцессоры. Библиотека инженера. Киев
"Тэхника" 1989.
26) 2B ProGroup: В.А. Вегнер, А.Ю. Крутяков, В.В. Серегин, В.А. Сидоров, А.В.
Спесивцев. Аппаратура персональных компьютеров и ее программирование. IBM
PC/XT/AT и PS/2. Москва "Радио и связь" 1995.
– Быстрее, еще быстрее, ну ускорься, пожалуйста, хоть немного, а то меня сейчас…
– Не могу, дорогой Геймер, ведь я достигла своей предельной тактовой частоты.
Примерно так мог бы выглядеть диалог и Геймера, у которого на счету каждая доля секунды.
Тактовая частота оперативной памяти (ОЗУ, RAM) – второй по значимости параметр после объема. Чем она выше, тем быстрее происходит обмен данными между процессором и ОЗУ, тем шустрее работает компьютер. Оперативка с низкими тактами может стать «бутылочным горлом» в ресурсоемких играх и программах. И если вы не хотите каждый раз упрашивать капризную железку немного прибавить скорость, при покупке всегда обращайте внимание на эту характеристику. Сегодня поговорим, как узнать частоту оперативной памяти по описанию в каталогах магазинов, а также той, что установлена на вашем ПК.
Как понять, что за «зверя» предлагает магазин
В описании модулей оперативной памяти на сайтах интернет-магазинов иногда указывают не все, а лишь отдельные скоростные характеристики. Например:- DDR3, 12800 Мб/с.
- DDR3, PC12800.
- DDR3, 800 МГц (1600 МГц).
- DDR3, 1600 МГц.
Кто-то подумает, что речь в этом примере идет о четырех разных планках. На самом деле так можно описать один и тот же модуль RAM с эффективной частотой 1600 МГц! И все эти числа косвенно или прямо указывают на нее.
Чтобы больше не путаться, разберемся, что они означают:
- 12800 Мб/с – это пропускная способность памяти, показатель, получаемый путем умножения эффективной частоты (1600 МГц) на разрядность шины одного канала (64 бит или 8 байт). Пропускная способность описывает максимальное количество информации, которое модуль RAM способен передавать за один такт. Как определить по ней эффективную частоту, думаю, понятно: нужно 12800 разделить на 8.
- PC12800 или PC3-12800 – другое обозначение пропускной способности модуля RAM. Кстати, у комплекта из двух планок, предназначенного к использованию в двухканальном режиме, пропускная способность в 2 раза выше, поэтому на его этикетке может стоять значение PC25600 или PC3-25600.
- 800 МГц (1600 МГц) – два значения, первое из которых указывает на частотность шины самой памяти, а второе – в 2 раза большее – на ее эффективную частоту. Чем отличаются показатели? В компьютерах, как вы знаете, используется ОЗУ типа DDR – с удвоенной скоростью передачи данных без увеличения количества тактов шины, то есть за 1 такт через нее передается не одна, а две условные порции информации. Поэтому основным показателем принято считать эффективную тактовую частоту (в данном примере – 1600 МГц).
На скриншоте ниже показано описание скоростных характеристик оперативки из каталогов трех компьютерных магазинов. Как видно, все продавцы обозначают их по-своему.
Разные модули ОЗУ в рамках одного поколения – DDR, DDR2, DDR3 или DDR4, имеют разные частотные характеристики. Так, самая распространенная на 2017 год RAM DDR3 выпускается с частотностью 800, 1066, 1333, 1600, 1866, 2133 и 2400 МГц. Иногда ее так и обозначают: DDR3-1333, DDR3-1866 и т. д. И это удобно.
Собственную эффективную частоту имеет не только оперативка, но и устройство, которое ею управляет – контроллер памяти. В современных компьютерных системах, начиная с поколения Sandy Bridge, он входит в состав процессора. В более старых – в состав компонентов северного моста материнской платы.
Практически все ОЗУ могут работать на более низких тактах, чем указано в характеристиках. Модули оперативки с разной частотностью при условии сходства остальных параметров совместимы между собой, но способны функционировать только в одноканальном режиме.
Если на компьютере установлено несколько планок ОЗУ с разными частотными характеристиками, подсистема памяти будет вести обмен данными со скоростью самого медленного звена (исключение – устройства с поддержкой технологии XMP). Так, если частота контроллера составляет 1333 МГц, одной из планок – 1066 МГц, а другой – 1600 МГц, передача будет идти на скорости 1066 МГц.
Как узнать частоту оперативки на компьютере
П режде чем учиться определять частотные показатели оперативной памяти на ПК, разберемся, как их узнает сам компьютер. Он считывает информацию, записанную в микросхеме SPD, которой оснащена каждая отдельная планка ОЗУ. Как выглядит эта микросхема, показано на фото ниже.
Данные SPD умеют читать и программы, Например, широко известная утилита CPU- Z , один из разделов которой так и называется – «SPD ». На скриншоте далее мы видим уже знакомые характеристики скорости планки оперативки (поле «Max Bandwidth ») – PC3-12800 (800 MHz). Чтобы узнать ее эффективную частоту, достаточно разделить 12800 на 8 или 800 умножить на 2. В моем примере этот показатель равен 1600 MHz.
Однако в CPU- Z есть еще один раздел – «Memory », а в нем – параметр «DRAM Frequency », равный 665,1 MHz. Это, как вы, наверное, догадались, фактические данные, то есть частотный режим, в котором в действительности функционирует ОЗУ. Если мы умножим 665,1 на 2, то получим 1330,2 MHz – значение, близкое к 1333 – частоте, на которой работает контроллер памяти этого ноутбука.
Помимо CPU-Z, аналогичные данные показывает и другие приложения, служащие для распознавания и мониторинга железа ПК. Ниже приведены скриншоты бесплатной утилиты HWiNFO32/64 :
И платной, но горячо любимой российскими пользователями AIDA64 :
Где и что смотреть, думаю, понятно.
Наконец, последний способ узнать частоту оперативной памяти – это чтение этикетки, приклеенной к самой планке.
Если вы прочитали статью сначала, вам не составит труда найти в этих строчках нужные сведения. В примере, показанном выше, интересующий показатель составляет 1600 MHz и скрывается в слове “PC3L-12800s”.