(Продолжение, начало в МК № 26–38, 40–43, 46, 50–52 (145–157, 159–162, 165, 169–171), 2000; № 1 (172), 4 (175), 6–7 (177–178), 12–13 (183–184), 17–18 (188–189), 23 (194), 27 (198), 30 (201), 33 (204), 35 (206), 40 (211), 42 (213), 44 (215), 47 (218), 50 (221), 1–2 (224–225))

4. Memory

(Продолжение)

4.4. Refresh

(Продолжение)

SDRAM Precharge Control

(Управление предварительным зарядом SDRAM)

Данная опция определяет, чем управляется предзаряд SDRAM — центральным процессором или самой SDRAM-памятью. В некоторых версиях BIOS данная опция может называться (трактоваться) как SDRAM Page Closing Policy («метод закрытия страниц SDRAM»). Если опция отключена (Disabled), то все циклы обращения процессора к SDRAM завершаются командой All Banks Precharge Command в интерфейсе SDRAM-памяти, что улучшает стабильность, но понижает производительность памяти. Если же опция включена (Enabled), то предварительный заряд контролируется самими чипами памяти. Это уменьшает количество предзарядов SDRAM, а число циклов обращения ЦПУ к памяти (CPU-to-SDRAM) значительно возрастает до того момента, когда потребуется регенерация памяти. Это однозначно ведет к повышению общей производительности системы, но может негативно влиять на стабильность ее работы.

SDRAM Refresh

(Опция выбора метода регенерации для SDRAM-памяти)

Возможные варианты: Serial (последовательный перебор строк при регенерации) и Simultaneous (одновременная регенерация). При рассмотрении опции Burst Refresh уже отмечались недостатки пакетной регенерации, когда в единый пакет собираются запросы на регенерацию. Перезарядка строк происходит мгновенно, но пока не завершится полная регенерация, доступ к шине памяти будет невозможен. Поэтому об оптимальном варианте для конкретной системы можно говорить только после экспериментальных тестов.

Данная опция была замечена в системах, построенных на чипсетах SIS620, SIS600.

Self-Refresh

Опция включения режима саморегенерации основной памяти (если установлено Enabled). Называется также EDO/FPM DRAM Self-Refresh.

Slow Refresh (1:4)

(Медленная pегенеpация)

При включении (Enabled) схема регенерации будет в 4 раза реже регенерировать память (64 мкс против 16), чем в обычном режиме. В итоге производительность системы повышается из-за ослабления конкуренции в борьбе за память между CPU и схемой pегенеpации. Однако не все типы динамических ОЗУ могут поддерживать такие «медленные» циклы (будет получено сообщение об ошибке четности или о сбое системы). В этом случае необходимо установить значение опции Disabled.

В свое время опция получила распространение благодаря развитию такого типа ПК, как laptop (дорожный ПК), в качестве энергосберегающей функции. В современных системах она опция встречается все реже.

Одно время также считалось, что медленная регенерация окажется достаточно эффективной при использовании 16-битных ISA-карт расширения, работающих в режиме bus master. Поскольку сама ISA-карта может быть инициатором запроса на регенерацию, то «медленная регенерация» в меньшей степени бы нарушала передачу данных по DMA-каналам.

Опция может называться также DRAM Slow Refresh, Slow Refresh или Slow Refresh Enable.

Еще ее одно название Slow Memory Refresh Divider. Но этой опцией устанавливался делитель для медленной регенерации: 1, 4, 16 или даже 64. Выставить самые большие значения, т.е. в максимальной степени снижать частоту регенерации, позволяла только специальная память.

Staggered Refresh

Переводится это словосочетание приблизительно как «регенерация с перекатыванием» и является обозначением «шахматной» регенерации. Как известно, регенерация выполняется на банках памяти с последовательным перебором строк. При наличии нескольких банков памяти и включении данной опции, банки памяти регенерируются одновременно, но со сдвигом по перебору строк.

Данный тип регенерации позволяет сгладить броски энергопотребления модулями памяти, выравнивая токи в процессе различных переключений. Уменьшение бросков тока снижает уровень помех.

С помощью этой несколько устаревшей опции можно установить временный интервал между регенерируемыми строками, который измеряется в системных тактах (0T, 1T, 2T, 3T, 4T, 5T, 6T, 7T). 0 позволяет регенерировать все строки в банках одновременно. Но предлагается и обычный набор значений: разрешить/отказать (Enabled и Disabled).

Опция может также называться Refresh Stagger или DRAM Refresh Stagger By.

4.5. Конфигурирование основной памяти

Auto Configuration

Опция автоматического конфигурирования параметров доступа к основной памяти. Обычно она находится в разделах Advanced Chipset Setup или Chipset Features Setup. Опция позволяет настроить время доступа к модулям памяти в автоматическом режиме, либо в «ручном» режиме, причем в соответствии со спецификациями применяемых модулей памяти. Чтобы выйти на режим пользовательской настройки, достаточно установить параметр в Disabled. Значение Auto (автоматическая конфигурация) стоит по умолчанию. Обычно встречаются следующие фиксированные значения —60 ns и 70 ns — для модулей памяти с соответствующим быстродействием в нано-секундах.

Опция также может называться DRAM Auto Configuration или Auto Configure EDO DRAM Tim (tim — это timing). В последнем варианте параметр Enabled заменил Auto, в остальном отличий между ними нет.

Значительно более существенны различия в том случае, когда под опцией Auto Configuration «скрываются» настройки доброй половины параметров соответствующего раздела BIOS Setup. Тогда автоматически конфигурируются параметры кэш-памяти, основной памяти, регенерации и даже скорость ISA-шины. Большинство из них мы рассмотрим.

Bank nn DRAM Type

Этой устаревшей опцией (еще для AT-286) устанавливался объем модулей памяти, собранных в банки с номерами nn. Значение параметра выбиралось из ряда: 64K, 256K, 1M.

Bank nn Numer of Banks

С помощью этой, уже устаревшей опции (для AT-286) устанавливалось количество заполненных банков из банков nn. Предлагались такие значения параметра: 0, 1, 2.

Base Memory Size

Эта опция-ветеран AMI BIOS содержит параметры по установке размера основной системной памяти: 512KB, 640KB (по умолчанию). Встречалась похожая опция и в Phoenix BIOS.

CAS# Latency

(Задержка CAS — CL)

Важнейшая характеристика чипа памяти, определяющая минимальное количество циклов тактового сигнала от момента запроса данных сигналом CAS до их появления и устойчивого считывания с выводов модуля памяти. Иногда говорят о задержке после приема команды. Под этим также понимают количество системных тактов, необходимых для завершения передачи первой «порции» пакета данных. Возможные значения параметров: 2, 3 — или в системных тактах —2T, 3T (3 Clks).

Значение в 3 такта устанавливается по умолчанию. Хотя в некоторых версиях BIOS возможно появление значения в 4 такта. Уменьшение параметра нужно осуществлять крайне осторожно, обязательно проверяя работоспособность системы. Если вы хотите избежать проблем, можете выбрать значение Auto, однако оно встречается не часто.

Другое название опции —CAS# Latency Clocks.

Все сказанное о задержке CAS справедливо и относительно следующих «древних» опций: CAS Width in Read Cycle, CAS-to-Read Delay, DRAM CAS Timing Delay, CAS Output Delay.

Столь «старинная» характеристика памяти не утратила своей значимости и с внедрением памяти типа SDRAM, опция стала называться SDRAM CAS# Latency (или реже —SDRAM CAS Latency Time).

В некоторых случаях версия BIOS может предложить возможность настройки параметров для отдельных банков памяти, и тогда в составе весьма внушительных меню появятся следующие опции:

DRAM Bank 0,1 CAS Latency

DRAM Bank 2,3 CAS Latency

DRAM Bank 4,5 CAS Latency (значения для всех: 1T, 2T, 3T, 4T).

Последние опции — из недалекого прошлого. В современных системах значение в один такт встретить невозможно. Зато появились значения в 2.5 такта.

Отметим еще раз, что меньшее значение увеличивает производительность системы (установка в 2 такта, в сравнении с 3-мя, ускоряет систему на 1–2%). Поэтому для SDRAM с быстродействием 10 нс или меньше рекомендуется меньшее значение. Некоторые модули памяти не поддерживают минимальные значения параметров, а это, в свою очередь, может привести к разрушению хранящейся в ОЗУ информации. Проблемы с пониженными значениями опции могут возникнуть и в случае «разгона» оперативки!

Думаю, без труда мы освоим и другие варианты параметров опции CAS# Latency: Slow и Fast. Необходимо уточнить, что наряду с традиционными значениями (2 clock, 3 clock) может повстречаться и значение SPD. Т.е. информация будет считана из EEPROM-модуля. Такой вариант предложил Phoenix BIOS.

CAS# Pulse Width

(Длительность сигнала CAS)

Опция устанавливает время активности (в системных тактах) сигнала CAS, необходимое для выполнения операции чтения. Стандартный набор значений: 1T, 2T.

В большинстве случаев различные версии BIOS могли предложить раздельную установку параметров для режима записи и чтения из памяти. Тогда опций было две, например, Write CAS# Pulse Width и Read CAS# Pulse Width. В некоторых случаях в версии BIOS, помимо раздельной установки параметров для режимов записи и чтения, учитывалась и возможность настройки параметров для отдельных банков памяти. И тогда пользователю приходилось «возиться» с целым набором опций:

Bank 0&1: CAS Read Pulse;

Bank 2&3: CAS Read Pulse;

Bank 4&5: CAS Read Pulse (значения для всех: 1T, 2T, 3T, 4T);

Bank 0&1: CAS Write Pulse;

Bank 2&3: CAS Write Pulse;

Bank 4&5: CAS Write Pulse (значения для всех: 1T, 2T).

Опция могла быть представлена в интегрированном виде —EDO CAS Pulse Width R/W со следующими значениями: 1T/1T, 1T/2T, 2T/2T.

Вот еще несколько примеров наименований опции: FPM DRAM Write Pulse Width, FPM CAS# Pulse Width, FPM DRAM CAS Pulse Width, CAS# Write Pulse Width, DRAM Write CAS Width, DRAM Write CAS# Pulse Width, EDO CAS# Pulse Width, EDO DRAM CAS Pulse Width, CAS Width in Read Cycle.

Эти опции могут предложить и такой ряд значений: 1T, 2T, 3T или 2T, 3T, 4T, 5T. Еще пример интегрированной реализации (для систем с возможностью использования различных типов памяти) —FPM/EDO Read Pulse Width (чипсеты i430FX, i430MX, i430HX): 1T/2T, 2T/1T, 3T/2T, 4T/3T. Ну и наконец, самая «древняя» интегрированная опция —Memory Pulse Width.

Напоследок еще одна опция, Post Write CAS Active, с помощью которой устанавливалось время активности CAS-сигнала для циклов записи в память со стороны master-устройства на PCI-шине.

CPU to DRAM Page Mode

Когда опция установлена в Disabled, контроллер памяти закрывает страницу памяти после доступа к ней. При этом очищается так называемый page open register. Когда опция включена (Enabled — по умолчанию), страница памяти остается открытой на случай повторного обращения к ней. Такой режим работы памяти более производителен.

То же самое характерно для множества опций с подобными наименованиями: DRAM Page Mode, DRAM Paging, DRAM Paging Mode, DRAM Page Open Policy, SDRAM Page Control.

Как и в случае с опциями, предоставляется и широкий и выбор возможных значений, доступных для регулирования параметров. В различных версиях BIOS можно даже найти опции с одинаковыми названиями, но различными значениями их параметров. Например, CPU to DRAM Page Mode может предоставить для выбора значения Use Paging и No Paging (по сути, это то же самое разрешение/запрещение закрытия страницы памяти). Возможны и следующие варианты значений: Always Open и Closes, Page Closes, Stays Open и Closes If Idle, Normal и Disabled.

Необходимо упомянуть еще о некоторых опциях: DRAM Page Closing Policy со значениями Closed, Open и Page Open Policy со значениями Close Page, Hold Open. Более современная опция SDRAM Page Closing Policy предложила иные варианты закрытия открытых страниц памяти, а именно по банкам памяти. При этом контроллер памяти закрывает открытые страницы либо в одном банке (One Bank), либо во всем массиве системной памяти (All Banks). Первое параметр предпочтительнее.

Иногда усовершенствованный (enhanced) механизм работы чипсета и контроллера памяти позволяет с помощью дополнительной информации об открытой странице памяти сохранять ее некоторое время открытой даже при отключенной опции, регулирующей политику закрытия страниц.

«Усовершенствованные» опции могут называться: DRAM Enhanced Paging, Enhanced DRAM Paging, Enhanced Page Mode, Enhanced Paging, EDO/FPM Enhanced Page Mode, SDRAM Enhanced Page Mode. В большинстве случаев они совершенно самостоятельно справляются с решением вопросов закрытия страниц памяти. Например, при Enabled чипсет сохранит страницу открытой до первого «промаха» (обращения не к этой странице). Когда опция заблокирована (Disabled), чипсет будет использовать дополнительную информацию для сохранения ее открытой.

(Продолжение следует)