Контроллер шины памяти что это

Контроллер памяти — это цифровая схема, которая управляет потоком данных, поступающих в основную память компьютера и из нее . Контроллер памяти может быть отдельной микросхемой или интегрирован в другую микросхему, например, размещаться на том же кристалле или являться неотъемлемой частью микропроцессора ; в последнем случае его обычно называют интегрированным контроллером памяти ( IMC ). Контроллер памяти иногда также называют контроллером микросхемы памяти ( MCC ) или блоком контроллера памяти ( MCU ).

Распространенной формой контроллера памяти является блок управления памятью (MMU), который во многих операционных системах, таких как Unix , реализует виртуальную адресацию .

Видео:03. Основы устройства компьютера. Память и шина. [Универсальный программист]Скачать

История

Большинство современных микропроцессоров настольных ПК или рабочих станций используют встроенный контроллер памяти (IMC), включая микропроцессоры Intel , AMD и микропроцессоры , построенные на архитектуре ARM .

До K8 (около 2003 г.) микропроцессоры AMD имели контроллер памяти, встроенный в северный мост материнской платы . В K8 и более поздних версиях AMD использовала встроенный контроллер памяти. Точно так же до Nehalem (около 2008 г.) микропроцессоры Intel использовали контроллеры памяти, встроенные в северный мост материнской платы. Nehalem и позже перешли на интегрированный контроллер памяти.

Другие примеры микропроцессоров , которые используют интегрированный контроллер памяти включает IBM «s POWER5 и Sun Microsystems » ы UltraSPARC T1 .

Хотя интегрированный контроллер памяти может повысить производительность системы, например, за счет уменьшения задержки памяти , он привязывает микропроцессор к определенному типу (или типам) памяти, вызывая перепроектирование для поддержки новых технологий памяти. Когда была представлена DDR2 SDRAM , AMD выпустила новые процессоры Athlon 64. Эти новые модели с контроллером DDR2 используют другой физический разъем (известный как Socket AM2 ), поэтому они подходят только для материнских плат, предназначенных для нового типа оперативной памяти. Когда контроллер памяти не установлен на кристалле, тот же ЦП может быть установлен на новой материнской плате с обновленным северным мостом .

Некоторые микропроцессоры 1990-х годов, такие как DEC Alpha 21066 и HP PA-7300LC , имели встроенные контроллеры памяти; однако это было реализовано не для повышения производительности, а для снижения стоимости систем за счет устранения необходимости во внешнем контроллере памяти.

В некоторых процессорах контроллеры памяти предназначены для использования в качестве выделенных внешних компонентов, не входящих в набор микросхем. Примером может служить IBM POWER8 , в котором используются внешние микросхемы Centaur , которые монтируются на модули DIMM и действуют как буферы памяти, микросхемы кеш- памяти L4 и как фактические контроллеры памяти. Первая версия чипа Centaur использовала память DDR3, но позже была выпущена обновленная версия, которая может использовать DDR4.

Контроллеры памяти содержат логику, необходимую для чтения и записи в DRAM , а также для «обновления» DRAM . Без постоянных обновлений DRAM потеряет записанные в нее данные, поскольку конденсаторы теряют свой заряд в течение доли секунды (не более 64 миллисекунд в соответствии со стандартами JEDEC ).

Чтение и запись в DRAM выполняется путем выбора адресов данных строк и столбцов DRAM в качестве входов в схему мультиплексора , где демультиплексор в DRAM использует преобразованные входы для выбора правильного места в памяти и возврата данных, которые затем передается обратно через мультиплексор для консолидации данных с целью уменьшения ширины шины, необходимой для работы.

Ширина шины — это количество параллельных линий, доступных для связи с ячейкой памяти. Ширина шины контроллеров памяти варьируется от 8-битной в более ранних системах до 512-битной в более сложных системах и видеокартах (обычно реализовано в виде четырех 64-битных контроллеров памяти, работающих одновременно, хотя некоторые из них предназначены для работы в «групповом режиме» «где два 64-битных контроллера памяти могут использоваться для доступа к 128-битному устройству памяти).

Некоторые контроллеры памяти, такие как интегрированный в процессоры PowerQUICC II, включают оборудование для обнаружения и исправления ошибок .

Видео:Как устранить проблему с sm контроллер шиныСкачать

Безопасность

Несколько экспериментальных контроллеров памяти (в основном ориентированных на рынок серверов, где защита данных требуется по закону) содержат второй уровень трансляции адресов в дополнение к первому уровню трансляции адресов, выполняемой блоком управления памятью ЦП .

Контроллеры памяти, интегрированные в некоторые процессоры Intel Core , также обеспечивают скремблирование памяти как функцию, которая превращает пользовательские данные, записанные в основную память, в псевдослучайные шаблоны.

Скремблирование памяти (в теории криптографии) должно предотвращать криминалистический и обратный инженерный анализ на основе остаточных данных DRAM , эффективно делая неэффективными различные типы атак холодной загрузки . В нынешней практике этого добиться не удалось.

Однако скремблирование памяти было разработано только для решения электрических проблем, связанных с DRAM. Стандарты скремблирования памяти конца 2010-х годов не устраняют и не предотвращают проблемы или проблемы с безопасностью. Стандарты скремблирования памяти 2010-х годов не являются криптографически безопасными, не обязательно имеют открытый исходный код или открыты для публичного пересмотра или анализа.

У ASUS и Intel есть свои стандарты скремблирования памяти. В настоящее время материнские платы ASUS позволяют пользователю выбирать, какие стандарты скремблирования памяти использовать [ASUS или Intel] или полностью отключить эту функцию.

Читайте также: Шины с защитой от проколов continental

Видео:Код 28 — для устройства не установлены драйверы в Windows 10 и Windows 7 (решение)Скачать

Варианты

Память с двойной скоростью передачи данных

Контроллеры памяти с двойной скоростью передачи данных (DDR) используются для управления памятью DDR SDRAM , где данные передаются как по нарастающему, так и по спадающему фронту тактовой частоты системной памяти. Контроллеры памяти DDR значительно сложнее по сравнению с контроллерами с одной скоростью передачи данных, но они позволяют передавать вдвое больше данных без увеличения тактовой частоты ячейки памяти или ширины шины.

Многоканальная память

Контроллеры многоканальной памяти — это контроллеры памяти, в которых устройства DRAM разделены на несколько разных шин, чтобы контроллер (ы) памяти мог обращаться к ним параллельно. Это увеличивает теоретическую ширину полосы пропускания шины в несколько раз. Хотя канал для каждой ячейки DRAM был бы идеальным решением, добавить больше каналов очень сложно из-за количества проводов, емкости линии и необходимости, чтобы линии параллельного доступа имели одинаковую длину.

Полностью буферизованная память

Системы с полностью буферизованной памятью размещают буферное устройство памяти на каждом модуле памяти (называемом FB-DIMM, когда используется полностью буферизованная RAM), которые, в отличие от традиционных устройств контроллера памяти, используют последовательный канал передачи данных к контроллеру памяти вместо параллельного канала, используемого в предыдущие конструкции RAM. Это уменьшает количество проводов, необходимых для размещения устройств памяти на материнской плате (что позволяет использовать меньшее количество слоев, что означает, что на одной плате можно разместить больше устройств памяти) за счет увеличения задержки (времени необходимо для доступа к ячейке памяти). Это увеличение связано со временем, необходимым для преобразования параллельной информации, считанной из ячейки DRAM, в последовательный формат, используемый контроллером FB-DIMM, и обратно в параллельную форму в контроллере памяти на материнской плате.

Теоретически буферное устройство памяти FB-DIMM может быть построено для доступа к любым ячейкам DRAM, что позволяет использовать независимый от ячеек памяти дизайн контроллера памяти, но это не было продемонстрировано, поскольку технология находится в зачаточном состоянии.

Контроллер флэш-памяти

Многие устройства флэш-памяти , такие как карты памяти USB, содержат контроллер флэш-памяти на кристалле. Доступ к флеш-памяти по своей природе медленнее, чем к ОЗУ, и она часто становится непригодной для использования после нескольких миллионов циклов записи, что обычно делает ее непригодной для приложений с ОЗУ.

Видео:❓ Неизвестное устройство в Windows. Как решить проблему?Скачать

SM контроллер шины: что это за устройство и где взять для него драйвер

Когда в сборе вся команда, дела идут как надо, но если отсутствует хотя бы одно важное звено, работа не клеится. Так и с компьютером: когда все драйвера на месте, он пашет на все сто, а если какой-то из них не установлен или слетел, жди неприятных сюрпризов.

С поиском и установкой драйверов для видео, звука, сети и другого известного оборудования любой мало-мальски опытный юзер справляется без труда, но такое объекты, как SM контроллер шины, многих ставят в тупик: что, мол, это за устройство, где находится и где взять для него драйвер. Что ж, давайте разберемся.

Видео:Система Windows не смогла найти драйверы. Что делать?Скачать

Шина SM: что это такое

Шина системного управления SM (System Management Bus), она же SMBus и SMB – это двухпроводная, двунаправленная линия данных, образующая связь интегральных схем внутри компьютера. Она используется для получения информации об устройствах, их настройки и управления режимами работы, по ней передаются данные от датчиков аппаратного мониторинга (напряжений, температур, скорости вращения вентиляторов, закрытия крышки и прочего), она служит средой передачи сигналов подсистемы питания ПК и т. д. Одним словом, шина SM – универсальный интерфейс, который взаимодействует с основной массой оборудования.

Например, посредством SMBus контроллер памяти получает данные о характеристиках каждого установленного модуля ОЗУ и задает параметры их совместной работы. Через нее пользователь и программы могут менять настройки часов реального времени, управлять яркостью монитора, увеличивать громкость динамиков и т. д.

Пример изображения интерфейса SMBus на схеме электронного устройства показан ниже. Линия SDA отвечает за передачу данных, а SCL – за синхронизацию.

Видео:Sm контроллер шины что это, 1Скачать

Зачем нужен драйвер контроллера SMBus и где его взять

Работой шины SM управляет контроллер, который входит в состав чипсета (модуля PCH, FCH) материнских плат как для процессоров Intel, так и для AMD. Чтобы операционная система, пользователь и программы могли взаимодействовать с контроллером, в частности, получать информацию о железе и управлять его настройками, нужен драйвер.

Тот, кто имеет опыт установки драйверов, наверняка знает, что производители ПК, ноутбуков и отдельных компьютерных железяк выпускают драйвера для устройств целиком, например, для видеокарты, для Wi-Fi, для монитора и т. д. Драйвера для шины SMBus среди них, за редким исключением, нет. Почему? Да потому, что он входит в состав драйвера чипсета материнской платы.

Читайте также: Диски литье шин шина

В диспетчере задач ОС Windows он находится в разделе «Системные устройства»:

Согласитесь, мало кому бы понравилось ставить «дрова» для такого количества системных устройств вручную, поэтому производители материнок и ноутбуков собирают их в один пакет. Лишь в редких случаях драйвер SMBus предлагается установить отдельно.

Итак, для установки драйвера шины SM:

• Если вы владелец стационарного ПК, зайдите на официальный сайт производителя материнской платы, найдите описание вашей модели, откройте раздел «Драйверы и программное обеспечение» (название приблизительное) и скачайте драйвер для чипсета.
• Если вы владелец ноутбука, откройте сайт производителя вашего аппарата, найдите описание модели, перейдите в раздел с драйверами и ПО, затем также скачайте драйвер для чипсета.

При наличии отдельного драйвера шины SMBus чаще всего достаточно скачать и установить только его. Если возникают проблемы, предварительно установите драйвер на чипсет.

Кстати, ошибки при установке драйверов различного оборудования зачастую возникают из-за нарушения порядка этой процедуры. Чтобы все встало как надо, в первую очередь следует устанавливать на ПК драйверы чипсета, затем системных интерфейсов – USB, SATA и т. д. (если они выложены отдельно), после них – остальных устройств: видео, аудио, Wi-Fi, Bluetooth и прочего.

Видео:Другие устройства в диспетчере устройств как убрать Windows 11.Неизвестное устройство.PCI-контроллерСкачать

Что делать, если я не могу найти или установить нужный драйвер?

Переустановка драйверов чипсета решает проблему с определением контроллера шины SM в 95-98% случаев. Оставшиеся проценты приходятся на редкие и устаревшие устройства, а также на спонтанные ошибки, когда из всего пакета не устанавливается или некорректно работает только драйвер SMBus. В диспетчере устройств такой девайс бывает отмечен восклицательным знаком:

В таких случаях помогает поиск драйвера на сторонних ресурсах по коду устройства и производителя.

• Запустите диспетчер устройств и найдите в нем проблемный девайс. Щелкните по строке правой клавишей мыши и откройте его «Свойства».

• В окошке свойств зайдите на вкладку «Сведения» и из выпадающего списка «Свойство» выберите «ИД оборудования».

• Скопируйте верхнюю строку, в моем примере это PCI\VEN_8086&DEV_1C22&SUBSYS_C604144D&REV_04, и вставьте в строку запросов поисковика.

• Скачайте драйвер, подходящий для вашей операционной системы, с любого из предложенных ресурсов и установите.

Но будьте внимательны: под видом драйверов некоторые сайты распространяют вредоносное и рекламное ПО. Поэтому перед установкой обязательно просканируйте его антивирусом.

Видео:🖥️ Периферийное устройство Bluetooth драйвер WindowsСкачать

Что такое топология шины памяти материнской платы и почему это важно при разгоне оперативки

При разгоне памяти имеет значение каждый нюанс, даже тонкости разводки конкретной материнской платы. Что же такое I-топология, T-топология и Daisy Chain? Давайте разберемся, какие бывают, как влияют длина канала и качество согласования волнового сопротивления линии связи. Рассмотрим, какую конфигурацию ОЗУ лучше выбрать в конкретных условиях.

Видео:Для устройства не установлены драйверы КОД 28Скачать

Виды топологий материнских плат

Топологией называют схему соединения между собой функциональных узлов с помощью каналов связи. Применительно к компьютерной технике, существуют два вида соединения центрального процессора с оперативной памятью — в виде буквы «T» и Daisy Chain.

T-топология обеспечивает равноценные условия обмена информацией центрального процессора с каждой парой модулей ОЗУ. Поскольку они соединены параллельно, такая схема лучше оптимизирована для работы с четырьмя планками. С двумя модулями оперативки результат разгона будет хуже.

Большинство пользователей использует именно две планки памяти, поэтому схема не получила большого распространения. Она используется в премиальных материнских платах, где важен большой объем ОЗУ — например, ASRock X570 Extreme4.

Daisy Chain (переводится как «цепочка гирлянд») означает последовательное соединение модулей. Схема лучше подходит для двух планок памяти. При этом они обязательно должны быть установлены в «первые» слоты A2 и B2, то есть в ближайшие к процессору каналы связи. Если подключить все четыре модуля, задействовав неприоритетные слоты А1 и В1, частотные показатели ухудшатся. Топология очень популярна и используется в большинстве материнских плат.

Читать пример разгона процессора AMD Ryzen 9 3900X на материнской плате GIGABYTE X570 AORUS PRO с топологией Daisy Chain

Частный случай Daisy Chain, когда отсутствуют два дополнительных слота (не из-за экономии, а для достижения максимальных частот) называется I-топологией.

Эта схема подразумевает максимально возможный разгон оперативной памяти. Из-за отсутствия «хвостов» в виде неприоритетных слотов, обеспечивается наилучшее согласование канала связи процессора с двумя модулями ОЗУ. Пример такой материнской платы — ASUS ROG Strix X570-I Gaming.

Нужно понимать, что в бюджетных платах наличие всего двух слотов обусловлено экономией при производстве. Эта двухслотовость не имеет ничего общего с геймерскими решениями, предназначенными для экстремального разгона.

Видео:Как работает компьютер? Шины адреса, управления и данных. Дешифрация. Взгляд изнутри!Скачать

Как влияет длина канала связи

Как известно, скорость распространения электрического сигнала в проводнике равна скорости света. Давайте условно примем длину дорожки печатной платы, которая идет от процессора до оперативной памяти и обратно, равной 10 сантиметрам. Таким образом, время преодоления этого участка сигналом составляет 0,33 наносекунды. Это время затрачивается лишь на преодоление длины проводника, без учета времени на внутренние процессы. То есть, оперативная память минимум через 0,16 наносекунд получит сигнал, переданный процессором. И еще через 0,16 наносекунд ЦП получит ответ от ОЗУ.

Читайте также: Зимние шины кордиант газель

Задержка накладывает ограничение на максимальное количество тактов в единицу времени при работе связки оперативная память — процессор. Нетрудно пересчитать ее в частоту, которая в данном случае составит 3 ГГц (а эффективная частота памяти, то есть, с удвоенным количеством передаваемых данных за такт — 6 ГГц).

Таким образом, чем длиннее канал связи, тем меньше максимальная частота ОЗУ. При T-топологии расстояние дорожек от ЦП до памяти одинаковое, но общая длина каналов больше, чем у Daisy Chain.

Видео:Sm контроллер шины windows 7/32 bit chipset SM Bus controller and others driversСкачать

Как влияет согласование канала связи

Частота работы оперативной памяти соответствует радиочастотному диапазону: сигнал обмена процессора и ОЗУ, по сути, является радиосигналом. Поэтому условия переноса этого сигнала в проводнике полностью подчиняются законам распространения радиоволн.

Для надежной передачи радиосигнала, без потерь и переотражений от неоднородностей тракта передачи данных, необходимо, чтобы волновое сопротивление источника сигнала (процессора) и канала связи и нагрузки (оперативной памяти) были равны. В случае несоответствия волновых сопротивлений на каком-либо участке, возникает неоднородность. Радиосигнал частично проходит дальше к потребителю и частично отражается обратно — в сторону источника. Происходит наложение на последующий сигнал, что приводит к искажениям и возникновению ошибок при обработке оперативной памятью.

Очевидно, что при неискаженном сигнале разогнанная оперативная память работает на своих максимальных устойчивых значениях частот. При появлении искажений из-за несогласования волновых сопротивлений, происходит снижение стабильной рабочей частоты. Это случается, если не соблюдать рекомендации производителя — например, использовать только два модуля ОЗУ в материнской плате с Т-топологией.

Видео:Влияние шин PCI-e и внутренней шины видеокарты на производительностьСкачать

Что такое ранг оперативной памяти и почему он важен

Рангом называется блок данных, состоящий из микросхем памяти, расположенных на модуле. Ранг не имеет ничего общего с физическим расположением микросхем на одной или обеих сторонах модуля.

Например, один ранг памяти можно набрать восемью микросхемами, имеющими ширину шины 8 бит, или шестнадцатью микросхемами, имеющими ширину 4 бита (см. рисунок). Общий объем памяти одного ранга равен сумме объемов памяти каждой микросхемы, входящей в этот ранг.

Двухранговая память состоит из двух одноранговых комплектов микросхем. На одном физическом модуле размещаются два полноценных логических узла, которые используют один канал связи на двоих. При работе они поочередно подключаются к этому каналу, что накладывает ограничение на разгон — контроллеру памяти труднее работать с двумя модулями, чем с одним.

Читать сравнение сравнение однорангового и двухрангового модулей ОЗУ

Видео:USB-флешка.Что такое NAND контроллер и память.Что будет,если отпаять микросхему памяти?Скачать

Как определить топологию

Большинство производителей предпочитают не указывать, какая топология шины памяти применяется в их материнских платах. Как же узнать схему соединения для конкретной модели? Самый простой вариант — отыскать в руководстве по эксплуатации информацию о том, с каким количеством модулей ОЗУ обеспечивается максимальная частота. Если с четырьмя, то применяется T-топология, а если с двумя — однозначно Daisy Chain. Когда производитель рекомендует устанавливать пару модулей в приоритетные слоты, то это тоже означает, что применена «гирлянда», или последовательное соединение модулей.

Для AMD энтузиасты создали специальную таблицу. Достаточно забить в поиске название материнской платы и посмотреть столбец «Memory Topology».

Видео:Как работает компьютерная память: что такое RAM, ROM, SSD, HDD и в чем разница?Скачать

Рекомендации по конфигурациям ОЗУ

Материнские платы с T-топологией шины памяти оптимизированы для четырех одноранговых модулей памяти и обеспечивают с ними наилучший разгон. Несколько хуже будет с двумя одноранговыми модулями. Еще хуже — при наличии двух двухранговых плашек. И совсем плохой результат достигается с четырьмя двухранговыми модулями.

Топология Daisy Chain лучше всего подходит для двух одноранговых модулей памяти — это самый распространенный вариант при сборке ПК. Чуть хуже будет с двумя двухранговыми модулями. Еще хуже— с четырьмя одноранговыми плашками. И совсем плохая ситуация в случае с четырьмя двухранговыми модулями.

Если говорить о цифрах, то память на Daisy Chain топологии гонится лучше, чем на Т-топологии. Так, инженер компании MSI в лекции «В чем ключ к разгону памяти?» приводит конкретные примеры для контроллера IMC процессоров Intel 9-го поколения. При T-топологии компании удалось добиться максимальной частоты 4400 МГц при работе с четырьмя и 4133 МГц — с двумя модулями. Для Daisy Chain предел достигнут при 4600 МГЦ у двух планок, но за это пришлось заплатить нестабильной работой четырех — всего 4000 МГц.

Современные платы для энтузиастов поддерживают память частотой вплоть до 5400–5600 МГц.

На практике, топология платы имеет значение лишь когда мы говорим о работе памяти на частотах свыше 3600–3800 МГц. При меньших значениях ее влияние ничтожно и обращать на это внимание не стоит.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  
  

  источники:

  https://fasad-adelante.ru/kontroller-shiny-pamyati-chto-eto

  🔍 Видео

  Виды видеопамяти и сколько её нужно? Какая нужна шина?Скачать

  

  Как настроить оперативную память если настройки авто кривыеСкачать

  

  Шина компьютера, оперативная память, процессор и мостыСкачать

  

  Как разогнать процессор и память? Гоним по шине и множителю.Скачать

  

  Как работает оперативная память (RAM, ОЗУ)? Компьютер простым языком HYPERPC. #3Скачать

  

  Системная шина процессораСкачать