Computer Memory Issues

Oltre a tipo, velocità e latenze della memoria, ci sono diversi altri aspetti da considerare quando si sceglie la memoria adatta al proprio sistema. Esamineremo ognuno di questi punti nelle sezioni seguenti.

Per prestazioni ottimali, i processori moderni richiedono una larghezza di banda di memoria superiore a quella che può essere fornita da un singolo modulo di memoria. Ad esempio, un processore Intel Pentium 4 con FSB a 800 MHz può utilizzare una larghezza di banda di memoria fino a 6,4 GB/s, il doppio di quella fornita da un singolo DIMM PC3200. Per soddisfare questa richiesta di maggiore larghezza di banda, gli ingegneri dei chipset hanno progettato dei "controller di memoria dual-channel" che riconoscono due moduli di memoria fisici come un unico modulo di memoria logico, raddoppiando di fatto la velocità di trasferimento dati tra la CPU e la memoria.

QUANDO LA MEMORIA DUAL-CHANNEL È IMPORTANTE

L'abilitazione del funzionamento della memoria in modalità dual-channel richiede che la scheda madre sia dotata di un controller di memoria dual-channel e che i moduli di memoria vengano installati in coppie corrispondenti. Idealmente, i due moduli di memoria dovrebbero essere identici, ma la maggior parte delle schede madri dual-channel accetta qualsiasi coppia di DIMM a condizione che abbiano la stessa capacità, lo stesso tipo e la stessa velocità. La maggior parte dei controller di memoria dual-channel funzionerà correttamente in modalità single-channel se si installa un solo DIMM, ma le prestazioni del sistema potrebbero risultare notevolmente ridotte.

Il funzionamento dual-channel può essere importante o meno per le prestazioni del sistema, a seconda del processore utilizzato. Ad esempio, i processori Athlon XP più veloci utilizzano un FSB a 400 MHz. Poiché l'Athlon XP utilizza un percorso a 64 bit (8 byte) tra il processore e la memoria, la larghezza di banda di memoria massima richiesta è di 3,2 GB/s. Ciò corrisponde esattamente alla larghezza di banda di un singolo DIMM PC3200, quindi l'utilizzo della memoria dual-channel con un sistema Athlon XP offre vantaggi prestazionali minimi o nulli.

QUANDO LA MEMORIA DUAL-CHANNEL NON È IMPORTANTE

Nonostante l'assenza di benefici concreti, molte schede madri Athlon XP supportano il funzionamento della memoria dual-channel, quindi molte persone si sentono in dovere di installare la memoria in coppie corrispondenti, a volte scartando la memoria originale per fare spazio a una nuova coppia di DIMM. Se stai aggiornando la memoria in un sistema con un Athlon XP o un altro processore che non beneficia del funzionamento della memoria dual-channel, ti consigliamo di ignorare la funzione dual-channel e di installare qualsiasi combinazione di DIMM sia più conveniente.

Al contrario, se stai aggiornando un sistema che utilizza un processore moderno come un Pentium 4, un Pentium D o un Athlon 64, è importante assicurarsi che il funzionamento della memoria dual-channel sia abilitato. In caso contrario, comprometterai le prestazioni del sistema, poiché il processore sprecherà troppo tempo in attesa della memoria.

La maggior parte delle schede madri dual-channel fornisce due o quattro slot di memoria. (Alcune ne forniscono solo tre; l'occupazione del terzo slot di memoria su tali schede madri disabilita il funzionamento della memoria dual-channel.) Utilizza le seguenti linee guida per aggiornare la memoria in una scheda madre dual-channel standard:

• In una scheda madre con due o quattro slot di memoria, di cui solo uno occupato, installa un nuovo modulo di memoria che sia identico o molto simile al modulo installato se raddoppiare la memoria attuale è sufficiente. Se hai bisogno di più memoria, rimuovi il modulo originale e installa due nuovi moduli identici.
• In una scheda madre con quattro slot di memoria, di cui solo due occupati, installa due o quattro nuovi moduli di memoria corrispondenti, a seconda della quantità di memoria attualmente installata e della quantità totale necessaria dopo l'aggiornamento.FIXME TABLEWASHERE
• In una scheda madre con quattro slot di memoria, tutti e quattro occupati, installa due o quattro nuovi moduli di memoria corrispondenti, a seconda della capacità dei moduli attualmente installati e della quantità totale di memoria necessaria dopo l'aggiornamento.

Quando installi un numero di moduli inferiore rispetto al numero di slot di memoria disponibili, è importante decidere quale modulo inserire in quale posizione. La maggior parte delle schede madri dual-channel etichetta gli slot di memoria come segue:

Canale A—DIMM 0 (o 1)

Canale A—DIMM 1 (o 2)

Canale B—DIMM 0 (o 1)

Canale B—DIMM 1 (o 2)

Contatti in oro contro contatti in stagno

I moduli di memoria sono disponibili con contatti in oro o in stagno. Il tipo di slot di memoria sulla tua scheda madre determina quali dovresti usare. Se gli slot di memoria della tua scheda madre hanno contatti in stagno, usa moduli di memoria con contatti in stagno; se gli slot di memoria utilizzano contatti in oro, usa moduli di memoria che abbiano anch'essi contatti in oro.

La preoccupazione è che il posizionamento di metalli diversi a stretto contatto possa causare corrosione, che a sua volta può causare problemi che vanno da errori di memoria intermittenti a un guasto completo della memoria. Evita di mescolare metalli di contatto, specialmente se il tuo sistema opera in un ambiente umido. Controlla i documenti della scheda madre per determinare quale tipo di moduli di memoria richiede e acquista solo moduli compatibili. (Quasi tutti i sistemi recenti utilizzano contatti in oro, quindi se sei in dubbio, i moduli in oro sono la scelta migliore.)

Sfortunatamente, non è sempre ovvio quale sia lo slot corrispondente. Gli slot del canale A possono essere raggruppati insieme, con gli slot del canale B separati leggermente, oppure gli slot DIMM 0 per entrambi i canali possono essere vicini, con gli slot DIMM 1 separati leggermente da essi. Molte schede madri codificano a colori gli slot DIMM, ma tale codifica non è sempre intuitiva. Ad esempio, la Figura 6-4 mostra i quattro slot di memoria in una scheda madre Intel D945PVS. Due degli slot sono blu e due neri, ma cosa indicano i colori? Entrambi gli slot blu sono DIMM 0 (o DIMM 1), o entrambi gli slot blu sono Canale A (o Canale B)?

Figura 6-4: Slot DIMM dual-channel, indicati dal colore

La pratica di Intel è di codificare a colori il DIMM 0 e posizionare il Canale A più vicino alla presa del processore, quindi dall'alto verso il basso gli slot in questa scheda madre sono Canale A/DIMM 0, A/1, B/0 e B/1. Altri produttori di schede madri utilizzano metodi diversi. Se stessi installando due moduli di memoria in questa scheda madre, li installeresti negli slot blu, il che metterebbe un DIMM sul Canale A e l'altro sul Canale B. Se invece installassi i due moduli nei due slot superiori, avresti la stessa quantità di memoria di sistema disponibile, ma la scheda madre sarebbe costretta a operare in modalità di memoria single-channel, rallentando notevolmente le prestazioni.

La memoria standard, chiamata anche memoria non-parity, utilizza 8 bit per memorizzare un byte da 8 bit. La memoria ECC (Error Correcting Code), a volte chiamata memoria di parità, utilizza 9 bit per memorizzare un byte da 8 bit. Il bit aggiuntivo fornito dalla memoria ECC viene utilizzato per memorizzare le informazioni di rilevamento e correzione degli errori.

Un modulo di memoria non-parity non può né rilevare né correggere gli errori. Un modulo di memoria ECC può rilevare tutti gli errori multi-bit, correggere tutti gli errori a bit singolo e correggere alcuni errori multi-bit. Gli errori di memoria sono così rari che la maggior parte dei sistemi desktop utilizza memoria non-parity, che è meno costosa e più veloce della memoria ECC. Di fatto, la maggior parte dei chipset desktop non supporta la memoria ECC. Se installi una memoria ECC in un sistema del genere, potrebbe non riconoscerla affatto, ma molto più probabilmente tratterà semplicemente la memoria ECC come una memoria non-parity, ignorando il bit aggiuntivo.

La memoria ECC viene occasionalmente utilizzata nei sistemi desktop, ma è molto più comune nei server e in altri sistemi critici di grandi dimensioni. Poiché i moduli ECC contengono chip di memoria aggiuntivi, nel rapporto di 9:8, tipicamente costano dal 10% al 15% in più rispetto a simili moduli non-parity. Inoltre, poiché i circuiti sui moduli ECC che calcolano e memorizzano i valori ECC impongono un certo sovraccarico, i moduli ECC sono marginalmente più lenti rispetto a simili moduli non-parity.

CONTEGGIO DEI CHIP

Puoi identificare un modulo ECC visivamente contando il numero di chip RAM presenti su di esso. Se quel numero è divisibile equamente per tre o per cinque, si tratta di un modulo ECC. In caso contrario, è un modulo non-parity. Spesso puoi identificare un modulo ECC anche dal suo codice identificativo. I moduli ECC sono larghi 72 bit contro i 64 bit di un modulo non-parity e solitamente includono tale dato nel numero di modello. Ad esempio, il codice di un modulo Crucial non-parity da 512 MB è CT6464Z40B. Il codice di un simile modulo ECC è CT6472Z40B. Se il numero "72" appare ovunque nel numero di un modulo, le probabilità che si tratti di un modulo ECC sono molto alte.

Consigliamo di utilizzare moduli di memoria ECC solo nelle seguenti situazioni:

• Se i moduli di memoria attualmente installati sono ECC, installa moduli identici o molto simili.
• Se stai installando una grande quantità di memoria (2 GB o più), usa moduli ECC.

Altrimenti, risparmia i tuoi soldi e installa moduli non-parity.

I moduli di memoria unbuffered consentono al controller di memoria di interagire direttamente con i chip RAM sul modulo. I moduli di memoria registered (chiamati anche memoria buffered) inseriscono un ulteriore livello di circuiti tra il controller di memoria e i chip RAM.

La memoria registered è necessaria in alcuni ambienti, poiché tutti i controller di memoria hanno limitazioni sul numero di dispositivi (singoli chip RAM) che possono controllare, il che a sua volta limita la capacità massima dei moduli di memoria utilizzabili. Quando un controller di memoria interagisce con un modulo di memoria unbuffered, controlla direttamente ogni chip RAM. Quando un controller di memoria interagisce con un modulo di memoria registered, lavora solo con i circuiti di buffer; i chip RAM effettivi sono invisibili per esso.

L'unico vantaggio della memoria registered è che consente a un sistema di utilizzare moduli di memoria a capacità superiore. (I moduli a capacità più elevata in un dato momento sono spesso disponibili solo in forma registered.) Gli svantaggi della memoria registered sono che è considerevolmente più costosa della memoria unbuffered e sensibilmente più lenta a causa del sovraccarico aggiuntivo derivante dall'utilizzo di un buffer.

La maggior parte dei sistemi desktop supporta solo moduli di memoria unbuffered. Alcuni possono utilizzare moduli di memoria registered o unbuffered. Pochissimi sistemi desktop, in particolare i modelli AMD con presa 940, richiedono memoria registered. Se stai aggiornando la memoria nel tuo sistema, ti consigliamo di utilizzare moduli di memoria registered solo nelle seguenti situazioni:

• Il sistema accetta solo moduli di memoria registered.
• Il sistema accetta moduli di memoria unbuffered o registered, ma sono già installati moduli registered.
• La quantità di memoria che desideri installare richiede l'utilizzo di moduli disponibili solo in forma registered.

O L'UNO O L'ALTRO

La maggior parte dei sistemi che supportano moduli unbuffered e registered può utilizzarne solo uno o l'altro alla volta.

Quando la velocità non è un bene

L'utilizzo di troppa memoria veloce può causare lievi problemi di memoria. I produttori di schede madri e di memoria non pubblicizzano questo problema. Come regola generale quando si installa memoria veloce, usa un numero minore di moduli ad alta capacità preferendoli a un numero maggiore di moduli a bassa capacità. Questo problema è particolarmente probabile che si verifichi quando "spingi al limite" il sistema; ad esempio, installando la memoria più veloce supportata, effettuando l'overclock del sistema o utilizzando due processori.

Le schede madri differiscono nelle configurazioni di memoria specifiche che supportano. Sembra ragionevole supporre che se una scheda madre ha slot di memoria inutilizzati, dovresti essere in grado di aggiornare la memoria semplicemente installando qualsiasi modulo di memoria supportato in quegli slot vuoti. Sfortunatamente, non è sempre vero. Diversi fattori entrano in gioco, tra cui velocità, capacità, densità e organizzazione dei moduli di memoria:

L'installazione di memoria veloce può ridurre il numero di DIMM che è possibile installare. Ad esempio, una scheda madre potrebbe avere tre slot DIMM, tutti occupabili con DIMM PC2700. Ma quella scheda madre potrebbe supportare al massimo due DIMM PC3200, costringendoti a lasciare vuoto il terzo slot DIMM se installi memoria PC3200.

Non tutte le schede madri supportano tutte le capacità dei DIMM. Ad esempio, alcune schede madri potrebbero supportare DIMM da 256 MB, ma non DIMM da 512 MB. Anche la combinazione consentita può differire. Ad esempio, una scheda madre potrebbe supportare DIMM da 512 MB in tutti i suoi quattro slot di memoria. Un'altra potrebbe supportare DIMM da 512 MB solo in due dei suoi quattro slot e richiedere di lasciare gli altri due slot vuoti o installare DIMM da 256 MB o più piccoli in quegli slot. Un'altra ancora potrebbe supportare un massimo di 1 GB di RAM utilizzando DIMM da 512 MB, richiedendo di lasciare vuoti due dei suoi quattro slot di memoria se installi DIMM da 512 MB nei primi due slot.

Molte schede madri limitano il numero di righe di memoria che possono essere installate a un numero inferiore rispetto al numero possibile di righe se tutti gli slot di memoria fossero occupati. I DIMM a lato singolo contano come una riga e i DIMM a doppio lato come due righe. Se una scheda madre ha quattro slot di memoria e limita la memoria installata a cinque righe, ad esempio, significa che potresti installare DIMM a lato singolo in tutti e quattro gli slot di memoria (per un totale di quattro righe). Installare due DIMM a doppio lato occupa quattro righe, lasciandone disponibile solo una. Potresti installare al massimo un altro DIMM a lato singolo in quel sistema, per un totale di cinque righe.

I chip RAM utilizzati per costruire i moduli di memoria sono realizzati in diverse densità. I moduli attuali utilizzano chip da 256 megabit (Mb), 512 Mb o 1 Gb. I moduli più vecchi utilizzano chip da 64 Mb o 128 Mb. I moduli non-parity utilizzano 4, 8 o 16 chip, mentre i moduli ECC 5, 9, 10 o 18 chip. Ad esempio, un modulo di memoria non-parity da 512 MB (8 bit per byte) potrebbe essere realizzato utilizzando quattro chip da 1 Gb, otto chip da 512 Mb o sedici chip da 256 Mb. Allo stesso modo, un modulo di memoria ECC da 512 MB (9 bit per byte) potrebbe essere realizzato utilizzando quattro chip da 1 Gb e un chip da 512 Mb, nove chip da 512 Mb, otto chip da 512 Mb e due chip da 256 Mb, o diciotto chip da 256 Mb.

Il controller di memoria del chipset utilizzato da una scheda madre più vecchia potrebbe non riconoscere densità di chip più elevate. Ad esempio, il controller di memoria in una particolare scheda madre potrebbe riconoscere densità di chip da 64, 128, 256 e 512 Mb, ma non da 1 Gb. Se vuoi installare un modulo di memoria da 512 MB in quella scheda madre, potresti usare un modulo con otto chip da 512 Mb (512X8) o sedici chip da 256 Mb (256X16), ma non un modulo con quattro chip da 1 Gb (1024X4).

Allo stesso modo, il controller di memoria utilizzato da una scheda madre più nuova potrebbe non riconoscere densità di chip basse, il che significa che DIMM più vecchi e con capacità minore potrebbero non funzionare in essa. Ad esempio, una scheda madre recente potrebbe riconoscere solo chip di memoria da 256 Mb, 512 Mb e 1 Gb. Se installi un vecchio DIMM da 128 MB che utilizza otto chip da 128 Mb in quella scheda madre, non verrà riconosciuto.

La metà di quanto hai pagato

Il sintomo tipico di un problema di densità dei chip è che il sistema riconosce un modulo di memoria a una frazione della sua dimensione nominale, tipicamente un quarto o la metà. Ad esempio, se installi un DIMM da 1 GB e il sistema lo riporta come 512 MB o 256 MB, il problema è quasi certamente che il controller di memoria non supporta la densità più elevata dei chip sul nuovo modulo di memoria. Potresti essere in grado di aggirare il problema sostituendo il modulo con uno della stessa capacità ma con una diversa organizzazione; ad esempio, sostituendo il modulo 1024X8 con un modulo 512X16.

I controller di memoria differiscono anche nei tipi di organizzazione che supportano. Alcuni controller supportano moduli X4, X8 e X16, ma molti ne supportano solo uno o due. Ad esempio, il chipset Intel 945P supporta solo l'organizzazione X8. Se installi un modulo da 512 MB 512X8 (otto chip da 512 Mb), la scheda madre riconosce e utilizza l'intera capacità di 512 MB. Altre organizzazioni da 512 MB (1024X4 e 256X8) non sono supportate. I risultati dell'installazione di un modulo che utilizza un'organizzazione non supportata sono imprevedibili. La scheda madre potrebbe riconoscere il modulo a una frazione della sua capacità nominale, oppure potrebbe semplicemente non riconoscerlo affatto.

FAI LA SCELTA GIUSTA LA PRIMA VOLTA

I modi più semplici per evitare problemi di compatibilità della scheda madre sono verificare la compatibilità di specifici moduli di memoria per marca e modello sul sito web della scheda madre o utilizzare i configuratori di memoria forniti da Crucial (http://www.crucial.com) o Kingston (http://www.kingston.com). Noi usiamo quest'ultimo metodo, perché le pagine web delle schede madri più vecchie spesso non vengono aggiornate per riflettere l'interruzione della produzione di vecchi moduli di memoria e l'introduzione di moduli più recenti.

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