Mis on SDRAM ja DIMM? (24. november 1997)
Uuematel emaplaatidel võib harjumuspäraste mälupesade kõrval näha veel teisi, neist mõnevõrra pikemaid, mis aga enamasti on tühjad. Need on mõeldud nn. sünkroonsetele dünaamilistele mäludele, mis on ilmselt paremini tuntud oma inglisekeelse lühendi SDRAM (Synchronous DRAM) järgi. Nende eeliseks seni enamkasutatud EDO-mälude suhtes on suurem piirkiirus. See asjaolu muutub oluliseks siiski alles edaspidi, kui emaplaatidel võetakse kasutusele 75 MHz või koguni 100 MHz sagedusel töötavad siinid. Praegu enamasti 66 MHz sagedusega siini korral SDRAM erilist efekti ei anna. Seda kinnitavad ka Astrodatas Chaintech'i 5TTM1 tüüpi emaplaati ja Pentium MMX protsessoreid kasutades tehtud mõõtmised. Winbench 97 hulka kuuluvad CPUmark16 ja CPUmark32 testid ei näidanud EDO ja SDRAM mälude kasutamise vahel mingit kiiruse erinevust.

Arusaamatuste vältimiseks tuleb rõhutada, et jutt käib siini (ingl. k. bus), mitte protsessori taktsagedusest. Viimane on juba praeguseks jõudnud 300 MHz-ni, kuid toimib see-eest ainult protsessori kivi sees, emaplaadil valitseb endiselt 66 MHz. Tegelikult on asi veelgi halvem, sest senistele mälukividele on ka see sagedus liig mis liig ning seetõttu sunnivad nad nn. ootetakte kasutades protsessorit enda järel ootama. EDO-mälud suudavad sammu pidada kuni 40 MHz siiniga, "tavalised" FPM(Fast Page Mode)-mälud saavad lahedalt hakkama vaid 28 MHz-ni. Kui sagedus on üle selle, siis tulevad mängu juba ootetaktid.

Mitte midagi taolist pole vaja SDRAM-i kasutamisel. Tema suudab juba praegu sammu pidada 100 MHz, tulevikus isegi 200 MHz töötava siiniga. Seejuures on SDRAM-i otseselt infot salvestava osa ehitus sama mis tema eelkäijatel FPM -ja EDO-mälulgi. Sünkroonse dünaamilise mälu võime töötada kõrgematel taktsagedustel tagavad kolm asjaolu:

  1. Nagu nimigi ütleb on SDRAM sünkroonne, st. ta on ühendatud süsteemi kellaga ja seetõttu on tema tegevus samm-sammult kooskõlas ülejäänud süsteemi omaga ja viimane "teab" seega täpselt, millal andmed valmis saavad.
  2. Kui on vaja pöörduda järjestikuste aadresside poole, ja see on üsna tavaline situatsioon (näit. käskude lugemine programmist), siis peale esimese aadressi andmist genereerib SDRAM järgnevad ise. Seda nimetatakse "sähvatuseks". (ingl. k. burst). Seejuures kulub esimesele pöördumisele sama palju aega kui FPM- ja EDO-mälu puhulgi, kuid järgnevad andmed on loetavad/kirjutatavad juba siini sagedusega. "Sähvatuse" pikkuse ja muud parameetrid saab SDRAM-le vastava registri abil ette anda.
  3. SDRAM on jagatud sisemiselt kaheks või neljaks osaks (ingl. k. bank), mille poole saab pöörduda vaheldumisi, andes nii võimaluse teha näiteks SDRAM-le kui dünaamilist tüüpi mälule vajalikku mälusisu värskendamist ilma andmevoogu katkestamata.

PC-des kasutatakse sünkroonsete dünaamiliste mälude puhul seniste 72-klemmiga SIMM-moodulite asemel 168-klemmiga DIMM mooduleid. (SIMM - Single Inline Memory Module, DIMM - Dual Inline Memory Module). Need pannaksegi loo algul mainitud pikematesse pesadesse. Kummagi moodulitüübi puhul on mälukivid paigutatud kas trükkplaadi ühele või mõlemale poolele. Kontaktklemmid on küll alati trükkplaadi mõlemal küljel, kuid SIMM-l on mõlema poole kohakuti asuvad klemmid omavahel ühendatud, st. on elektriliselt identsed, DIMM -l on nad aga lahus ja erinevad. Sellepärast ongi pikkuste väikese erinevuse juures DIMM-l SIMM-ga võrreldes nii palju (erinevaid) klemme rohkem. DIMM-l on klemmide vahel kaks sisselõiget, mille suurus ja täpne asend sõltuvad kasutatavast toitepingest ja puhverdamisest. See takistab mittesobivate moodulite panekut pessa. DIMM-id on 64- või (paarsuskontrolli rakendamise korral) 72-bitise andmesiiniga, mis teeb nende Pentiumi-arvutites kasutamise eriti soodsaks, sest teatavasti pöörduvad Pentium ja tema kloonid mälu poole 64 biti kaupa. Seega võib neid Pentium-arvutitesse panna erinevalt 32-bitistest SIMM-idest ka ühekaupa. Põhimõtteliselt võiks DIMM-e kasutada ka näiteks EDO-mälude puhul, kuid nende jaoks on juba välja kujunenud SIMM-l põhinev standard ja varsti vahetavad SDRAM-d ja DIMM-d viimased välja niikuinii.

Intel-i poolt kehtestatud nõuete järgi peab DIMM-del veel kindlasti olema püsimälu kivi, millesse on salvestatud mälumooduli parameetrid. Intel nimatab seda asja 'Serial Presence Detection' funktsiooniks. Parameetrite jaoks on 256 baidisest EEPROM-st(*) eraldatud esimene pool. Teise poolde võib lõppkasutaja salvestada mida tahes. Praegu on saadaval ka DIMM-e, millel sellist püsimälu ei ole ja mõned emaplaadid nendega ka töötavad, sealhulgas eelpoolmainitud Chaintechi 5TTM1. Loomulikult ei tööta sellistega Inteli emaplaadid (Intel-i kehtestatud nõue ju!) ja võib arvata, et lähema aja jooksul järgivad teda ka teised firmad.

(*) EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) - elektriliselt kustutatav ümberprogrameeritav püsimälu, selle kivi sisu saab vastava programmi abil muuta, seejuures muudatused säilivad ka voolu väljalülitamise järel.