Модули памяти SIMM: история и характеристики

Введение

Модуль памяти компьютера – тип модуля памяти для компьютеров.

SIMM (модуль памяти с одним рядом контактов) – это тип модуля памяти, использовавшийся в компьютерах с начала 1980-х до начала 2000-х годов. Это печатная плата, на которой установлены микросхемы памяти с произвольным доступом с одной или обеих сторон. Он отличается от DIMM (модуль памяти с двойным рядом контактов), наиболее распространенной формы модуля памяти с конца 1990-х годов, тем, что контакты на SIMM продублированы с обеих сторон модуля. SIMM были стандартизированы в соответствии со стандартом JEDEC JESD 21C. Большинство ранних материнских плат ПК (на основе процессоров 8088, XT и ранних AT) использовали DIP-микросхемы для DRAM, установленные в разъемы. С увеличением объемов компьютерной памяти модули памяти стали использоваться для экономии места на материнской плате и упрощения расширения памяти. Вместо установки восьми или девяти отдельных DIP-микросхем для увеличения памяти компьютера требовался только один дополнительный модуль памяти.

История

SIMM был изобретен в 1983 году Джеймсом Э. Клейтоном в Wang Laboratories, а патенты были получены в 1987 году. Компания Wang Laboratories инициировала судебные разбирательства по обоим патентам против нескольких компаний. Первоначальные модули памяти изготавливались на керамических подложках с использованием 64К микросхем Hitachi "flip chip" и имели контакты, то есть представляли собой корпуса с одним встроенным рядом контактов (SIP). Они применялись в системах на базе 386, 486, Macintosh Plus, Macintosh II, Quadra, микрокомпьютерах Atari STE, миникомпьютерах Wang VS и электронных сэмплерах Roland. Вторая версия SIMM имеет 72 контакта и обеспечивает передачу 32 бит данных (36 бит в версиях с контролем четности и ECC). Они впервые появились в начале 1990-х годов в более поздних моделях IBM PS/2, а затем в системах на базе 486, Pentium, Pentium Pro, ранних Pentium II и современных/конкурирующих чипсетов других производителей. К середине 1990-х годов 72-контактные SIMM заменили 30-контактные SIMM в новых сборках компьютеров и сами начали заменяться DIMM. В не-IBM PC компьютерах, таких как UNIX-рабочие станции, могли использоваться проприетарные, нестандартные SIMM. Macintosh IIfx использовал нестандартные SIMM с 64 контактами. Технологии DRAM, используемые в SIMM, включают FPM (Fast Page Mode memory, использовалась во всех 30-контактных и ранних 72-контактных модулях) и более производительную EDO DRAM (использовалась в более поздних 72-контактных модулях). Из-за различной ширины шины данных модулей памяти и некоторых процессоров, иногда требовалось устанавливать несколько модулей парами или группами по четыре, чтобы заполнить банк памяти. Обычно для системы 286, 386SX, 68000 или 68020/68030 (например, Atari Falcon, Mac LC) с 16-битной шиной данных требовалось два 30-контактных SIMM для одного банка памяти. В системах 386DX, 486 и 68020-68060 полной спецификации (например, Atari TT, Amiga 4000, Mac II) с 32-битной шиной данных для одного банка памяти требовалось либо четыре 30-контактных SIMM, либо один 72-контактный SIMM. В системах Pentium (с 64-битной шиной данных) требовалось два 72-контактных SIMM. Однако некоторые системы Pentium поддерживали "режим полубанка", в котором ширина шины данных уменьшалась до 32 бит для обеспечения работы с одним SIMM. В то же время, некоторые системы 386 и 486 использовали так называемое "переплетение памяти", которое требовало вдвое больше SIMM и фактически удваивало пропускную способность. Первые разъемы SIMM были обычными разъемами push-типа. Вскоре они были заменены ZIF-разъемами, в которые SIMM вставлялся под углом, а затем наклонялся в вертикальное положение. Для извлечения SIMM необходимо было отодвинуть в стороны два металлических или пластиковых фиксатора на каждом конце, затем наклонить SIMM назад и вынуть его (низкопрофильные разъемы несколько изменили эту процедуру, как и в SODIMM модули вставляются под "высоким" углом, а затем прижимаются вниз, чтобы плотно прилегать к материнской плате). В ранних разъемах использовались пластиковые зажимы, которые часто ломались, поэтому их заменили стальными зажимами. Некоторые SIMM поддерживают функцию определения присутствия (PD). Подключение к некоторым контактам позволяет закодировать емкость и скорость SIMM, чтобы совместимое оборудование могло определить характеристики SIMM. SIMM с поддержкой PD можно использовать в оборудовании, которое не поддерживает PD; информация игнорируется. Стандартные SIMM можно легко модифицировать для поддержки PD путем установки перемычек, если на SIMM есть соответствующие площадки для пайки, или припаиванием проводов.

SIMMs were invented in 1983 by James E. Clayton at Wang Laboratories with subsequent patents granted in 1987. Wang Laboratories litigated both patents against multiple companies. The original memory modules were built upon ceramic substrates with 64K Hitachi "flip chip" parts and had pins, i. e. single in line package (SIP) packaging. ), 386 based, 486 based, Macintosh Plus, Macintosh II, Quadra, Atari STE microcomputers, Wang VS minicomputers and Roland electronic samplers. The second variant of SIMMs has 72 pins and provides 32 bits of data (36 bits in parity and ECC versions). These appeared first in the early 1990s in later models of the IBM PS/2, and later in systems based on the 486, Pentium, Pentium Pro, early Pentium II, and contemporary/competing chips of other brands. By the mid 90s, 72 pin SIMMs had replaced 30 pin SIMMs in new build computers, and were starting to themselves be replaced by DIMMs. Non IBM PC computers such as UNIX workstations may use proprietary non standard SIMMs. The Macintosh IIfx uses proprietary non standard SIMMs with 64 pins. DRAM technologies used in SIMMs include FPM (Fast Page Mode memory, used in all 30 pin and early 72 pin modules), and the higher performance EDO DRAM (used in later 72 pin modules). Due to the differing data bus widths of the memory modules and some processors, sometimes several modules must be installed in identical pairs or in identical groups of four to fill a memory bank. The rule of thumb is a 286, 386SX, 68000 or low end 68020 / 68030 (e. g. Atari Falcon, Mac LC) system (using a 16 bit wide data bus) would require two 30 pin SIMMs for a memory bank. On 386DX, 486, and full spec 68020 through 68060 (e. g. Atari TT, Amiga 4000, Mac II) systems (32 bit data bus), either four 30 pin SIMMs or one 72 pin SIMM are required for one memory bank. On Pentium systems (data bus width of 64 bits), two 72 pin SIMMs are required. However, some Pentium systems have support for a "half bank mode", in which the data bus would be shortened to only 32 bits to allow operation of a single SIMM. Conversely, some 386 and 486 systems use what is known as "memory interleaving", which requires twice as many SIMMs and effectively doubles the bandwidth. The earliest SIMM sockets were conventional push type sockets. These were soon replaced by ZIF sockets in which the SIMM was inserted at an angle, then tilted into an upright position. To remove one, the two metal or plastic clips at each end must be pulled to the side, then the SIMM must be tilted back and pulled out (low profile sockets reversed this convention somewhat, like SODIMMs the modules are inserted at a "high" angle, then pushed down to become more flush with the motherboard). The earlier sockets used plastic retainer clips which were found to break, so steel clips replaced them. Some SIMMs support presence detect (PD). Connections are made to some of the pins that encode the capacity and speed of the SIMM, so that compatible equipment can detect the properties of the SIMM. PD SIMMs can be used in equipment which does not support PD; the information is ignored. Standard SIMMs can easily be converted to support PD by fitting jumpers, if the SIMMs have solder pads to do so, or by soldering wires on.

72-контактные SIMM

Стандартные размеры: 1 МБ, 2 МБ, 4 МБ, 8 МБ, 16 МБ, 32 МБ, 64 МБ, 128 МБ (стандарт также определяет модули 3,3 В с дополнительными адресными линиями и до 2 ГБ)

При 12 адресных линиях, обеспечивающих в общей сложности 24 бита адреса, двух рангах чипов и 32-битном выходе данных, абсолютная максимальная емкость составляет 2<sup>27</sup> = 128 МБ. +5 В 72-контактный SIMM модуль памяти

| № контакта | Наименование | Сигнал | Описание | № контакта | Наименование | Сигнал | Описание |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | VSS | Земля | | 37 | MDP1* | Контроль четности данных 1 (MD8-15) |
| 2 | MD0 | Данные 0 | | 38 | MDP3* | Контроль четности данных 3 (MD24-31) |
| 3 | MD16 | Данные 16 | | 39 | VSS | Земля |
| 4 | MD1 | Данные 1 | | 40 | /CAS0 | Строб адреса столбца 0 |
| 5 | MD17 | Данные 17 | | 41 | /CAS2 | Строб адреса столбца 2 |
| 6 | MD2 | Данные 2 | | 42 | /CAS3 | Строб адреса столбца 3 |
| 7 | MD18 | Данные 18 | | 43 | /CAS1 | Строб адреса столбца 1 |
| 8 | MD3 | Данные 3 | | 44 | /RAS0 | Строб адреса строки 0 |
| 9 | MD19 | Данные 19 | | 45 | /RAS1† | Строб адреса строки 1 |
| 10 | VCC | +5 В постоянного тока | | 46 | NC | Не подключен |
| 11 | NU [PD5#] | Не используется [Обнаружение присутствия 5 (3,3 В)] | | 47 | /WER | Разрешение чтения/записи |
| 12 | MA0 | Адрес 0 | | 48 | NC [/ECC#] | Не подключен [Обнаружение ECC (при заземлении) (3,3 В)] |
| 13 | MA1 | Адрес 1 | | 49 | MD8 | Данные 8 |
| 14 | MA2 | Адрес 2 | | 50 | MD24 | Данные 24 |
| 15 | MA3 | Адрес 3 | | 51 | MD9 | Данные 9 |
| 16 | MA4 | Адрес 4 | | 52 | MD25 | Данные 25 |
| 17 | MA5 | Адрес 5 | | 53 | MD10 | Данные 10 |
| 18 | MA6 | Адрес 6 | | 54 | MD26 | Данные 26 |
| 19 | MA10 | Адрес 10 | | 55 | MD11 | Данные 11 |
| 20 | MD4 | Данные 4 | | 56 | MD27 | Данные 27 |
| 21 | MD20 | Данные 20 | | 57 | MD12 | Данные 12 |
| 22 | MD5 | Данные 5 | | 58 | MD28 | Данные 28 |
| 23 | MD21 | Данные 21 | | 59 | VCC | +5 В постоянного тока |
| 24 | MD6 | Данные 6 | | 60 | MD29 | Данные 29 |
| 25 | MD22 | Данные 22 | | 61 | MD13 | Данные 13 |
| 26 | MD7 | Данные 7 | | 62 | MD30 | Данные 30 |
| 27 | MD23 | Данные 23 | | 63 | MD14 | Данные 14 |
| 28 | MA7 | Адрес 7 | | 64 | MD31 | Данные 31 |
| 29 | MA11 | Адрес 11 | | 65 | VCC | +5 В постоянного тока |
| 30 | MD15 | Данные 15 | | 66 | NC [/EDO#] | Не подключен [Обнаружение EDO (при заземлении) (3,3 В)] |
| 31 | MA8 | Адрес 8 | | 67 | PD1x | Обнаружение присутствия 1 |
| 32 | MA9 | Адрес 9 | | 68 | PD2x | Обнаружение присутствия 2 |
| 33 | /RAS3† | Строб адреса строки 3 | | 69 | PD3x | Обнаружение присутствия 3 |
| 34 | /RAS2 | Строб адреса строки 2 | | 70 | PD4x | Обнаружение присутствия 4 |
| 35 | MDP2* | Контроль четности данных 2 (MD16-23) | | 71 | NC [PD (ref)#] | Не подключен [Обнаружение присутствия (опорный) (3,3 В)] |
| 36 | MDP0* | Контроль четности данных 0 (MD0-7) | | 72 | VSS | Земля |

* Контакты 35, 36, 37 и 38 не подключены на SIMM-модулях без контроля четности. † /RAS1 и /RAS3 используются только на SIMM-модулях с двумя рангами: 2, 8, 32 и 128 МБ. # Эти линии определены только для модулей 3,3 В. x Сигналы обнаружения присутствия подробно описаны в стандарте JEDEC.

GVP 64-контактный

Несколько процессорных карт от Great Valley Products для Commodore Amiga использовали специальные 64-контактные SIMM-модули (шириной 32 бита, объемом 1, 4 или 16 МБ, с временем доступа 60 нс).

HP LaserJet

72-контактные SIMM-модули с нестандартными соединениями определения присутствия (PD).