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Un Peu De Vulgarisation Sur La Memoire

DDR DDR2 DDR3 SODIMM

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8 réponses à ce sujet

#1
greg_p

greg_p

    En transit

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Hello a tous, 
 
J'investi un peu cette section mémoire pour parler un peu de ce que je connais via mon metier. Ca permettra aux plus néophytes d'en apprendre un peu plus sur ces petites choses qu'on appelle barrette de mémoire.
 
Pour commencer, la mémoire vive de votre ordinateur, est une mémoire dite non rémanente ou volatile, ce qui signifie que son contenu disparaît quand on cesse de s'en servir (alimentation électrique et signal d'horloge).
Elle est copiée depuis la mémoire de masse (DVD, disque dur ou le SSD) au démarrage, et est organisée pour que l'OS puisse s'en servir afin d'y stocker tout ce dont il aura besoin.
On l'appelle a la base SDRAM pour Synchronous Data Random Memory access. Ça signifie que cette mémoire fonctionne via un signal d'horloge fournie de manière externe, et est cadencée par celle-ci. Elle peut contenir des data sans limite d'organisation (8, 16, 32, 64 bits, ...).
Le fonctionnement est simple, ce sont des transistors empiles, organise en tableau (matrice), et chaque transistor stocke 1 bit (binary digit, un 1 ou un 0). Ils sont rassembles en octet, et chaque octet possède une adresse définie par un numéro de ligne et un numéro de colonne.
 
L’état logique de ce transistor est maintenu tant que la mémoire est alimentée  et tant que l'horloge tourne. Chaque coup d'horloge permet de re-ecrire la valeur contenu (opération de refresh), qui, si on ne le fait pas, fini par retomber a 0.
Cette mémoire est accédée a travers un bus (une série de fils) connectes aux chips de mémoire.
Un accès a la mémoire suit une logique bien précise:
-Le processeur (ou le contrôleur DMA) a besoin d'une donnée dans la SDRAM, il effectue une opération de chargement: load. Cette opération est cadencée a la vitesse du processeur/DMA.
-cette opération est transmise sur le bus "fond-de-panier" aussi appelé interconnect, qui arrive au contrôleur de SDRAM avec des paramètres:
  • une adresse,
  • une taille,
  • un type (read/write),
  • un mode (single, burst, ...), pour faire court. Un burst est une série d'acces.
-le contrôleur déduis de l'adresse quelle groupe de transistor il doit trouver. Cette opération est cadencée a la vitesse du bus "FSB".
-Une fois les zone identifiée  le contrôleur envoie une commande de ligne (RAW), c a d qu'il active la ligne correspondante a la donnée qu'on cherche.
-Une fois le délais RAW épuisée (RAW access Strobe ou RAS delay), nécessaire a ce que le fil soit actif dans tout le circuit, le contrôleur active le bon signal de colonne.
-Une fois le délais COL épuisée (CAS ou column access strobe), la donnée est disponible sur le bus mémoire, et le contrôleur la renvoie ver le CPU (a la vitesse FSB).
Il faut savoir que pendant ce temps la, le CPU attend. On dit qu'il est "stalle" dans le pire des cas, c'est a dire que même si il tourne a 3GHz, il ne peut rien faire d'autre qu'attendre, car le résultat de cette opération est nécessaire a l’exécution du programme.
Petite digression, cette opération est très coûteuse pour un processeur qui pierreries travailler dans sa mémoire cache, c'est ce que l'OS essaiera de faire le plus souvent.
 
Ces étapes de RAS et de CAS sont effectuée par la mémoire, sont faite a la vitesse de l'horloge qui lui est fournie, ce qui signifie qu'a 100Mhz, on a un cycle de 10ns: chaque 10ns, on avait au mieux une nouvelle data disponible. C'est le mode SDR ou Single Data Rate.
image26915.jpg
A partir de 1996, les opérations ont évolué vers la norme DDR (Double Data rate), a savoir que chaque opération est cadencée par un front montant ou descendant. Le gain est notable dans la mesure ou les temps de latence sont respectée car les mémoires étaient assez loin de leur fréquences max. On a  donc assister a un doublement du nombre max de transaction par seconde, les latences n'ayant pas changée.
Il faut savoir que ces mémoire sont caractérisée  comme vous le savez, par une fréquence et un temps de latence.
Les frequences en norme DDR2 allait jusqu'a 533Mhz (DDR-1066), sachant que seule la mémoire tourne a cette vitesse, offrant sur le bus des transfert jusqu’à 1066 Mega-(ou millions de)transaction par seconde. 
J'utilise le terme "Mega-transaction par seconde" parce que c'est maintenant la norme, sachant que chaque plateforme peut utiliser la largeur de bus qu'il veut, a savoir par exemple 32 bit dans l'embarque (smartphone), alors que c'est 64bit sur les PC.
Les perf en transaction sont identiques, mais les largeurs de bus font toute la différence en terme de debit.
En DDR3, les fréquences augmente, c'est la raison de cette norme, mais les temps de latence n'ont pas vraiment diminue. On a pu constater que les CAS ont effectivement augmenter proportionnellement a l'augmentation de fréquence, car la technologie est encore limitée a ce niveau.
Les fréquences mémoire sont alors de 400 a 1066 Mhz, donnant des performance brute de 800 a 2133 MT/s.
 
Format? 
 
Bonne question. Sur un portable, on utilise des SO-DIMM, alors que les PC utilisent des DIMM (anciennement des SIMM). Que est ce que c'est que ces noms barbares.
SIMM: Single in-line memory module
DIMM: Double in-line memory module
SO-Dimm: small Outline Double inline memory module.
220px-Laptop_SODIMM_DDR_Memory_Compariso
Ces appellations barbares se rapportent au type de barrette mémoire  c'est a dire exactement sa forme et la disposition de ses fils. Il doit être complété par la norme, car:
une SIMM DDR2 existe et ne sera pas compatible avec une SIMM DDR3.
Nos PC sont équipés d'un northbridge qui gère les accès mémoire via son contrôleur mémoire  maintenant aussi existant sur le processeur. Ces contrôleurs sont en général compatible DDR2 et DDR3, mais c'est le format physique du slot qui détermine ce qu'on pourra mettre.
Mon vieux DV7 maintenant mort disposait d'une chipset compatible DDR2 et DDR3 mais ses slot étaient DDR2. Donc compatibilité finale avec DDR2 only.
Les PC récents sont tous équipés d'un ou plusieurs slot SO-DIMM DDR3, jusqu’à l’avènement des DDR4 dans pas trop longtemps.
 
Le SPD?
220px-SPD_SDRAM.jpg
Vous aurez remarque, si vous avez bonne vue et un peu de curiosité  un petit circuit minuscule sur vos barrette, appelé le SPD. C'est un mini contrôleur qui possède en lui, en dur, les différentes configuration possible de cette mémoire  Cette petite mémoire accessible via un bus i2c permet un dialogue entre le PC et la mémoire pour établir la plus haute vitesse supporte par les 2 entités.
C'est exactement le contenu de cette mémoire qu'on lit dans CPU-ID dans la page mémoire.
softwares-cpuz-05.jpg
A une époque plus ancienne, il y avait une configuration mémoire et timing fixe, et certains bios permettait d'optimiser. On peut encore le faire aujourd'hui.
 
Voila... N’hésitez pas a poser des question d'ordre général sur ce fil, ça permettra a tous ceux qui se la pose de trouver des réponses.
 
Edit: j'essaie d'ajouter des images, mais sans succès...

Modifié par greg_p, 17 avril 2013 - 16:53.

  • 0

a09ft0-3.png

 


#2
anonyme1

anonyme1

    NoLife P4G

  • Banni
  • 21 025 messages

Bonjour,

Il y a un maxi d'images par post, continue sur un autre (je supprimerai le mien après)


  • 0

#3
maxwell62

maxwell62

    Touriste

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  • Localisationpas-de-calais

Sujet très interressant!

en revanche,as tu des informations concernant les modèles PnP HyperX à l'occurence de marque Kingston.

j'ai entendu dire qu''il fonctionne indépendamment du CPU,donc si je suis la logique,il serait indépendant du Controleur DMA

ça serait pour cette raison que l'on peut utiliser des barrettes de ce type en 1600MHZ,qui normalement ne serait pas compatible avec des CPU (1333MHz).

mais comment ça fonctionne dans ce cas?

 

Pour ma part,j'ai remplacé les 4 *  2GB  fonctionnant en quadrichannel,par les modèles cité précédemment en 2 * 4Gb (dual-channel)

et je constate tout de même un temps de réponse plus long.

 

merci d'avance pour ta réponse.


  • 0

P4G:

Clevo P751DM-G

Intel Core I7-6700K 4Ghz-4,2Ghz TDP:91W

Nvidia Geforce GTX 980M 8Go GDDR5

Mémoire vive:Kingston HyperX 12: 2 barrettes(4+8) Go DDR4 SODIMM 2133 MHz Cas ?.
WD Black Mobile 750 Go (7200 RPM, SATA-III)+Samsung SSD 850 EVO M.2 250GB  ( SATA-III)

Ecran: Matte 15.6" IPS  S1150

M.2 Wifi Killer™ Wireless-AC 1525 - 867 Mbps + Bluetooth 4.0.
Pate thermique utilisé:ARTIC FORMULA 7

Clevo P150HM
Intel i7-2630QM ATI AMD Radeon 6970 M 2Go (OC suivant CCC 710/1000 :roll: ) 500Go(7200tr/min)

8GB DDR3 kingston PnP 1600Mhz CL9

PnotG:

Asus N56VZ

intel i7 3610QM,Geforce GT 650M 2Go 750Gb(7200tr/min)6Gb


#4
Foxdie

Foxdie

    Grand maître Geek

  • Redacteur
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Tu avais un PC gérant le quad channel? Euh t'es sûr?


  • 0
p4g: erazer x6813, core i5 2410m @3.04GHz, gtx460m @ 800/1500/1600, 8Go ram 1600MHz, intel 330 180 Go (OS et programmes), hitachi 5400rpm 500Go (stockage)

#5
bobléponge

bobléponge

    Geek diplomé

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Petite correction il me semble  :)

Le transistor ne stocke pas d'information, son rôle n'est que de charger un condensateur qui lui stocke l'information (lors de sa décharge) c'est pour ça effectivement qu'on le recharge grâce à un cycle d'horloge


  • 0

NZXT Phamtom Blanc - ASUS P8Z77-V-PRO - SLI GTX 680 Twin Frozr III - INTEL 3570K (ALPENFÖHN MATTERHORN rev. B) - 8Go Kingston 1600Mhz Cas 8 - Samsung 830 128 Go - Alimentation SilverPower SP-SS750 de 750W (argent)
=== SOURIS ROCCAT Kone [+] - CASQUE Sennheiser PC 333D  PC 360D - ACER GD245HQ ===

1382226213-ubda1652.gif


#6
maxwell62

maxwell62

    Touriste

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  • Localisationpas-de-calais

non foxdie!

en réalité c'est 2*2Barette.

plutot deux dual-channel.

sur CPU-Z il considérait que c'est du dual-channel.


  • 0

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#7
Foxdie

Foxdie

    Grand maître Geek

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Ah oui je me disais bien.

Et donc tu trouves que tu y as perdu, c'est bizarre ça devrait être quasi identique les résultats.


  • 0
p4g: erazer x6813, core i5 2410m @3.04GHz, gtx460m @ 800/1500/1600, 8Go ram 1600MHz, intel 330 180 Go (OS et programmes), hitachi 5400rpm 500Go (stockage)

#8
maxwell62

maxwell62

    Touriste

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  • Localisationpas-de-calais

oui!c'est peut-être le fait que j'ai placé les barrettes sur les emplacements en dessous du clavier,c'est à dire les slots 2 et 4 au lieu de 1 et 3!


  • 0

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#9
greg_p

greg_p

    En transit

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Bobleponge: merci pour la precision!

 

MAxwell: le controlleur DDR est sur le cpu, donc c'est lui qui gere la frequence de la DDR en interne.

Je ne sais pas ou se trouve le DMA (chipset ou bien CPU), mais ca n'a pas grande importance, vu qu'il ne fera qu'envoyer des data vers le controlleur DDR.Je veux dire qu'une fois que ta memoire fonctionne, elle fonctionnera avec tout (CPU, DMA, ...)

 

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