La memoria RAM – Teoria e montaggio DDR

Ho aggiornato/integrato la parte di teoria sulle memorie ram con un nuovo articolo: Montare insieme due banchi di memoria RAM con frequenze differenti. Le DDR: frequenze di clock, tempi di latenza, dual channel

Introduzione

La memoria RAM (Random Access Memory – Memoria ad accesso casuale) è una memoria di tipo volatile (ovvero i dati rimangono al suo interno finchè è alimentata, tolta l’alimentazione i dati vengono persi) utilizzata dai vari software per memorizzare al suo interno i dati (ovvero i risultati dei calcoli). Quando la memoria RAM non è sufficiente viene utilizzata dal sistema operativo una memoria “virtuale” (ovvero il “file di swap” sotto windows o la “partizione di swap” sotto linux). La memoria RAM ovviamente ha tempi di accesso molto ridotti rispetto alla memoria virtuale (circa 100 volte di meno), per questo motivo l’aumento di memoria RAM giova molto, in termini di velocità di esecuzione, ai software che effettuano enormi quantità di calcoli (programmi di grafica e di elaborazione video in primis). La memoria RAM standard dei pc attuali è in formato DIMM (Dual In-Line Memory Module – Modulo di memoria con doppi contatti di connessione in linea, a differenza delle SIMM – Single In-Line Memory Module – più vecchie e che avevano i contatti su un solo lato).

I tipi di memoria

Attualmente le memorie RAM normalmente in commercio e di cui sono dotati tutti i nuovi pc sono del tipo DDR (Double Data Rate – Doppia velocità dati) o DDR2 e si distinguono in base alla velocità di funzionamento (maggiore è la velocità di funzionamento e minori saranno i tempi di accesso alla memoria per memorizzare e prelevare i dati e quindi minori saranno i tempi di attesa per chi utilizza i software).

Le memorie di tipo DIMM sono memorie SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) – memorie sincrone, cioè il flusso dei dati è scandito da un clock, ovvero un segnale che sincronizza le operazioni tra processore e memoria RAM.

Le DDR si differenziano dalle SDR (Single Data Rate) per la capacità di trasmettere i dati sia sul fronte si salita che sul fronte di discesa del clock, quindi a parità di frequenza di clock una DDR ha una velocità doppia rispetto a una SDR (anche se le SDR oramai esistono solo sui pc datati).

Una memoria da 333MHz ha un tempo di accesso di 6nS (ovvero 6 miliardesimi di secondo), una da 466MHz ha un tempo di accesso di 4,5nS. Anche se questi valori appaiono insignificanti bisogna moltiplicarli per la enorme quantità di calcoli che deve transitare in questi tempi ed ecco che ci possono essere differenze molto significative. Le memorie DDR hanno 184 pin (i “piedini” dorati di connessione sulla scheda madre) e riportano una sigla in base alla velocità di funzionamento:

Gli unici formati standard approvati dal JEDEC (un ente che si occupa della standardizzazione dei semiconduttori) sono i PC1600/2100/2700/3200 (funzionanti a 2,5V), gli altri formati sono ottimizzazioni dei produttori. Le memorie di tipo DDR2 invece hanno 240 pin di connessione, funzionano a 1,8V e arrivano a velocità più elevate:

Inutile spiegare che le DDR e le DDR2 sono incompatibili tra loro. Saranno di prossima uscita le memorie di tipo DDR3 (alcuni prototipi sono stati rilasciati a Febbraio di quest’anno con frequenze tra 800 e 1600MHz e si ipotizza che funzioneranno a 1,2 – 1,5V) . La sigla PC3200 indica che la memoria ha una banda passante di 3,2Gb/sec. Tralasciamo in questa sede i banchi di memoria dei pc portatili che sono diversi (formato SODIMM – circa la metà del formato DIMM) e che saranno oggetto di un articolo a parte.

Prima di acquistare una memoria per espandere la dotazione del nostro pc bisogna sempre informarsi sul manuale della scheda madre quale tipo di memoria va montato. Se una scheda madre è in grado di far funzionare una memoria DDR a 400MHz allora dobbiamo acquistare una memoria di tipo PC3200. Fate sempre riferimento al manuale della vostra scheda madre per non incorrere in errori o montaggi che potrebbero far decadere le garanzie o causare danni o malfunzionamenti, se non avete il manuale generalmente è sempre possibile reperirlo sul sito ufficiale del produttore. Le memorie una volta montate devono essere riconosciute subito senza impostare nulla nel BIOS (tranne rarissimi casi in cui bisogna effettuare un aggiornamento del BIOS).

Montaggio di un banco di memoria

Attenzione! Queste operazioni devono essere effettuate da personale esperto perchè è molto facile riuscire a spezzare o comunque danneggiare i banchi di memoria o la scheda madre. Questo sito non si assume nessuna responsabilità per ciò che andrete a fare dopo aver letto questo articolo e illustra le varie fasi solo a scopo dimostrativo.

In questo caso è illustrato il montaggio di un banco di memoria da 512Mb di tipo DDR su una scheda madre della ASUS.

Alcuni modelli di schede madri potrebbero presentare problemi di malfunzionamento montando moduli di memoria di marche diverse o addirittura della stessa marca ma aventi tempi di latenza differenti. Bisogna sempre rispettare le specifiche indicate sul manuale della scheda madre per non incorrere in problemi.

Aprendo il case del PC si notano degli slot molto sottili e lunghi con delle levette (generalmente bianche) ai lati:

In genere ce ne sono sempre 2 o 3 ed uno è sempre già occupato da un banco di memoria (a meno che non vi stiate assemblando un computer ex-novo!). I banchi di memoria, come tutti i componenti interni del pc, sono molto sensibili all’elettricità statica e infatti vengono venduti in confezioni a prova di elettricità statica:

Prima di toccare il banco di memoria o qualsiasi altro componente bisogna lavarsi bene le mani per evitare di depositare sporcizia sui componenti ed inoltre, cosa molto importante, scaricare l’elettricità statica accumulata dal corpo (in genere è sufficiente stringere per un po un grosso oggetto metallico anche se la soluzione migliore sarebbe quella di indossare un braccialetto antistatico con collegamento a terra durante il montaggio e smontaggio di un qualsiasi componente hardware). Altra cosa molto importante: Non toccare mai il banco di memoria sui pin di contatto dorati posti in basso!!!

Il banco di memoria illustrato è da 512Mb e presenta 8 microchip su una sola facciata, ogni microchip è in pratica una “cella” (passatemi il termine) di memoria da 64Mb, tipi un po’ più vecchiotti possono avere i microchip su entrambi i lati. Prima di inserire il banco di memoria si abbassano con le dita le levette sugli slot:

Notiamo che all’interno dello slot c’è una “zeppa” (viene riportata anche la dicitura 2,5V che è la tensione di funzionamento delle memorie DDR standard)

e che il banco di memoria ha un incavo (o tacca):

La zeppa deve entrare nell’incavo e ciò può essere fatto in un solo verso per non correre il rischio di montare le memorie al contrario, per cui se non combaciano bisogna girare il banco di memoria. Inserire quindi delicatamente il banco all’interno dello slot facendo combaciare questi incastri

Fare quindi pressione sui due lati senza esagerare per non correre il rischio di spaccare la memoria o la scheda madre

per fare questa operazione ci vuole molta calma e pazienza, i componenti sono molto sottili e delicati. QUando il banco di memoria è entrato correttamente le levette sui lati si alzano e si incastrano da sole nelle tacche laterali presenti sul banco di memoria.

Possiamo quindi chiudere il case e avviare il pc. Se non abbiamo fatto errori e rispettato le specifiche della scheda madre nella schermata di avvio dovrebbe essere conteggiata la nuova quantità di memoria. In alcuni rari casi potrebbe essere necessario variare manualmente le frequenze di funzionamento o i tempi di latenza nella BIOS, ma questo esula dallo scopo di questa guida.