Нетрадиционный апгрейд DDR SDRAM памяти, 4х256MB на 2х512MB

Введение

На носу 2007й год, мощные процессор, пара видеокарт с ценой свыше 500$ уже никого не удивит, у всех продвинутых пользователей на устах непонятные словосочетания «Conroe», «RD600», «G80». Однако не все наши читатели пользуются и нуждаются всем этим множеством нового и недешевого железа. Многие до сих пор верны некогда лучшим, а теперь просто хорошим компьютерам на базе процессоров Socket 939. В этих системах применяется исключительно DDR памяти первого поколения, которая продается уже дороже более новой DDR2.

Как же поступить, если требуется добавить памяти, а покупать новую память нет желания либо возможности? Типичный пример – апгрейд 2х256 до 2х512 модулей, либо 2х512 на 2х1024. Но речь в сегодняшнем материале пойдет не о банальном тестировании нескольких устаревающих модулей на некоей тестовой платформе, с несколькими столбцами скучных цифр в финале. Пойдем дальше, сделаем операцию, на которую осмелятся единицы пользователей. Но прежде чем продолжить – небольшое теоретическое вступление.

Устройство модуля памяти

Как известно, модуль памяти состоит из небольшой платы, с установленными микросхемами памяти. На модуле также имеется немного дополнительных компонентов и небольшая 8-контактная микросхема для хранения информации о модуле. Формат данных и способ связи с этой микросхемой соответствуют стандарту SPD (Serial Presence Detect). При включении, BIOS материнской платы считывает хранящиеся данные и, исходя из полученной информации, устанавливает нужную частоту и тайминги. Так происходит всегда, когда опция конфигурации памяти в BIOS установлена в значение «by SPD» или аналогичное. Выглядеть эта микросхема может так:

Обмен данными между модулем памяти и компьютером происходит с использованием 64-битной шины. Это означает, что шина имеет 64 линии. Однако применяемые в модулях микросхемы, для упрощения изготовления имеют только 16 линий, т.е. 16-битные. Для получения необходимых 64-бит таких микросхем нужно четыре. Исходя из этого, уже строятся модули, поэтому минимальное количество микросхем в простейшем модуле – четыре. Максимальная емкость одного современного чипа для DDR-модуля равна 256 или 512 Мбит, или 32\64Мбайта соответственно. Однако простая арифметика подсказывает нам, что 4 чипа по 64МБайта дают всего 256МБ суммарно. Этого явно недостаточно. И для получения большего объема, производители объединяют группы по 4 микросхемы в так называемые банки. На одной плате модуля может содержаться до 4 банков (всего 16 чипов). Такой метод позволяет добиться объема 1024 Мбайт, без значительных измерений конструкции.

Отсюда же можно сделать вывод – для изготовления «самодельной» памяти достаточно разработать одну разводку платы под все 16 чипов, и уже на этапе сборки устанавливать нужное количество микросхем для разных объемов. В результате многие 256MB и новые 512MB модули имеют только 4 или 8 чипов на одной стороне. Вторая сторона остается свободной. Иногда микросхемы устанавливаются в шахматном порядке, то есть 4 чипа с одной стороны, 4 с другой. Однако такие модули все равно считаются односторонними. И если на ней предусмотрены контакты для микросхем памяти, возникает вполне логичный вопрос «А что если установить все чипы?».

Практическое изучение

На самом деле процедура установки чипов DDR-памяти не так уж и трудоемка, и вполне выполнима даже в домашних условиях при минимуме затрат. Однако где взять недостающие микросхемы? Решение задачи пришло сразу – нужно снять нужные чипы с другой памяти. Здесь важно соблюсти идентичность маркировки, ведь разные производители изготавливают память в разных условиях, и скорее всего смешивание ни к чему хорошему не приведет. Поэтому из этих соображений и было подобрано 4 модуля с одинаковыми чипами Winbond BH-5, которые отлично разгоняются при высоком напряжении питания. Два модуля представляли собой двухканальный набор OCZ PC3500EL Platinum Limited Edition 2-3-2-6, два других – Mushkin Enhanced PC3200 Level II. Исходя из соображений, что двухканальные наборы обычно дополнительно тестируются на взаимную совместимость еще на заводе, было решено сделать один модуль из чипов OCZ, и один из Mushkin.

Но прежде чем приступить, нужно тщательно обезжирить поверхность плат спиртом. Кроме того, тестовые модули OCZ были оснащены медными радиаторами, которые нужно предварительно снять. Для этого острым инструментом нужно достать фиксирующие скобы с обеих половинок радиаторов, и далее раскрыть их как ракушку.

Демонтаж чипов

После подготовки, можно приступать к отпайке микросхем с двух плат. Сделать это можно нагрев все ножки одновременно. Для этого сгодится строительный фен, либо же электроплитка. Но когда совсем ничего подобного нет, то возможно и использование обычной газовой плиты для приготовления пищи, разве что стоит позаботиться о хорошей вентиляции и не располагать плату сильно близко к пламени. Для отпайки возьмите плату за край плоскогубцами, либо большим пинцетом и расположите модуль микросхемами вверх над пламенем плиты. Расстояние между огнем и платой должно быть примерно 15-18см. Равномерно перемещайте память над огнем, чтобы тепло равномерно распределялось по плате. Через 7-10 минут пойдет специфический запах смолы, и припой на контактных площадках расплавится. Погрев еще несколько секунд плату, аккуратно «стряхните» чипы на стол или газетку. Возможно, в первый раз несколько чипов останутся на модуле. Тогда просто повторите операцию. Когда все чипы будут демонтированы, следует их аккуратно перенести на рабочее место, к нетронутому модулю. Желательно избегать касания ножек пальцами, во избежание повреждения статическим электричеством чувствительных микросхем.

Сборка нового модуля.

Как можно заметить при осмотре оставшихся модулей, на обратной стороне имеются пустые площадки, предназначенные для установки чипов. Именно их и нужно задействовать в описываемом случае.

Важно правильно расположить микросхему на плате, и для облегчения этой задачи на каждой микросхеме имеется метка. Она выглядит как углубление или небольшая ямка на верхней поверхности. При правильном размещении метка (обозначено желтыми стрелками) всегда должна быть сверху справа, как показано на фотографии ниже:

Для монтажа потребуется следующий инструмент:

  • Паяльник
  • Флюс для пайки
  • Припой
  • Металлическая оплетка для снятия лишнего припоя.
  • Отмывочная жидкость или спирт
  • Мощный светильник либо лампа для контроля
  • Вата либо салфетки без ворса.

Уместно рассмотреть каждый компонент отдельно.
Паяльник должен быть маломощным, не более 25 Ватт, при этом желательно заземления жала, либо питание паяльника от понижающего трансформатора. Приобрести подобный паяльник можно в магазинах торгующих электроникой и разными аксессуарами для нее. Жало паяльника следует заточить по форме тупого конуса, примерно до кончика 1-1.5мм.

Флюс нужно использовать неагрессивный, не содержащий кислот, т.к. он неизбежно останется под установленными чипами, как не смывай, и кислота может со временем испортить дорожки на плате. Для описанного в статье опыта был применен недорогой флюс марки F1, который представляет собой спирто-канифолевый раствор. Припой лучше применять легкоплавкий, ведь пайку нужно проводить достаточно быстро, во избежание перегрева чувствительных микросхем и платы. Оплетка требуется для снятия излишков припоя с ножек, может быть любой небольшого диаметра, лишь бы было удобно пользоваться. Также следует выбрать мягкую оплетку из мелких проволочек. Если оплетка старая, желательно провести по ней несколько раз мелкой наждачной бумагой. Отмывочная жидкость и ватка потребуется для удаления излишков флюса на готовом модуле. Нужный инвентарь может выглядеть так:

Желательно наличие сильной лупы, так как расстояние между ножками достаточно мало, и контролировать соединение невооруженным глазом бывает проблематично, особенно в условиях маломощного искусственного освещения.

Расположив микросхему на площадке целесообразно припаять угловые ножки к плате. Затем внимательно проверить совпадение ножек и площадок между собой. Правильная установка приведена на фото ниже:

После фиксации следует плавно провести хорошо разогретым жалом вдоль ряда ножек, прижимая чип к плате. На жале должно быть достаточно припоя, чтобы полностью покрывались выводы и площадки на плате. Вести жало следует без рывков и резких движений. При этом могут образоваться перемычки между выводами микросхемы. Не следует их сейчас избегать, главное надежно соединить все выводы с платой. Затем стряхните лишний припой с жала, хорошо покройте флюсом поверхность и вновь проведите жалом паяльника вдоль всех контактов. Тут нужно постараться переместить перемычки на угловые контакты, и уже оттуда с помощью оплетки можно его легко убрать. Это можно сделать, приложив оплетку к контактам и прогрев сверху паяльником. После пайки, отмойте установленную микросхему и тщательно рассмотрите все соединения под мощной лампой. Если все в порядке – можно приступить к установке остальных чипов, по идентичной технологии. Кроме чипов, нужно еще припаять мелкие конденсаторы, по одному на каждый чип. Их можно снять с платы-донора оставшейся после демонтажа микросхем памяти. После этого, следует тщательно отмыть плату. Для большего удобства и ускорения процесса можно использовать жесткую щетку для зубов или аналогичную щеточку. После этого, высушите плату и внимательно рассмотрите каждую ножку. Также полезным может оказаться сканер, модуль можно отсканировать и уже на экране монитора при увеличении рассматривать контакты. Ведь замыкание может привести к порче памяти, материнской платы, или даже процессора, в случае AMD Athlon 64 / Sempron 64. Только после этого можно ставить «свежеиспеченную» память в компьютер.

Прошивка и тесты

Однако только припаять нужные микросхемы – это только половина работы. Не зря в теоретической части была упомянута микросхема для хранения информации о модуле памяти. В этой маленькой микросхеме также записано сколько банков, или говоря простым языком, чипов имеет модуль, и каков их общий объем. Поскольку эти данные мы еще не меняли, модуль, скорее всего, будет определяться и функционировать без каких либо изменений. Для модификации нужно установить один перепаянный модуль в компьютер, загрузить Windows и скачать небольшую программу одного из наших программистов. Называется она Thaiphoon Burner и доступна по адресу http://cbid.amdclub.ru. Программа имеет 15-дневный тестовый период с ограниченной функциональностью, однако для выполнения задач этого материала, ее достаточно. После запуска, увидите примерно следующее:

В тестовом стенде было установлено два модуля памяти, поэтому в меню находится два пункта «Read device at 52h» и «Read device at 53h». В ПК с одним модулем – будет только один вариант, и нужно его выбрать для начала операции чтения. После успешного считывания, окно программы изменится примерно на подобное:

Скорее всего, понадобится изменить 6й байт, он выделен темно-оранжевыми цифрами. Этот байт определяет, сколько банков имеет модуль, значение 01 соответствует двум банкам (модули 256 и новые 512МБ), а 02 – четыре банка (большинство 512МБ и все 1024МБ). На скриншоте значение уже исправлено на 02.

Можно просмотреть подробное описание модуля, нажав на кнопку «Details» справа вверху. Вот что программа отобразила в тестовом ПК:

Набор этих данных имеет также специальную контрольную сумму, которая позволяет компьютеру узнать, правильно считались данные, или нет. Ее нужно также исправить, т.к. мы внесли изменения. Для этого нужно в меню EEPROM выбрать пункт Fix Checksum. Появится запрос, исправлять ли сумму? Нужно указать «Yes».

Вот и вся операция. Теперь следует нажать Write и перезагрузить компьютер. BIOS должен исправно определить увеличившийся объем памяти.

После успешной загрузки, можно приступать к тестам модуля на стабильность. Для этого можно использовать такие программы, как Prime, S&M, 3Dmark. Конфигурация компьютера использованного для тестов модулей была следующей:

Процессор Athlon 64 X2 3800+ (Socket 939, ядро «Manchester», 2000MГц, 2×512KB Кеша)
Мат. плата DFI LanParty NF4 Ultra-D (nForce4 Ultra, BIOS ver. 704-2BT)
Видеокарта ATI Mach64 CT 2MB PCI
Блок питания Zippy Emacs Gaming PSL-6720(G1) (720W, EPS, ATX 2.2)
Звуковая карта Creative Sound Blaster Live! 7.1 24bit
НЖМД Seagate Barracuda ATA IV 80GB (ST380021A)
Привод DVD-RW NEC NR-3540A
ОС Windows 2003 Standard Edition SP1

Оба тестовых модуля без проблем прошли все тесты, и, кроме того, разогнались до частоты 245МГц при таймингах 2-2-2-4 и CMD 1T при дополнительном охлаждении вентилятором.

Память после всех модификаций и установки радиаторов стала выглядеть так:

Итог

Конечно, описанная методика – весьма тонкая работа, которая требует внимания и аккуратности. Однако иногда нет возможности увеличить объем памяти простой покупкой модулей нужного объема. Это не так уж и редко, ведь многие бюджетные системы имеют лишь два слота памяти, и пользователю, по каким-либо причинам не хочется терять уже приобретенную ранее память. Или возможна ситуация с редкими экземплярами скоростной памяти, как раз подобной примененной в статье. Память на этих чипах позволяет использовать низкие тайминги при частотах превышающих 270МГц, что недоступно иным модулям памяти от Samsung, Hynix, Infineon.

Впрочем, возможно использование этой технологии и для ремонта памяти с поврежденными микросхемами. Даже при некоторых дополнительных условиях можно производить замену памяти на недорогих видеокартах, ведь на них до сих пор часто применяется память в выводных корпусах.

P.S. Успешный опыт переделки памяти описанным в статье образом:

2×256MB OCZ Platinum PC3500 Enhanced Latency 2-3-2-6 (Brainpower808 PCB, Winbond BH-5 IC’s) to 512M
2×256MB Mushkin PC3200 Level II (Winbond PCB, Winbond BH-5 IC’s) to 512M

Author: Illya T.
Published: July 2, 2008, 12:44 a.m.
Modified: Oct. 23, 2016, 4:12 p.m.

References

If you would like to support us by making a donation please click the Paypal button:

Comments