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Kingston メモリツール


ULTIMATE メモリガイド

メモリの構成

メモリにはいろいろな形があります。一般的には緑色の長方形(基板)に黒色の小さい立方体(チップ)がいくつか搭載されています。以下のイラストは、その一般的なメモリモジュールです。


168pin SDRAM DIMM

PCB(PRINTED CIRCUIT BOARD)
メモリチップ用の緑色の基盤は、いくつかの層になっています。各層にはデータ転送のための回路が効率よく張り巡らされています。高品質のメモリモジュールは多層のPCBを仕様します。層が多いほどノイズが少なくなり、モジュールの信頼性は向上します。

DRAM (DYNAMIC RANDOM ACCESS MEMORY)
DRAMは一般的なRAMの一つで、短時間データを保存し、定期的にリフレッシュしなければならないことから「DYNAMIC」RAMと呼ばれます。ほとんどのメモリチップは回路を保護するために、黒もしくはクロムでコーティングまたはパッケージングされています。

CONTACT FINGERS
Contact Fingersは、「コネクタ」もしくは「リード」と呼ばれ、システム基板のメモリソケットに差込み、データをシステム基板とメモリモジュールの間を伝送させます。メモリモジュールでは金や錫でメッキされます。

INTERNAL TRACE LAYER
PCBの層を拡大鏡のようなもので見ると、基板に道路のようなものがエッチングされているのが分かります。それらの距離や幅などが、結果的にモジュールの速度と信頼性に影響します。メモリモジュールを設計するデザイナーは速度と信頼性を最大にし、ノイズなどの干渉を最小に抑えるように設計します。

CHIP PACKAGING
「Chip Packaging」とは、シリコンの周りをコーティングすることを言います。最も一般的なパッケージングはTSOP (Thin Small Outline Package)と呼ばれ、その昔にはDIP (Dual In-line Package)やSOJ (Small Outline J-lead)などのパッケージングも使われました。また、RDRAMなどは、CSP (Chip Scale Package).が使われています。これらの「Chip Packaging」の違いを以下で説明します。

DIP (DUAL IN-LINE PACKAGE)
メモリが直接システム基板に搭載されている時はDIPが標準的でした。DIPはチップから出ているピンをPCBにハンダ付けもしくはソケットに装着するように設計されています。

SOJ (SMALL OUTLINE J-LEAD)
SOJはチップからでているピンが「J」のようになっていることからその名がつけられました。SOJは、直接PCBの表面に装着します。


TSOP (THIN SMALL OUTLINE PACKAGE)
パッケージがSOJよりはるかに薄かったことからTSOPという名前になりました。TSOPはノートパソコンなどの省スペース用に作られました。

CSP (CHIP SCALE PACKAGE)
DIP、SOJ、TSOPなどのパッケージとは異なりCSPは、チップを基板に装着する際にはピンを用いません。かわりに、装着面はBGA (Ball Grid Array)になっています。RDRAM (Rambus DRAM)がこのタイプのパッケージを利用しています



CHIP STACKING
高容量のモジュールを作るために、チップをスタックさせてPCBに取り付ける場合があります。内部的にスタックされたチップは外観ではわかりませんが、外部的にスタックされたチップはそのスタック部分をみることができます。

外部的にスタックされたチップ.


メモリができるまで

チップを製造する

驚くべきことですが、メモリを作るには海の砂から始まります。海の砂にはシリコンが含まれています(シリコンは半導体製造の原料となるものです)。シリコンは砂から抽出され、切断され、研磨され、磨かれてシリコンウェハーになります。このウェハーにはチップ製造工程の中で、さまざまな技術により複雑な回路パターンが印刷されます。これが終わると、テストされサイコロ状に裁断されます。裁断されたチップの中でテストに合格したものは、次の「bonding(接着)」という工程に入ります。この工程で、金や錫などでピンを接着します。これらの工程が終わったチップはプラスチックやセラミックなどのパッケージに密封され、点検後にようやく販売されます。

メモリモジュールを製造する

メモリモジュールを製造するには3つのコンポーネントが必要です。それは、メモリ用チップ、PCB、その他オンボードの抵抗やコンデンサなどです。メモリを設計する技術者は、PCBを設計するためにCAD (computer aided design)ソフトを使います。高品質な基板を作るためには信号線の長さやチップなどの配置が重要になります。PCBの製造はメモリチップと同様に塩基性製鋼法を使います。PCBが出来上がると、モジュールをアセンブリする準備されます。オートメーション化されたシステムによってPCBへ各コンポーネントがハンダで固定されアセンブリされます。その後、検査に合格したモジュールはコンピューターにインストールされ出荷されます。

progression of module mfg.


コンピューターにインストールされたメモリの場所

元々は、メモリチップはコンピューターのマザーボードかシステムボードに装着されていました。しかし、その後いろいろと問題がでてくるようになりました。そこで、マザーボード上にソケットを付け、そこにメモリを取り付けるタイプに変化していきました。このモジュールはSIMM (single in-line memory module)と呼ばれ、マザーボード上のスペースも節約することにもなりました。(例えば、SIMM4本の場合合計80個のチップが搭載されていますが、マザーボード上では9平方インチ程度で、実際にマザーボードにチップを装着すると、21平方インチ以上必要となります。)

現在ほとんどのメモリは、メモリモジュールという形でマザーボードにあるソケットにインストールされます。メモリはパフォーマンスを最大限にするために通常CPUの近くに位置しています

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メモリのインストール例


メモリバンクとバンクスキーム

コンピューターのメモリは通常メモリバンクごとアレンジされます。メモリバンクとは、ある一定容量をもったメモリの集合体もしくはソケットのことで、コンピューターが管理する際の単位となります。ほとんどのコンピューターやシステムには、2つ以上のメモリバンクがあります。このメモリバンクにはコンピューターによっていくつかの規則があります。例えば、すべてのメモリバンクには同じ容量のメモリを搭載しなければならない場合、最初のバンクには一番高容量のメモリを踏査しなければならないなど、この規則に従わないとコンピューターが正常にメモリを認識しない、もしくはコンピューターが作動しないなどの弊害が出る場合があります。

あなたがお持ちのコンピューターのメモリ構成要素については、コンピューターのマニュアルを参考にしてください。また、ほとんどのメモリのサードパーティメーカーは、Webページ上にメモリ対応表を公開しています。このメモリ対応表を使って、あなたがお持ちのコンピューターに合うメモリを探してください。

Kingston Technologyのメモリ対応表は、あらゆるコンピューターのメモリ規則と共に対応するメモリを記載しています。


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