SPD简介.浪涌保护器简介

fanglei5

SPD

 

简介

　　SPD是SERIAL PRESENCE DETECT的缩写，中文意思是模组存在的串行检测。也即是通过上面讲的IIC串行接口的EEPROM堆内存插槽中的模组存在的信息检查。这样的话，模组有关的信息都必须纪录在EEPROM中.习惯的，我们把这颗EEPROM IC就称为SPD了。为Serial Presence Detect 的缩写，它是烧录在EEPROM内的码，以往开机时BIOS必须侦测memory，但有了SPD就不必再去作侦测的动作，而由BIOS直接读取 SPD取得内存的相关资料。

　　SPD是一组关于内存模组的配置信息，如P-Bank数量、电压、行地址/列地址数量、位宽、各种主要操作时序（如CL、tRCD、tRP、tRAS等）……它们存放在一个容量为256字节的EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，电擦除可编程只读存储器）中。

　　实际上在SPD中，JEDEC规定的标准信息只用了128个字节（还有128字节，属于厂商自己的专用区）。一般的，一个字节至少对应一种参数，有的参数需要多个字节来表述（如产品续列号，生产商在JEDEC组织中的代码）。

　　其中，一个字节中的每个bit都可能用来表示这一参数的具体数值。由于SPD的信息很多，在此就不一一列出了，有兴趣的读者可以参阅相关文档。

　　SPD内的时序信息由模组生产商根据所使用的内存芯片的特点编写并写入至EEPROM，主要用途就是协助北桥芯片精确调整内存的物理/时序参数，以达到最佳的使用效果。如果在BIOS中将内存设置选项定为“By SPD”。

　　那么在开机时，北桥会根据SPD中的参数信息来自动配置相应的内存时序与控制寄存器，避免人为出现调校错误而引起故障。当然，对于DIYer来说，也可以自由调整时序与控制参数（物理参数仍要借助SPD或北桥自己检测来确定）。

　　SPD的刷新

　　同主板的BIOS一样，SPD也是可以刷新的。用Thaiphoon Burner这款软件就能做到。

　　当主板上插有新旧两条大小一致的内存导致系统不稳定，主板的BIOS又无法对两条内存的频率分别调整时，可以把性能弱的SPD刷到强的那条内存上，以提高稳定性。

　　注意：千万不要把内存大小不同的SPD互相刷！DDR，DDR2，DDR3的SPD也不能混刷。同BIOS的刷新一样是有风险的，如果需要请在刷新前备份被刷的内存spd。

 

刷新SPD的意义

　　从某种意义上来说，SPD芯片是识别内存品牌的一个重要标志。如果SPD内的参数值设置得不合理，不但不能起到优化内存的作用，反而还会引起系统工作不稳定，甚至死机。因此，很多普通内存或兼容内存厂商为了避免兼容性问题，一般都将SPD中的内存工作参数设置得较为保守，从而限制了内存性能的充分发挥；同时，如果两条内存的SPD信息不一致，也可能导致兼容性问题，调整合适的SPD值才能确保最佳性能。通过刷新内存的SPD信息，可在兼容性及性能上得到一定的提升，刷新内存SPD参数必须保证源SPD参数的内存条与目标内存条所使用的内存颗粒较为接近，否则可能导致刷新后的内存条工作不稳定甚至无法工作。

 

刷新SPD的方式

　　专业人员常用专用设备或专用转接头配合编程器来刷新内存条的SPD数据，另外还可以利用软件刷新内存SPD参数。如Thaiphoon Burner是一款内存SPD信息读写绿色软件，它可以在无需拆机的情况下直接读写内存条的SPD信息。 能识别由JEDEC分配的635个唯一生产ID，完全兼容DDR2内存。

 

SPD深度解析

　　当计算机开机时，串行存在检查（SPD）为存储在同步动态随机访问存储器（SDRAM）内存模块中电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）芯片上的信息，它告诉基本输入/输出系统（BIOS）模块的大小、数据宽度、速度以及电压。BIOS使用该信息来合适配置内存以达到最好的可靠性和性能。如果内存模块没有SPD，BIOS则假定内存模块的信息，在一些内存中，这么处理不会有问题，但是SDRAM存储器必须具有SPD，否则计算机可能根本不启动，如果启动了，假定的信息可能导致致命异常错误。　

　　SPD出现以前，存储器芯片通过并行存在检查（PPD）来识别，PPD为各个信息位使用一个单独的PIN，这意味着只能存储内存模块的速度和密度，因为引脚空间有线。SPD内存模块上的EEPROM芯片只需要两个引脚，从而可以存储更多的信息。

　　SPD（Serial Presence Detect），笔者翻译为“配置（存在位）串行探测”，而不是“连续存在探测”，如果单从字意上理解，后者的翻译并没有问题，但从其真正用意与工作方式来看，前者更准确一些。为什么呢？下面具体说说。SPD是一组关于内存模组的配置信息，如P-Bank数量、电压、行地址/列地址数量、位宽、各种主要操作时序（如CL、tRCD、tRP、tRAS等）……它们存放在一个容量为256字节的EEPR（ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory，电擦除可编程只读存储器）中。实际上在SPD中，JEDEC规定的标准信息只用了128个字节（还有128字节，属于厂商自己的专用区）。一般的，一个字节至少对应一种参数，有的参数需要多个字节来表述（如产品续列号，生产商在JEDEC组织中的代码）。其中，一个字节中的每个bit都可能用来表示这一参数的具体数值。由于SPD的信息很多，在此就不一一列出了，有兴趣的读者可以参阅相关文档。SPD内的时序信息由模组生产商根据所使用的内存芯片的特点编写并写入至EEPROM，主要用途就是协助北桥芯片精确调整内存的物理/时序参数，以达到最佳的使用效果。如果在BIOS中将内存设置选项定为“By SPD”。

　　那么在开机时，北桥会根据SPD中的参数信息来自动配置相应的内存时序与控制寄存器，避免人为出现调校错误而引起故障。当然，对于DIYer来说，也可以自由调整时序与控制参数（物理参数仍要借助SPD或北桥自己检测来确定）。

 

SPD浪涌保护器

　　SPD的功能是通过泄放浪涌电流来限制浪涌电压，起到防雷保护的作用。

　　简单的比如说，通信机房设备的防雷设计施工图纸上就必须有SPD设计。
浪涌保护器的分级防护
由于雷击的能量是非常巨大的，需要通过分级泄放的方法，将雷击能量逐步泄放到大地。第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放，或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放，对于有可能发生直接雷击的地方，必须进行CLASS—I的防雷。第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备，对于前级发生较大雷击能量吸收时，仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来，需要第二级防雷器进一步吸收。同时，经过第一级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP，当线路足够长感应雷的能量就变得足够大，需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。
1、第一级保护
目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区，将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V。
入户电力变压器低压侧安装的电源防雷器作为第一级保护时应为三相电压开关型电源防雷器，其雷电通流量不应低于60KA。该级电源防雷器应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防雷器。一般要求该级电源防雷器具备每相100KA以上的最大冲击容量，要求的限制电压小于1500V，称之为CLASS I级电源防雷器。这些电磁防雷器是专为承受雷电和感应雷击的大电流以及吸引高能量浪涌而设计的，可将大量的浪涌电流分流到大地。它们仅提供限制电压（冲击电流流过电源防雷器时，线路上出现的最大电压称为限制电压）为中等级别的保护，因为CLASS I级保护器主要是对大浪涌电流进行吸收，仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备的。
第一级电源防雷器可防范10/350μs、100KA的雷电波，达到IEC规定的最高防护标准。其技术参考为：雷电通流量大于或等于100KA（10/350μs）；残压值不大于2.5KV；响应时间小于或等于100ns。
2、第二级防护
目的是进一步将通过第一级防雷器的残余浪涌电压的值限制到1500—2000V，对LPZ1—LPZ2实施等电位连接。
分配电柜线路输出的电源防雷器作为第二级保护时应为限压型电源防雷器，其雷电流容量不应低于20KA，应安装在向重要或敏感用电设备供电的分路配电处。这些电源防雷器对于通过了用户供电入口处浪涌放电器的剩余浪涌能量进行更完善的吸收，对于瞬态过电压具有极好的抑制作用。该处使用的电源防雷器要求的最大冲击容量为每相45kA以上，要求的限制电压应小于1200V，称之为CLASS II级电源防雷器。一般用户供电系统做到第二级保护就可以达到用电设备运行的要求了
第二级电源防雷器采用C类保护器进行相—中、相—地以及中—地的全模式保护，主要技术参数为：雷电通流容量大于或等于40KA(8/20μs)；残压峰值不大于1000V；响应时间不大于25ns。
3、第三级保护
目的是最终保护设备的手段，将残余浪涌电压的值降低到1000V以内，使浪涌的能量有致损坏设备。
在电子信息设备交流电源进线端安装的电源防雷器作为第三级保护时应为串联式限压型电源防雷器，其雷电通流容量不应低于10KA。
最后的防线可在用电设备内部电源部分采用一个内置式的电源防雷器，以达到完全消除微小的瞬态过电压的目的。该处使用的电源防雷器要求的最大冲击容量为每相20KA或更低一些，要求的限制电压应小于1000V。对于一些特别重要或特别敏感的电子设备具备第三级保护是必要的，同时也可以保护用电设备免受系统内部产生的瞬态过电压影响。
对于微波通信设备、移动机站通信设备及雷达设备等使用的整流电源，宜视其工作电压的保护需要分别选用工作电压适配的直流电源防雷器作为末级保护。
4、根据被保护设备的耐压等级，假如两级防雷就可以做到限制电压低于设备的耐压水平，就只需要做两级保护，假如设备的耐压水平较低，可能需要四级甚至更多级的保护。第四级保护其雷电通流容量不应低于5KA。