Ddr 1066 что это

Обновлено: 30.06.2024

ECC, SoDIMM, Игровая, LRDIMM, CL17, PC-17400, DualRank, Kingston, Hynix - все это про оперативную память. Что к чему относится, как в этом разобраться и что выбирать — мы рассмотрим ключевые параметры, которые нужно учитывать при выборе модулей памяти.

Цель использования

Вся оперативная память делятся на два стандартных форм-фактора: для ПК-рабочих станций-серверов - это DIMM и ноутбуков-микросистем - это SoDIMM.

Модули для разных задач не взаимозаменяемы: например, оперативная память для ПК по размеру не подойдет к слоту в ноутбуке и не выдержит нагрузки, на которую рассчитаны серверные модули.

Есть еще несколько нестандартных форм-факторов, таких как MicroDIMM или MiniDIMM, но это частные случаи и обычный пользователь с такими модулями даже не сталкивается.

В этой статье мы рассмотрим модули первых двух типов.

Поколения

На осень 2019 актуальной является память поколения DDR4, а DDR3 остается еще довольно востребованной из-за широкого распространения хоть и устаревающих, но все еще довольно производительных систем.

Тактовая частота

Частота синхронизации приема и передачи данных, измеряется в МГц. Здесь довольно просто: чем выше этот показатель, тем быстрее работают приложения и тем дороже стоит модуль.

Тут стоит отметить, что запустив диагностическую утилиту или посмотрев таблицу отчета POST при старте системы вы увидите вдвое меньшее значение, чем заявлено для модуля. Обман? - Нет, специфика. В самой аббревиатуре DDR заложена особенность передачи данных - Double Data Rate.

Двойная частота передачи или-же эффективная частота. Связанно это с тем, что в текущей реализации модулей памяти данные могут одновременно передаваться на чтение и на запись, тогда как при SDR SDRAM данные передавались только поочередно в одном направлении.

Тот же принцип работает с пропускной способностью: чем она выше, тем быстрее и дороже модуль.

Вообще частота и пропускная способность она-же “рейтинг” на прямую связанны между собой и определяются как “частота X 8 = рейтинг округленный к ближайшему ровному значению”. Например для DDR4-2133 это будет 2133x8=PC4-17000 и наоборот: для PC4-19400 получается: 19400/8=2400Mhz.

Стандарт памяти

Самой спецификацией памяти и определением стандартов для нее занимается несколько организаций, объединенных в консорциум производителей памяти.

И как это ни странно, но самих стандартов-то не очень много. Например для DDR3 это DDR3-800, 1066, 1333 и 1600 притом строго с одним значением CL. А для DDR4 это коридор от 1600 до 3200.

А как-же DDR3-2400 или DDR4-4400 и “игровая память” спросите вы? А это фактически самовольные вариации не относящиеся к стандартам. XMP - extreme memory profile это тоже вне рамок стандартов.

CAS Latency (CL)

Довольно важный параметр — это CL или количество тактовых циклов, нужных памяти для выдачи запрашиваемых данных.

Например, память с 20 CL задерживает ответ на 20 тактовых цикла, память с 15 CL — на 15 тактов. Таким образом, чем этот параметр меньше, тем быстрее будет работать выбранный модуль.

Как было сказано выше - у каждого стандарта всего 1 “правильное” значение CL. Так для DDR3-1600 это 11, а для DDR4-3200 это 22. По-умолчанию именно с этими параметрами система будет пытаться включиться первый раз или при восстановлении после сбоя.

Такая память зовется обычной или стандартной.

“Игровая память“ кроме экстерьера отличается пониженными таймингами, что при значительном занижении дает весьма ощутимый рост производительности.

Но не во всех приложениях. Даже в самых популярных для домашнего сегмента приложениях - играх, в зависимости от игры низкие CL могут как давать до 10% роста FPS, так и вообще никак не влиять на игровой комфорт. К последнему случаю относятся почти все MMO проекты.

Напряжение модулей

Или вольтаж. Величина при которой модули бессбойно функционируют на заявленной частоте. Тут стоит обратить внимание, что для стандартной и серверной памяти это значение постоянно, а для “игровой” таких значений может быть несколько. Первое стандартное - 1.35v для DDR3, 1.2v для DDR4 и 1.25v для DDR3L, а остальные 1.5-1,65v и 1.35-1.4v соответственно предназначены для нестандартных частот или таймингов.

DDR3L — это модули третьего поколения с пониженным электропотреблением, они совместимы со слотами DDR3.

Также необходимо помнить, что повышенное напряжение негативно сказывается не только на самих модулях памяти, но и на процессорах. Причина этого в том, что контроллер памяти находится в составе кристалла т.е. непосредственно в самом процессоре, а не чипсете, как было до недавнего времени.

Т.ч. если для процессора заявлена память DDR3L, а вы установите обычную на 1.35v и по началу система будет работать стабильно, то по прошествию времени могут начаться сбои. И тут, увы, время деградации контроллера памяти может составить и 3 года и 5 лет, что выйдет за все сроки гарантии.

Канальность

В первую очередь эта характеристика относится к процессорам и показывает со сколькими каналами памяти работает контроллер.

На текущий момент массово распостранены процессоры с двуканальным контроллером. Это означает, что для максимальной производительности подсистемы оперативной памяти необходима установка как минимум 2 планок.

Но так-же есть процессоры с 3-канальным и 4х и даже 6и.

Для максимальной-же производительности лучше всего установить только 2 модуля - по одному на каждый канал.

При этом для Intel лучше подойдут Dual Rank модули с низкими таймингами, а для AMD - Single Rank с высокой тактовой частотой.

Ранги

Они-же rank — это число, которое означает количество наборов микросхем, разрядность каждого из которого составляет в сумме 64 бита, подключенных к управляющей линии Chip Select.

Чем выше ранг, тем большего объема оперативной памяти можно добиться при ограниченном количестве слотов. Обычно ранг маркируется буквами S (Single - одногоранговая), D (Dual - двухранговая) и Q (Quad - четырехранговая).

Для домашних ПК актуальны SR и DR модули. В серверном сегменте встречаются QR модули объемами до 256ГБ. Да, четверть терабайта одной планкой.

Объем памяти

Объем необходимой оперативной памяти зависит от того, для каких задач вам нужен ПК или ноутбук. Обратите внимание, что оперативной памяти должно быть больше, чем указано в минимальных системных требованиях используемых программ.

Например, минимальные требования Google Chrome — 512 МБ, Word 2019 — 1 ГБ. Однако, часто пользователи запускают такие программы в нескольких окнах: ПК с 1 ГБ памяти с такой простой задачей уже не справится. Для офисных задач оптимально 8 ГБ памяти.

Для игр нужно от 8 ГБ оперативной памяти и более. Это видно на примере самых современных игр: в октябре 2019 года вышла The Outer Worlds, в рекомендуемых требованиях которой указаны именно 8 ГБ.

Если вы планируете запускать игры или другие производительные приложения в режиме многозадачности, может понадобится более 16 ГБ.

Со временем новые приложения требуют все больше оперативной памяти — чем больше у вас ее будет, тем дольше вы сможете обойтись без апгрейда.

Например, вам нужно 8 ГБ памяти. В каком формате лучше купить: один модуль на 8 ГБ или два модуля по 4 ГБ? Так как большинство современных процессоров оснащены двухканальным контроллером памяти — эффективнее всего купить набор из двух или четырех модулей.

Сколько понадобится памяти для сервера — более индивидуальный вопрос, который нужно рассматривать отдельно в каждом конкретном случае.

ECC, RegDIMM, LRDIMM и прочие серверные тонкости

А можно в домашний ПК поставить сразу 128 или 256ГБ оперативной памяти? И нет, и да.

Основные типы серверной памяти:

ECC или UDIMM ECC — модуль с поддержкой контроля четности, но без поддержки регистра / буферизации. Такие модули могут самостоятельно исправлять возникающие единичные ошибки памяти, т.к. несут на себе дополнительный чип в котором хранятся контрольные суммы значений.

RegDIMM — они-же FBDIMM и RDIMM. ECC модули с дополнительным контроллером который расположен между чипами памяти и контроллером в процессоре.

Этот контроллер берет на себя буферизацию адресов и частичное управление питанием, что дает возможность располагать в одном ранге и больше самих чипов памяти и больше самих модулей на каждый канал.

Но поскольку управление питанием чипов осуществляется на вспомогательном уровне - занятие всех свободных слотов памяти ведет к падению тактовой частоты всех планок.

LRDIMM — Load Reduced DIMM. Регистровый модуль с более продвинутым вспомогательным контроллером, который не только берет на себя управление адресами, но и полностью перехватывает управления питанием чипов, снимая нагрузку с контроллера памяти в процессоре.

Из-за этого LRDIMM модули могут одновременно быть как больших объемов, так и не снижать тактовую частоту контроллера при занятии всех доступных слотов.

Все модули RDIMM, LRDIMM, FBDIMM, RegDIMM являются подмножеством ECC, но не любой ECC это обязательно регистровый модуль.

Так можно ли в домашний ПК установить много памяти? В обычный — нет.

Дело в том, что хоть часть домашних процессоров и поддерживает ECC память, но объемы таких модулей сопоставимы с объемами NonECC, а обещанные еще весной 2018 планки объемом в 32ГБ так и до сих пор и не дойдут до магазинов.

Но если у вас HEDT - high-end-desktop система. Процессоры в таких системах, как правило, имеют четырех- и шестиканальные контроллеры и парой планок памяти на каждый канал. Тогда да, в такую систему можно установить и 128ГБ, и 256ГБ памяти. Сейчас это системы на основе socket 1356, 2011, 2066, 2011-3 и TR4.

И совсем отдельный случай: WS - workstation-системы, которые одновременно и HEDT, и сервер. Сервер в том, что касается поддерживаемых процессоров — xeon в случае с intel, а hedt - поддержка домашних операционных систем. В такую систему можно поставить пару процессоров и добавив LRDIMM модулей набрать более 2ТБ оперативной памяти.

DIMM/SoDIMM

Форм фактор или же габариты. Первый тип модулей рассчитан на обычные платы и серверы, второй тип на компактные системы. При этом даже SoDIMM могут быть ECC, так как на рынке присутствуют рабочие станции как компактных размеров, так и в формате ноутбуков.

«Игровая» память

Это память, работающая на пониженных таймингах в сравнении со стандартизированными модулями.

В чем ее плюс? В первую очередь, это эстетическая сторона вопроса: зачастую это ее единственный весомый плюс. При достаточном обдуве радиаторы избыточны, а наличие подсветки совершенно не сказывается на производительности.

Мы не говорим обо всех модулях. Есть категория очень дорогих и быстрых планок, уже подбирающихся к рейтингу DDR4-4500. Но вместе с тем есть так-же и DDR4-2400CL12 которые дадут не на много более высокий результат, чем “обычные” DDR4-2933CL21.

Чипы памяти

Всего существует семь основных производителей чипов — Samsung, SK Hynix, Micron, Nanya, WinBond, PowerChip и Elpida. Первым трем принадлежит более 93% рынка (на четвертый квартал 2019 года).

Какие чипы лучше искать для установки в систему? Увы, точную информацию вы сможете узнать только у некоторых серверных моделей, так как этот параметр может быть критичен. Это домашний пользователь покупает 2 или 4 планки, а производитель серверов закупает модули масштабами контейнеров.

В домашнем сегменте вы можете купить одну и ту же модель памяти с разницей в пару месяцев и обнаружить, что модули набраны из чипов разных производителей. Более того, вы даже можете купить обычный модуль Samsung и обнаружить на нем чипы производства Nanya.

Это особенности корпоративного бизнеса — иногда проще купить партию памяти у конкурента, а самому вложиться в обновление производства или занять линии более срочным и выгодным заказом.

Kingston, OCZ, Corsair, AMD, G-Skill, GoodRam не производят чипов памяти, они только занимаются комплектовкой готовых модулей.

Разгон (Overclocking)

Можно найти нужную память, например, Samsung b-die нужной недели выпуска, перебрав и раздев с десяток наборов памяти. Взять лучшую материнскую плату, например Gigabyte Z390 AORUS XTREME WATERFORCE и i9-9900ks укрыв их системой водяного охлаждения стоимостью с офисный ПК получить совсем удручающий результат.

Одна планка будет работать на 4500MHz, а с точно-такой-же второй из того-же набора система напрочь откажется заводиться на частоте свыше 3733. Почему? - тот самый контроллер памяти. Официально он работает с памятью только на частоте 2666MHz, а все что выше - как повезет.

Характеристики материнской платы

Рассмотрим на примере платы Asus PRO WS X570-ACE : она поддерживает установку четырех модулей памяти DIMM DDR4.

В материнскую плату Asus PRO WS X570-ACE можно установить до четырех модулей типа DIMM четвертого поколения. А вот какой частоты - уже зависит от процессора.

Мы рассмотрели ключевые параметры, зная которые, можно сузить поиск до нескольких моделей. Далее рассмотрим тонкости — более специальные характеристики, которые могут подсказать, какую модель из нескольких похожих стоит приобрести.

Одна из таких специализированных характеристик — это низкопрофильность.

Низкопрофильная память меньше размером, однако полностью совместима с обычными слотами своего типа и поколения. Такая память занимает меньше места и пригодится, если вы собираете ПК в компактном корпусе.

Установка модуля памяти

Процесс установки максимально прост: нужно отключить ПК, снять крышку корпуса, достать из слотов старые модули и установить новые до щелчка.

Какие в этом процессе существуют нюансы?

Напоминаем, что модули и слоты разных типов и поколений не подходят друг другу: например, у вас физически не получится установить модуль DDR4 в слот DDR3. Также не получится поставить модуль неверной стороной — слоты специально разработаны так, чтобы установка не вызывала затруднений.

Если вы устанавливаете несколько модулей памяти, проверьте одинаковая ли у них тактовая частота и пропускная способность. Если эти параметры будут отличаться, система настроится на скорость и пропускную способность модуля с более низкими параметрами.

Если у вас заняты не все слоты (например, два из четырех) устанавливайте модули в очередности, указанной на материнской плате: обычно такая информация написана рядом со слотами или слоты обозначены разными цветами.

Подведем итоги: как выбрать оперативную память?

Решите, для чего вам нужна оперативная память: для ПК, ноутбука или сервера.

Фото модуля памяти

Расшифровка Part Number модуля

Руководство по расшифровке Part Number модулей памяти DDR2 серии XMS2 на сайте производителя отсутствует. В брошюре модулей TWIN2X1024-8500 указывается, что продукт представляет собой комплект из двух модулей объемом 512МБ каждый (самим по себе модулям присвоен Part Number CM2X512-8500), основанных на 8 микросхемах 64M x8. Производитель на 100% гарантирует функционирование модулей в максимально скоростном (пока что неофициальном) режиме DDR2-1066 при таймингах 5-5-5-15 и питающем напряжении 2.2 В, однако в микросхеме SPD в качестве режима по умолчанию прописан максимальный стандартный режим DDR2-800 с таймингами 5-5-5-15.Данные микросхемы SPD модуля

Описание общего стандарта SPD:

Описание специфического стандарта SPD для DDR2:

Процессор: Intel Pentium 4 Extreme Edition 3.73 ГГц (Prescott N0, 2 МБ L2)
Чипсет: Intel 975X
Материнская плата: ASUS P5WD2-E Premium, версия BIOS 0404 от 03/22/2006
Память: 2x512 МБ Corsair XMS2-8500 (DDR2-1066, PC2-8500)

Тесты производительности

Начиная с данного исследования, мы переходим на использование новой версии тестового пакета RMMA 3.65, в которой был увеличен максимальный размер выделяемого блока памяти и, соответственно, поменялись параметры большинства подтестов, используемых по умолчанию. В частности, размеры блока памяти в подтестах, применяемых для исследования характеристик подсистемы памяти, возросли до 32 МБ, что позволяет существенно уменьшить влияние большого объема L2-кэша (2 МБ), довольно часто встречающегося в современных процессорах класса Pentium 4/Pentium D. В связи с этим, приведенные ниже характеристики гораздо более достоверно отражают реальные значения пропускной способности подсистемы памяти и не могут быть сопоставлены количественно с характеристиками, приводимыми в более ранних исследованиях.

Параметр / Режим	DDR2-667		DDR2-800		DDR2-1066
Частота FSB, МГц	200	266	200	266	266
Тайминги	5-5-5-15	5-5-5-15	5-5-5-18	5-5-5-18	5-6-6-18
Средняя ПСП на чтение, МБ/с	5382	6396	5614	6878	7394
Средняя ПСП на запись, МБ/с	2001	2163	2175	2415	2861
Макс. ПСП на чтение, МБ/с	6468	8148	6530	8527	8669
Макс. ПСП на запись, МБ/с	4282	5668	4279	5685	5697
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс	56.7	50.1	52.7	45.7	39.7
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс	66.2	57.4	61.9	53.2	46.9
Минимальная латентность случайного доступа * , нс	118.4	105.2	105.7	95.4	84.1
Максимальная латентность случайного доступа * , нс	143.4	123.1	130.5	114.8	102.4
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)	87.1	77.9	80.6	70.7	60.6
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)	114.1	97.2	106.9	91.0	80.5
Минимальная латентность случайного доступа * , нс (без аппаратной предвыборки)	119.2	105.9	106.1	95.9	84.3
Максимальная латентность случайного доступа * , нс (без аппаратной предвыборки)	145.5	124.7	133.4	116.0	103.2

По задержкам модули также не уступают предыдущим высокоскоростным решениям от Corsair и аналогам от других производителей. Одновременно с указанным выше увеличением ПСП, использование как более скоростных режимов (переход от DDR2-667 к DDR2-800 и DDR2-1066), так и более высокой частоты системной шины (переход от 200-МГц к 266-МГц FSB) приводит к ощутимому уменьшению задержек. Соответственно, минимальная латентность памяти наблюдается при функционировании в режиме DDR2-1066 (частота системной шины 266 МГц) и находится в интервале от 39.7 нс (псевдослучайный обход, аппаратная предвыборка включена) до 103.2 нс (случайный обход, аппаратная предвыборка отключена), чем несколько выигрывают как у предыдущих Corsair XMS2-8000UL (DDR2-1000, частота FSB 250 МГц, тайминги 5-6-6-18), так и у рассмотренных в предыдущей статье Kingston HyperX DDR2-900 (DDR2-900, частота FSB 270 МГц, тайминги 5-6-6-18).

Тесты стабильности

Значения таймингов, за исключением t_CL, варьировались «на ходу» благодаря встроенной в тестовый пакет RMMA возможности динамического изменения поддерживаемых чипсетом настроек подсистемы памяти. Устойчивость функционирования подсистемы памяти определялась с помощью вспомогательной утилиты RightMark Memory Stability Test, входящей в состав тестового пакета RMMA.

Параметр / Режим	DDR2-667		DDR2-800		DDR2-1067
Частота FSB, МГц	200	266	200	266	266
Тайминги	3-3-3 (2.2 V)	3-3-3 (2.2 V)	4-4-3 (2.2 V)	4-4-3 (2.2 V)	5-5-4 (2.2 V)
Средняя ПСП на чтение, МБ/с	5571	6825	5696	6971	7446
Средняя ПСП на запись, МБ/с	2444	2519	2460	2518	3193
Макс. ПСП на чтение, МБ/с	6528	8393	6542	8567	8712
Макс. ПСП на запись, МБ/с	4282	5678	4282	5686	5698
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс	52.8	45.8	49.1	44.6	39.6
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс	62.4	53.0	58.9	52.0	46.5
Минимальная латентность случайного доступа * , нс	104.6	92.0	101.1	92.5	84.0
Максимальная латентность случайного доступа * , нс	128.7	111.6	125.5	112.4	102.2
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)	81.4	70.8	75.0	68.5	60.8
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)	107.5	90.4	102.7	88.2	80.1
Минимальная латентность случайного доступа * , нс (без аппаратной предвыборки)	104.8	92.3	101.0	92.8	84.3
Максимальная латентность случайного доступа * , нс (без аппаратной предвыборки)	131.6	112.8	127.4	113.4	103.0

Рассмотрение диапазона таймингов, напряжений, частот, а также отличий от предыдущих типов – вот что является темой данной статьи.

DDR3
Стандарт Double Data Rate 3 является логическим продолжением цепочки SDR-DDR-DDR2. Как многие знают, отличие DDR от SDR состояло в том, что передача данных по интерфейсу происходила на обоих фронтах опорной частоты, а не по положительному фронту, как у SDR. Таким образом, за один такт передавалось вдвое больше информации. Чтобы информацию с вдвое большей скоростью передать контроллеру, она должна и поступать их чипов вдвое быстрее. Это реализовано с помощью удвоения внутренней ширины модуля памяти. При этом за одну команду чтения мы получаем сразу n единиц данных. Такая архитектура была названа n-prefetch. Общая формула расчёта – 2^n prefetch, где n – поколение устройства памяти. У DDR1 одной командой передаётся 2 единицы данных, у DDR2 – 4, соответственно у DDR3 – 8. При этом минимальное значение Burst Length (параметра, определяющего длину считываемого за раз пакета данных) соответственно равно 2, 4 и 8.

Понятно, что с переходом на новое поколение количество данных, передаваемых интерфейсом за такт, не меняется, иначе менялось бы название (QDR, ODR). Меняется только ширина внутренней шины модуля. Таким образом, в модуле DDR 400 опорная частота составляет 200МГц (DDR), частота чипов 200МГц (2n-prefetch). В модулях DDR2-800 опорная частота равна 400МГц (DDR), внутренняя частота чипов – 200МГц (4n-prefetch). В модуле DDR3-800 опорная частота равна 400МГц, а частота чипов – 100МГц (8n-prefetch).

Отсюда становится ясно, почему всё время растут тайминги памяти. Если чипам нужно 10нс для тайминга CL (это CL=2 на DDR400), то в модуле DDR2-800 этот тайминг будет равняться 4, при той же частоте чипов, т.к. абсолютное значение времени не изменилось (10нс), а относительное (из-за уменьшения вдвое длительности одного такта) увеличилось вдвое. Для DDR3-1600 этот тайминг уже будет составлять 8 тактов. Хочется добавить по поводу таймингов при одинаковой частоте интерфейса – DDR2-800 и DDR3-800, к примеру. Тайминги у них равны, а вся разница вытекает из обкатанности одного процесса к моменту выпуска другого поколения, то есть из-за сравнения необкатанной новой технологии и обкатанной старой.

От слов к делу.
Основные нововведения:

Частоты 800/1066/1333/1600МГц
Напряжение питания 1.5В
Дифференциальный фронт сигнала
Burst Length 4(Burst terminate), 8
Динамическая терминация сигнала на чипе (Dynamic ODT)
Поддержка программируемого CAS Latency в (4), 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 тактов
Поддержка программируемого Additive Latency в режимах 0, CL-1, CL-2.
Программируемый CAS Write Latency (CWL) в 5, 6, 7, 8 тактов
Переключение BL на лету
8 логических банков
Наличие встроенного термодатчика (является нововведением для десктопной платформы, но уже было реализовано в FB-DIMM).
Выбор мощности сигналов с помощью EMRS
Поддержка Auto Self Refresh
8 бит предвыборка

На данный момент представлены чипы двух плотностей – 512Mbit и 1Gbit.

Разными производителями выпущены модули от 256MB до 2GB. В скором времени планируется наладить выпуск 16ГБ модулей, в первую очередь для серверного рынка.

Количество банков составляет 8, что означает использование тайминга tFAW на всех модулях. Напряжение по спецификации составляет 1,5В. Модули, предназначенные для разгона или разогнанные производителем, будут работать традиционно при большем напряжении. Согласно даташиту Hynix DDR3 SDRAM Unbuffered DIMMs Based on 1Gb Z ver., максимальное допустимое напряжение составляет 1.975В, то есть модули будут работать при напряжениях до 2,0В. Оверклокеры-экстремалы будут использовать и большие значения, но очень маловероятно, что для постоянного использования напряжение будет превышать 2,1В. Об этом можно судить как по процентному соотношению напряжения при разгоне DDR2, так и вольтмодам GDDR3. Частоты этого типа памяти, как я писал ранее будут начинаться с 800МГц и дойдут до 1600МГц. Отсюда, кстати, можно сделать интересное наблюдение – частота чипов не меняется с течением времени. У DDR внутренняя частота была в диапазоне 100-200МГц (DDR200-DDR400), у DDR2 – то же самое, начиналось со 100 и заканчивалось 200МГц (DDR2-400 – DDR2-800). Стандарт DDR3 продолжает эту тенденцию со своим диапазоном частот DDR3-800 – DDR3-1600 (реальная внутренняя те же 100-200МГц). Стало быть, DDR4, наиболее вероятно, будет работать на частотах интерфейса от DDR4-1600 до DDR4-3200. Это ниже, чем рамки частот GDDR. Связано это с более жесткими ограничениями на подаваемую чипам мощность и требованиями к охлаждению и таймингам. Исследование вопроса диапазона частот GDDR разных версий и DDR во внештатном режиме может быть исследовано позднее.

Наличие термодатчика позволит обычным пользователям узнать условия работы модулей памяти. Эта функция перекочевала из серверного рынка, где крайне важна стабильность системы и проработан детальный механизм троттлинга (замедления) чипа при превышении допустимой температуры. Также меняются такие характеристики как обновление памяти и другое, направленное на повышение стабильности горячего модуля и его охлаждение. Но в декстопной платформе маловероятно, что обычный пользователь станет интересоваться такого рода информацией. Другое дело - оверклокер, который разгоняет с повышение напряжения до 30% и выше, ставит водяное охлаждение или обкладывает их сухим льдом. Для проверки эффективности охлаждения и послужит этот механизм при нормальной его реализации (то есть с возможностью удобного считывания такого рода данных). Почти наверняка интерфейсом передачи станет шина Smbus, по которой также передаётся информация SPD модулей.

Теперь об одном из важнейших параметров нового типа памяти – таймингах. Все принятые стандартом схемы таймингов сведены в таблицу. Соответствие режимов CL-X и CWL-X с частотами дано для установления обратной совместимости различных модулей.

Назначение и описание всех таймингов можно найти в моей статье "Что такое тайминги?"

Отсюда видно, что уже расписаны параметры для будущих 8Гб чипов. А также факт, что подтайминги вроде WR, WTR и другие не поменялись относительно DDR2. Разница лишь в основных таймингах. Именно они и будут определять расстановку сил DDR3 vs DDR2 и привлекательность новинки. Модули уже начали появляться в продаже, но нормальных обзоров с изменением таймингов и разгоном проведено не было.

Использованная литература:
1. JEDEC STANDARD DDR2 SDRAM SPECIFICATION JESD79-2C
2. Samsung DDR3 SDRAM Specification revision 0.1
3. Samsung 512Mb E-die DDR3 SDRAM Specification
4. Hynix DDR3 SDRAM Unbuffered DIMMs Based on 1Gb Z ver.

Новые поколения процессоров стимулировали разработку более скоростной памяти SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) с тактовой частотой 66 МГц, а модули памяти с такими микросхемами получили название DIMM(Dual In-line Memory Module).
Для использования с процессорами Athlon, а потом и с Pentium 4, было разработано второе поколение микросхем SDRAM — DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM). Технология DDR SDRAM позволяет передавать данные по обоим фронтам каждого тактового импульса, что предоставляет возможность удвоить пропускную способность памяти. При дальнейшем развитии этой технологии в микросхемах DDR2 SDRAM удалось за один тактовый импульс передавать уже 4 порции данных. Причем следует отметить, что увеличение производительности происходит за счет оптимизации процесса адресации и чтения/записи ячеек памяти, а вот тактовая частота работы запоминающей матрицы не изменяется. Поэтому общая производительность компьютера не увеличивается в два и четыре раза, а всего на десятки процентов. На рис. показаны частотные принципы работы микросхем SDRAM различных поколений.

Существуют следующие типы DIMM:

72-pin SO-DIMM (Small Outline Dual In-line Memory Module) — используется для FPM DRAM (Fast Page Mode Dynamic Random Access Memory) и EDO DRAM (Extended Data Out Dynamic Random Access Memory)

100-pin DIMM — используется для принтеров SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)

144-pin SO-DIMM — используется для SDR SDRAM (Single Data Rate … ) в портативних компьютерах

172-pin MicroDIMM — используется для DDR SDRAM (Double date rate)

200-pin SO-DIMM — используется для DDR SDRAM и DDR2 SDRAM

214-pin MicroDIMM — используется для DDR2 SDRAM

240-pin DIMM — используется для DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM и FB-DIMM (Fully Buffered) DRAM

Чтобы нельзя было установить неподходящий тип DIMM-модуля, в текстолитовой плате модуля делается несколько прорезей (ключей) среди контактных площадок, а также справа и слева в зоне элементов фиксации модуля на системной плате. Для механической идентификации различных DIMM-модулей используется сдвиг положения двух ключей в текстолитовой плате модуля, расположенных среди контактных площадок. Основное назначение этих ключей — не дать установить в разъем DIMM-модуль с неподходящим напряжением питания микросхем памяти. Кроме того, расположение ключа или ключей определяет наличие или отсутствие буфера данных и т. д.

Модули DDR имеют маркировку PC. Но в отличие от SDRAM, где PC обозначало частоту работы (например PC133 – память предназначена для работы на частоте 133МГц), показатель PC в модулях DDR указывает на максимально достижимую пропускную способностью, измеряемую в мегабайтах в секунду.

DDR2 SDRAM

Название стандарта	Тип памяти	Частота памяти	Частота шины	Передача данных в секунду (MT/s)	Пиковая скорость передачи данных
PC2-3200	DDR2-400	100 МГц	200 МГц	400	3200 МБ/с
PC2-4200	DDR2-533	133 МГц	266 МГц	533	4200 МБ/с
PC2-5300	DDR2-667	166 МГц	333 МГц	667	5300 МБ/с
PC2-5400	DDR2-675	168 МГц	337 МГц	675	5400 МБ/с
PC2-5600	DDR2-700	175 МГц	350 МГц	700	5600 МБ/с
PC2-5700	DDR2-711	177 МГц	355 МГц	711	5700 МБ/с
PC2-6000	DDR2-750	187 МГц	375 МГц	750	6000 МБ/с
PC2-6400	DDR2-800	200 МГц	400 МГц	800	6400 МБ/с
PC2-7100	DDR2-888	222 МГц	444 МГц	888	7100 МБ/с
PC2-7200	DDR2-900	225 МГц	450 МГц	900	7200 МБ/с
PC2-8000	DDR2-1000	250 МГц	500 МГц	1000	8000 МБ/с
PC2-8500	DDR2-1066	266 МГц	533 МГц	1066	8500 МБ/с
PC2-9200	DDR2-1150	287 МГц	575 МГц	1150	9200 МБ/с
PC2-9600	DDR2-1200	300 МГц	600 МГц	1200	9600 МБ/с

DDR3 SDRAM

Название стандарта	Тип памяти	Частота памяти	Частота шины	Передач данных в секунду(MT/s)	Пиковая скорость передачи данных
PC3-6400	DDR3-800	100 МГц	400 МГц	800	6400 МБ/с
PC3-8500	DDR3-1066	133 МГц	533 МГц	1066	8533 МБ/с
PC3-10600	DDR3-1333	166 МГц	667 МГц	1333	10667 МБ/с
PC3-12800	DDR3-1600	200 МГц	800 МГц	1600	12800 МБ/с
PC3-14400	DDR3-1800	225 МГц	900 МГц	1800	14400 МБ/с
PC3-16000	DDR3-2000	250 МГц	1000 МГц	2000	16000 МБ/с
PC3-17000	DDR3-2133	266 МГц	1066 МГц	2133	17066 МБ/с
PC3-19200	DDR3-2400	300 МГц	1200 МГц	2400	19200 МБ/с

В таблицах указываются именно пиковые величины, на практике они могут быть недостижимы.
Для комплексной оценки возможностей RAM используется термин пропускная способность памяти. Он учитывает и частоту, на которой передаются данные и разрядность шины и количество каналов памяти.

Пропускная способность = Частота шины x ширину канала x кол-во каналов

(400 МГц x 64 бит x 2)/ 8 бит = 6400 Мбайт/с

Kingston KVR800D2N6/1G
OCZ OCZ2M8001G
Corsair XMS2 CM2X1024-6400C5

На сайте многих производителей памяти можно изучить, как читается их Part Number.

В данной статье мы рассмотрим 3 вида современной оперативной памяти для настольных компьютеров:

DDR - является самым старым видом оперативной памяти, которую можно еще сегодня купить, но ее рассвет уже прошел, и это самый старый вид оперативной памяти, который мы рассмотрим. Вам придется найти далеко не новые материнские платы и процессоры которые используют этот вид оперативной памяти, хотя множество существующих систем используют DDR оперативную память. Рабочее напряжение DDR - 2.5 вольт (обычно увеличивается при разгоне процессора), и является наибольшим потребителем электроэнергии из рассматриваемых нами 3 видов памяти.
DDR2 - это наиболее распространенный вид памяти, который используется в современных компьютерах. Это не самый старый, но и не новейший вид оперативной памяти. DDR2 в общем работает быстрее чем DDR, и поэтому DDR2 имеет скорость передачи данных больше чем в предыдущей модели (самая медленная модель DDR2 по своей скорости равна самой быстрой модели DDR). DDR2 потребляет 1.8 вольт и, как в DDR, обычно увеличивается напряжение при разгоне процессора
DDR3 - быстрый и новый тип памяти. Опять же, DDR3 развивает скорость больше чем DDR2, и таким образом самая низкая скорость такая же как и самая быстрая скорость DDR2. DDR3 потребляет электроэнергию меньше других видов оперативной памяти. DDR3 потребляет 1.5 вольт, и немного больше при разгоне процессора

Таблица 1: Технические характеристики оперативной памяти по стандартам JEDEC

JEDEC - Joint Electron Device Engineering Council (Объединенный инженерный совет по электронным устройствам)

Важнейшей характеристикой, от которой зависит производительность памяти, является ее пропускная способность, выражающаяся как произведение частоты системной шины на объем данных, передаваемых за один такт. Современная память имеет шину шириной 64 бита (или 8 байт), поэтому пропускная способность памяти типа DDR400, составляет 400 МГц х 8 Байт = 3200 Мбайт в секунду (или 3.2 Гбайт/с). Отсюда, следует и другое обозначение памяти такого типа - PC3200. В последнее время часто используется двухканальное подключение памяти, при котором ее пропускная способность (теоретическая) удваивается. Таким образом, в случае с двумя модулями DDR400 мы получим максимально возможную скорость обмена данных 6.4 Гбайт/с.

Но на максимальную производительность памяти также влияет такие важный параметры как "тайминги памяти".

Известно, что логическая структура банка памяти представляет собой двумерный массив - простейшую матрицу, каждая ячейка которой имеет свой адрес, номер строки и номер столбца. Чтобы считать содержимое произвольной ячейки массива, контроллер памяти должен задать номер строки RAS (Row Adress Strobe) и номер столбца CAS (Column Adress Strobe), из которых и считываются данные. Понятно, что между подачей команды и ее выполнением всегда будет какая-то задержка (латентность памяти), вот ее-то и характеризуют эти самые тайминги. Существует множество различных параметров, которые определяют тайминги, но чаще всего используются четыре из них:

CAS Latency (CAS) - задержка в тактах между подачей сигнала CAS и непосредственно выдачей данных из соответствующей ячейки. Одна из важнейших характеристик любого модуля памяти;
RAS to CAS Delay (tRCD) - количество тактов шины памяти, которые должны пройти после подачи сигнала RAS до того, как можно будет подать сигнал CAS;
Row Precharge (tRP) - время закрытия страницы памяти в пределах одного банка, тратящееся на его перезарядку;
Activate to Precharge (tRAS) - время активности строба. Минимальное количество циклов между командой активации (RAS) и командой подзарядки (Precharge), которой заканчивается работа с этой строкой, или закрытия одного и того же банка.

Если вы увидите на модулях обозначения "2-2-2-5" или "3-4-4-7", можете не сомневаться, это упомянутые выше параметры: CAS-tRCD-tRP-tRAS.

Стандартные значения CAS Latency для памяти DDR - 2 и 2.5 такта, где CAS Latency 2 означает, что данные будут получены только через два такта после получения команды Read. В некоторых системах возможны значения 3 или 1.5, а для DDR2-800, к примеру, последняя версия стандарта JEDEC определяет этот параметр в диапазоне от 4 до 6 тактов, при том, что 4 - экстремальный вариант для отборных "оверклокерских" микросхем. Задержка RAS-CAS и RAS Precharge обычно бывает 2, 3, 4 или 5 тактов, а tRAS - чуть больше, от 5 до 15 тактов. Естественно, чем ниже эти тайминги (при одной и той же тактовой частоте), тем выше производительность памяти. Например, модуль с латентностью CAS 2,5 обычно работает лучше, чем с латентностью 3,0. Более того, в целом ряде случаев быстрее оказывается память с меньшими таймингами, работающая даже на более низкой тактовой частоте.

В таблицах 2-4 предоставлены общие скорости памяти DDR, DDR2, DDR3 и спецификации:

Тип	Частота шины	Скорость передачи данных	Тайминги	Заметки
PC2100	133	266	2.5-3-3-7	Старые ПК, ноутбуки
PC2700	166	333	2.5-3-3-7	Старые ПК, ноутбуки
PC3200	200	400	2.5-3-3-8	Популярная стандарт
PC3500	217	433	2.5-3-3-7	Оверклокерные стандарты
PC3700	233	466	2.5-3-3-7
PC4000	250	500	2.5-3-3-7
PC4400	275	550	2.5-3-3-7
PC4800	300	600	2.5-4-4-10

Таблица 2: Общие скорости памяти DDR и спецификации

Тип	Частота шины	Скорость передачи данных	Тайминги	Заметки
PC2-3200	200	400	3-3-3-12	Редко встречаеться
PC2-4200	267	533	4-4-4-12	Популярная стандарт
PC2-5300	333	667	5-5-5-15	Широко используемые
PC2-6400	400	800	5-5-5-15	Последний стандарт
PC2-8000	500	1000	5-5-5-15	Оверклокерные стандарты
PC2-8500	533	1066	5-5-5-15
PC2-8888	556	1111	5-5-5-15
PC2-9136	571	1142	5-5-5-15
PC2-10000	625	1250	5-5-5-18

Таблица 3: Общие скорости памяти DDR2 и спецификации

Тип	Частота шины	Скорость передачи данных	Тайминги	Заметки
PC3-8500	533	1066	7-7-7-20	чаще называемые DDR3-1066
PC3-10666	667	1333	7-7-7-20	чаще называемые DDR3-1333
PC3-12800	800	1600	9-9-9-24	чаще называемые DDR3-1600
PC3-14400	900	1800	9-9-9-24	чаще называемые DDR3-1800
PC3-16000	1000	2000	TBD	чаще называемые DDR3-2000

Таблица 4: Общие скорости памяти DDR3 и спецификации

DDR3 можно назвать новичком среди моделей памяти. Модули памяти этого вида, доступны только около года. Эффективность этой памяти продолжает расти, только недавно достигла границ JEDEC, и вышла за эти границы. Сегодня DDR3-1600 (высшая скорость JEDEC) широко доступна, и все больше производителей уже предлагают DDR3-1800). Прототипы DDR3-2000 показаны на современном рынке, и в продажу должны поступить в конце этого года - начале следующего года.

Процент поступления на рынок модулей памяти DDR3, согласно с данными производителей, все еще небольшая, в пределах 1%-2%, и это значит, что DDR3 должен пройти длинный путь прежде чем будет соответствовать продажам DDR (все еще находиться в пределах 12%-16%) и это позволит DDR3 приблизиться к продажам DDR2. (25%-35% по показателям производителей).

Читайте также: