Что такое dd3 в компьютере
Обновлено: 07.07.2024
Оперативная память, или ОЗУ, является энергозависимым запоминающим устройством, в котором хранятся различные типы данных, обрабатываемых процессором. По сути, ОЗУ представляет собой набор конденсаторов и транзисторов. На конденсаторах накапливается заряд, тур управляется с помощью транзистора. Таким образом, формируется набор данных в зависимости от того, заряжен конденсатор или нет.
Сама аббревиатура DDR означает удвоенную скорость передачи данных памяти типа SDRAM. Стандарт DDR3 пришёл на смену DDR2, что логично. По сравнению с предыдущим типом, новинка имела больший размер подкачки, сокращение энергопотребления и уменьшение техпроцесса, которое позволило разместить на схеме большее количество элементов. Помимо стандартного варианта DDR3, существует и DDR3L, а также DDR3U, которые отличаются уменьшенным энергопотреблением. Серверная оперативная память DDR3 обычно несовместима с десктопными версиями и обладает большим объёмом, частотой, а также стоимостью.
Чем отличается оперативная память DDR3 от DDR4
Стандарт DDR4 впервые появился в 2011 году. А массово начал наполнять рынки с 2015 г. По сравнению с DDR3, он обладает удвоенным числом внутренних банков, большей пропускной способностью и надёжностью из-за новых механизмов контроля. Что касается физической совместимости, то с предыдущим типом память DDR4 несовместима. То есть, ставить планку DDR4 в разъём DDR3 не получится, и наоборот.
Интересно, что тесты показывают незначительное увеличение быстродействия памяти DDR4, в отличие от DDR3, в задачах, связанных с повседневной работой, веб-сёрфингом, работой с документами, просмотром видео и т.д. Однако в более специализированных задачах (рендеринг-видео, игры, компилирование и моделирование) память формата DDR4 с большими частотами показывает себя во всей красе.
Как выбрать оперативную память DDR3 для компьютера
Для того чтобы выбрать ОЗУ, недостаточно просто купить первую попавшуюся в планку и воткнуть её в материнскую плату. Для стабильной и оптимизированный работы требуется правильно подобрать количество каналов, частоты, объём и тайминги. Об этом и многих других существующих нюансах мы расскажем дальше.
Какую выбрать частоту оперативной памяти DDR3
Частота ОЗУ характеризует количество данных, способных пройти через канал за единицу времени. Чем выше этот показатель, тем быстрее будет происходить обмен данными между платой и процессором. Частота имеет свои нюансы. Перед покупкой стоит убедиться в том, что материнская плата способна работать на максимальной частоте оперативной памяти. Помимо этого, частоты 2 планок памяти должны быть одинаковы, так как материнская плата может понизить общую частоту до минимального значения.
Как выбрать объём памяти DDR3
С объёмом всё немного проще: чем больше значение, тем лучше. Однако стоит учитывать, что 32-битные операционные системы не умеют работать с ОЗУ объёмом больше 4 Гб. Даже если установить 16 Гб в систему, ОС увидит только 3 из них.
Какие тайминги лучше для оперативной памяти DDR3
Тайминги ОЗУ также называются латентностью. Они характеризуют временную задержку сигнала на участке между процессором и ОЗУ. Обычно тайминги отражаются в спецификации оперативной памяти четырьмя цифрами. Если не углубляться в технические подробности, то каждая из цифр показывает отдельный тип задержки при обращении к памяти. При выборе стоит руководствоваться правилом: чем меньше задержка, тем лучше.
Лучшие модули оперативной памяти DDR3, по мнению редакции
Мы решили собрать небольшой обзор на несколько вариантов ОЗУ, которые, по нашему мнению, считаются наиболее оптимальными.
HyperX HX324C11SRK2/16
HyperX HX324C11SRK2/16 выполнена в стильном красном корпусе Это комплект модулей из 2 штук. Каждая планка имеет по 8 ГБ. Максимально заявленная частота составляет 2 400 МГц. А максимальная пропускная способность − 19200 мб/с. Тайминги памяти не самые маленькие. Однако ОЗУ имеет собственные профили XMP на два вида частот, с помощью которых можно регулировать производительность своей системы. Купить эту оперативную память DDR3 на 8 ГБ для ПК можно за 13 600 руб.
Ballistix BLT2CP4G3D1608DT1TX0CEU
Фирменный цвет Ballistix − жёлтый Этот набор также состоит из двух планок по 4 Гб. Частота ОЗУ составляет 1600 МГц. Пропускная способность − 12800. Тайминги в этом варианте минимальны, и каждый из них составляет 8. То есть, это недорогое решение с потенциалом для разгона. Стоимость комплекта составляет 5 200 руб.
Оперативная память на 4 Gb Kingston KVR16N11S8/4
Этот модуль выглядит как обычная плата Комплект состоит из одного модуля на 4 Гб, с частотой в 1600 МГц. Работает планка с таймингами 11/11/11. Купить эту оперативную память DDR3 на 4 Gb для ПК можно за 2 000 руб.
Оперативная память DDR3 Hynix DDR3 1333 DIMM 2Gb
На плате заметно выделяются чипы с самой памятью Такой объём используется довольно редко и на старых системах. Об этом говорит и малая частота в 1333 МГц. Купить эту оперативную память DDR3 в 2 Гб можно по цене 900 руб.
Corsair CMZ16GX3M2A1600C10
Плата от Corsair выглядит стильно Ещё один комплект из двух модулей по 8 ГБ. Частота не самая высокая — 1600 МГц, а пропускная способность — 12800 Мб/с. Тайминги распределились так: 10/10/10/27. Напряжение составляет 1,5 В. Купить этот комплект можно за 9 000 руб.
G.SKILL F3-2400C10D-16GTX
Иногда кажется, что производители ОЗУ соревнуются между собой в дизайне Один из топовых комплектов ОЗУ. Общий объём составляет 16 Гб, то есть две планки по 8 Гб. Максимально возможная частота — 2400 МГц. Тайминги относительно невысокие — 10/12/12/31. Стоимость комплекта — 18 600 руб.
Kingston KVR16S11S8/4
Форм-фактор SODIMM значительно компактней своего старшего собрата DIMM Недорогая оперативная память на 4 Gb DDR3 для ноутбука по бюджетной цене. Состоит из одного модуля, частота которого составляет 1600 МГц при пропускной способности 12800 Мб/с. Тайминги средние — 11/11/11. Купить эту оперативную память DDR3 на 4 Gb для ноутбука можно за 2 200 руб.
Corsair CMSX8GX3M1A1600C10
Как установить и настроить оперативную память DDR3
В самом процессе установки нет ничего сложного и страшного. Вставить плату неправильно в слот не получится в любом случае. Перед монтажом следует снять статическое напряжение с себя, например, коснувшись системного блока. Это позволит избежать повреждения модуля и элементов материнской платы во время работы. Каждый модуль оснащён ключом — прорезью на плате. С его помощью определяется правильность установки.
Он должен совпасть с перегородкой в слоте. Приложив память в слот, нужно сделать небольшое усилие до характерного щелчка. Этот звук означает, что защёлки встали в нужное положение и зафиксировали модуль. Сразу после установки ОЗУ можно будет работать в режиме по умолчанию, используя не самую эффективную частоту. Поэтому придётся сначала заглянуть в BIOS. Если она поддерживает профили XMP, то можно выбрать готовый, если нет, то надо выставить значения вручную.
Как разогнать оперативную память DDR3
На быстродействие ОЗУ в основном влияют два параметра: частота и тайминги. Разгонять можно как с помощью одного, так и другого. А можно и вовсе найти идеальное стабильное решение. маневрируя значениями между ними двумя.
Выбор метода разгона по частоте и таймингам
Увеличить частоту работы памяти можно с помощью FSB – повышения частоты системной шины. При этом увеличивается вся общая производительность. В разных версиях BIOS обозначаться они могут как соотношение 1:1, 1:2 или в процентах. Если же материнская плата поддерживает встроенные профили, то задача сильно упрощается. Устанавливать значения частоты вручную стоит постепенно, небольшими шагами. После каждого изменения необходимо загрузиться в операционную систему и проверить её на стабильность в производительных играх или тестах. Если система стабильна, можно пробовать повышать ещё. Стандартный интерфейс БИОС Повышение производительности с помощью таймингов можно также выполнить из-под BIOS, или используя специальные утилиты прямо в операционной системе. Основные 4 тайминга оказывают наибольшее влияние на производительность − это CL, tRCD, tRP, tRAS. Именно они указываются в спецификации к оперативной памяти. Для увеличения производительности их нужно уменьшать. Делать это нужно так же, как и с частотой постепенно, каждый раз проверяя стабильность системы. Устанавливать значения нужно постепенно, каждый раз проверяя стабильность Интересно, что иногда не самые быстрые тайминги памяти при разных частотах могут выдавать неплохие общие результаты. Поэтому после нахождения идеального стабильного значения можно немного поиграть с частотами и таймингами в разных направлениях и сравнить производительность.
Как выставить значения и поменять настройки
Чтобы правильно настроить производительность, необходимо изменить значения параметров частоты или таймингов. Сделать это можно через БИОС или же с помощью программ. Остановимся на обоих моментах подробнее.
Через интерфейс БИОС
Разновидностей БИОС существует масса, и называться пункты в них могут по-разному. Для изменения частоты может понадобиться пункт «Memory Frequency», «CPU Clock Ratio» или схожие по смыслу. Вообще, мы рекомендуем вам выбирать способ разгона исходя из модели своей материнской платы, найдя её спецификации и руководства по настройке на официальном сайте производителя. Современные БИОС — UEFI просты в использовании Для установки значений таймингов придётся искать в БИОС что-то типа DRAM Timing Selectable или DRAM Configuration. Обычно эти пункты установлены в режим Auto, поэтому нужно переключить их в Manual. Это разблокирует имеющиеся тайминги для редактирования. 4 главных из них, наиболее влияющих на производительность, обычно выделены в отдельный блок. Теперь их можно менять, перезагружаясь каждый раз и проверяя систему на стабильность.
Через программу для разгона оперативной памяти DDR3
На самом деле, программы, которые бы действительно могли полноценно разгонять ОЗУ из под Windows, – редкость. В большинстве своём, это утилиты для разгона частоты системной шины. Можно выделить разве что программу MemSet, которая способна менять тайминги на лету из-под операционной системы. Однако, стоит сначала ознакомиться с перечнем поддерживаемых ею систем, так как работать она может не со всеми. Так выглядит программа MemSet Поэтому универсальное средство для разгона всего спектра присутствующих на рынке систем найти трудно. Мы рекомендуем использовать то программное обеспечение, которое поставляется с материнской платой, так как многие современные производители стараются упростить взаимодействие своих продуктов с пользователями. Это позволит использовать оптимизированный под конкретную сборку ПК методику разгона.
Отслеживание производительности программой для теста оперативной памяти DDR3
После каждого изменения параметров системы необходимо следить за тем, насколько её работа стабильна. Проверять это можно как с помощью игр, так и специальных утилит. Их существует несколько. Самая простая из них — MemTest. Эта маленькая программка проверяет ОЗУ на ошибки записи/чтения. Интерфейс её настолько прост, что даже особых навыков для её использования не потребуется. Достаточно ввести необходимый объём тестируемой памяти или же оставить весь имеющийся и нажать Start Testing. После проверки она сообщит, сколько процентов ошибок было найдено во время тестирования. Программа такая же маленькая, как и её окно Отдельный модуль для проверки стабильности системы в целом содержит и AIDA64 – программа для анализа и слежения за состоянием оборудования и системы. В настройках можно указать, какие из разделов нужно проверить: оперативную память, процессор или же графический адаптер.
Нюансы ремонта оперативной памяти DDR3
На самом деле максимальный ремонт, который сможет провести в домашних условиях неподготовленный пользователь, — это протереть контакты платы тряпочкой со спиртом. Во всех же остальных случаях придётся обращаться к услугам профессионалов или вовсе менять модуль на новый. Нестабильная работа ОЗУ обычно характеризуется небольшими подтормаживаниями системы, частыми беспричинными перезагрузками и «синими экранами смерти».
Сколько стоит оперативная память DDR3 – обзор цен модулей на 4, 8 и 16 ГБ
Hynix DDR3 1333 DIMM 2Gb
Если у вас есть накопленный опыт по работе и установке ОЗУ, то можете поделиться им в комментариях.
Современный рынок компьютерных комплектующих развивается столь стремительно, что даже продвинутые пользователи не успевают понять, в чем различие той или иной технологии, как уже появляется новая. Точно такая же ситуация с модулями оперативной памяти. Недавно еще все обсуждали преимущества "тройки" перед стандартной "двойкой", как уже появилась и "четверка", и улучшенная "тройка" с литерой L. Забраться в такие дебри IT-индустрии и не свернуть себе шею в хитросплетениях терминов и технологий может только очень подкованный в этой теме человек. Но нужно разобраться, какая разница между DDR3 и DDR3L. Начнем с истоков.
Суть стандарта DDR3
В отличие от устаревшей "двойки" в третьей версии емкость микросхем увеличена. Теперь она составляет 8 бит. Это не могло не сказаться положительно на производительности. Также вырос минимальный объем модулей - теперь он составляет 1 гигабайт. Меньше просто невозможно. Разница между DDR3 и DDR3L, которую мы рассмотрим чуть ниже, несущественна. Тут больше разницы между "двойкой" и "тройкой". И она заметна невооруженным глазом. Кстати, и энергопотребление снизилось, что сделало данный тип памяти более подходящим для мобильных компьютеров (ноутбуков).
"Тройка" - стандарт далеко не новый. Поэтому особо радоваться здесь нечему. DDR4 гораздо производительнее. Но, тем не менее, именно этот тип памяти наиболее распространен в наше время. DDR3 и DDR3L, разница в которых не так уж существенна, - однотипные модули. Но разобраться в том, что их отличает, стоит хотя бы для самообразования. Что ж, теперь рассмотрим характеристики "тройки" с литерой L.
DDR3L. Что нового?
По сути, в этой памяти все стандартно. Как в обычной "тройке". Но есть одно существенное различие - энергопотребление. В 3L оно равно 1,35 В. Для сравнения, обычная "тройка" потребляет 1,50 В. Это весьма существенно, если говорить о ноутбуках, нетбуках и ультрабуках, то есть о мобильных компьютерах. В их случае энергопотребление играет решающую роль, так как им нужно довольно продолжительное время работать от аккумулятора. Этим и отличаются DDR3 и DDR3L. Разница не такая уж заметная, но существенная.
В последнее время производители мобильных компьютеров используют только энергоэффективные модули "тройки". Поэтому стало возможно заставить ноутбуки работать от батареи дольше, чем это было раньше. Хоть показатели не особо и отличаются. Оперативная память DDR3 и DDR3L, разница в которых тут рассматривается, на данный момент самые приемлемые варианты для персональных компьютеров и ноутбуков. Теперь рассмотрим наиболее популярные модели.
Kingston 4GB DDR3 PC3-10600
Этот модуль прекрасно подходит для ноутбуков среднего ценового сегмента. Он работает на частоте 1333 мегагерц, рабочее напряжение составляет 1,35 В. Это и DDR3, и DDR3L, разница между которыми не особо существенна, в одном флаконе. Объем данной оперативной памяти составляет 4 гигабайта, что вполне достаточно для работы и графических приложений. Мультимедиа тоже будет работать отлично. Этот модуль выглядит идеальным по соотношению "цена-качество".
Как обычно, Kingston радует пользователей быстрой и качественной оперативной памятью. Но не стоит забывать и о практичности. Дело в том, что эта оперативка стоит довольно прилично по сравнению с ее техническими характеристиками. Поэтому ее покупка представляется сомнительной с точки зрения практичности. Нужно дважды подумать перед тем, как покупать сей модуль памяти. А в остальном - это отличная и долговечная оперативка, коих мало на современном рынке.
Samsung 4GB DDR3 PC3-12800
Еще один модуль из самого среднего ценового сегмента. Эта оперативная память работает уже на частоте 1600 мегагерц и может даже использоваться для игр. Особенно производителен тандем из двух модулей такой памяти. Имеются "планки" DDR3 и DDR3L, разница между которыми-таки есть. Как и вся техника этой компании, модули памяти отличаются высочайшим качеством и непревзойденной надежностью. В настоящее время - это одни из лучших модулей на современном рынке компьютерных комплектующих.
Компания Samsung хорошо известна качественными смартфонами и другими устройствами. Но вот модули оперативной памяти ее специалисты могли бы сделать и получше. В них нет и тени легендарного корейского качества. Но работает память хорошо. Хоть и не выглядит особо крепкой или надежной. Кстати, она очень болезненно переносит разгон. Вплоть до самых печальных последствий. Так что подвергать ее подобной процедуре не стоит. Итак, продолжим. DDR3L и DDR3. Какая разница между ними?
Crucial 4GB DDR3 PC3-12800
Еще один бюджетный модуль оперативной памяти стандарта 3L. Его рабочая частота составляет 1600 мегагерц. Рабочее напряжение - 1,35 В. Это стандартно для энергоэффективной памяти. Более ничем выдающимся этот модуль памяти не отличается. Вот только в двухканальном режиме он работает гораздо лучше своих предшественников. Два таких модуля способны заметно поднять производительность любого лэптопа. И в этом их главная заслуга. Стоит эта оперативная память недорого. Поэтому она и является самой распространенной.
Это легендарный производитель модулей оперативной памяти. Все помнят его высокопроизводительные модели для геймерских компьютеров. Но и в бюджетном сегменте Crucial не ударили в грязь лицом. Модули получились производительными, надежными и энергоэффективными, что немаловажно для владельцев ноутбуков. Приятно, что легендарный производитель, наконец, развернулся лицом к любителям лэптопов.
Заключение
Итак, мы рассмотрели типы памяти DDR3 и DDR3L. Разница в них хоть и несущественная, но есть. И если вы когда-нибудь захотите поменять в своем ноутбуке оперативную память, то обязательно приобретайте энергоэффективный тип. Сегодня любой производитель компьютерных комплектующих производит такую оперативную память. Выше перечислены самые популярные и надежные модели. Но это ведь далеко не все.
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.
Оперативное запоминающее устройство, или ОЗУ, — это микросхемы для оперативного или временного хранения информации. Информация в ОЗУ сохраняется, пока на микросхему подается питание. При отключении питания информация теряется. Введи здесь текст
В англоязычной технической литературе такие устройства называют RAM — Random Access Memory, или памятью произвольного доступа.
Статические и динамические ОЗУ
Существует два типа ОЗУ: статические и динамические.
Элементарной ячейкой статического ОЗУ является триггер. Триггер состоит из двух транзисторных ключей, включенных навстречу друг другу так, что из состояния взаимно противоположны — когда открыт один ключ, второй закрыт и наоборот. Без внешнего сигнала переключения ключи остаются в неизменном состоянии пока на триггер подается питание. Для реализации триггера необходимо как минимум два транзистора на кристалле.
Элементарной ячейкой динамического ОЗУ является конденсатор. Заряженный конденсатор хранит 1, разряженный — 0. В качестве запоминающего конденсатора можно использовать собственную емкость затвора полевого транзистора, таким образом, появляется возможность реализовать ячейку памяти всего на одном транзисторе. Более высокая плотность размещения ячеек памяти на кристалле и определила использование динамической памяти для построения ОЗУ большого объема.
Конденсатор постепенно теряет свой заряд, поэтому его необходимо поддерживать в заряженном состоянии, или< как говорят — регенерировать. Поэтому в динамической памяти, кроме обычных операций чтения и записи, появляется еще и операция регенерации.
Вам обязательно стоит прочитать о том, как выбрать жесткий диск для компьютера.Типы динамических ОЗУ
Первоначально и статические и динамические устройства были асинхронными, то есть не требовали для своей работы тактовой частоты. Быстродействие было примерно одинаковым и единственным существенным различием была необходимость регенерации в динамических ОЗУ. Со временем быстродействие транзисторных ключей росло, а быстродействие динамической памяти ограничивалось тем, что заряд и разряд запоминающего конденсатора требует определенного времени. Динамическая память стала отставать от статической.
Разработчикам динамической памяти пришлось пойти на усложнение своих микросхем. Микросхемы динамической памяти получили на кристалле довольно сложную обвязку и устройство управления, для работы которого необходима подача тактовой частоты. Динамические ОЗУ стали синхронными и получили название SDRAM — Synchronous Dynamic RAM.
За счет различных схемотехнических ухищрений эффективное быстродействие SDRAM стало превышать пропускную способность шины памяти и шина стала узким местом. Обычно в синхронных устройствах передача информации происходит по определенному фронту синхроимпульса — переднему (нарастающему) или заднему (спадающему).Появились микросхемы DDR SDRAM, у которых в отличие от обычных SDRAM передача информации по шине осуществляется как по обоим фронтам синхроимпульса. Это позволило увеличить пропускную способность шины памяти вдвое. DDR и означает Double Data Rate, или удвоенную скорость данных.
Технология DDR развивалась и появились новые поколения этих устройств, сначала DDR2, затем DDR3. Последним поколением на сегодняшний день является DDR4, но оно еще не получило широкого распространения и самым распространенным типом остается DDR3 .
Обзор оперативной памяти DDR3
В зависимости от исполнения контактов модули разделяются на два типа — SIMM и DIMM. SIMM или Single In line Memory Module — означает модуль памяти с одним рядом контактов. DIMM — модуль с двумя рядами контактов. У обоих типов модулей контактные площадки расположены на двух сторонах платы, но в модулях SIMM противоположные контакты соединены.
Модули памяти DDR2 и DDR3 имеют по 240 контактов. На контактной стороне модулей имеется специальный вырез — ключ. На модулях DDR2 и DDR3 ключи располагаются по-разному, что исключает установку одного модуля вместо другого. Выпускаются модули уменьшенного габарита для ноутбуков, которые обозначаются SoDIMM, So в обозначении расшифровывается как Small Outline, то есть малый наоборот.
Характеристики DDR3
Основные характеристики любого типа памяти — объем и быстродействие. Объем выпускаемых в настоящее время модулей составляет от 1 до 16 ГБ для стандартных модулей и до 8 ГБ для SoDIMM.
Быстродействие синхронной памяти определяется тактовой частотой шины и задержками в цикле обращения к памяти, которые характеризуют быстродействие самих микросхем памяти и называются латентностями (от английского Latency — задержка) или таймингами. Разных задержек указывается несколько — иногда до пяти. Для выбора модуля DDR3 можно не обращать особого внимания на задержки.
В системах DDR данные буферизуются, используется конвейерный ввод-вывод, при этом значение задержек собственно микросхем компенсируется. Кроме того, современные процессоры имеют на кристалле такие объемы быстродействующих статических ОЗУ в кеш-памяти второго и даже третьего уровня, что подкачка страниц между внутренним кешем и внешним ОЗУ происходит довольно редко. Поэтому в современных компьютерах быстродействие оперативной памяти престало играть определяющую роль.
Главная характеристика быстродействия памяти DDR3 — частота передачи по шине данных. Для DDR3 она может быть в диапазоне от 800 до 2400 МГц. Частота шины в два раза ниже, поскольку передача данных идет два раза за цикл по обоим фронтам тактового сигнала. За счет буферизации еще делится на 4, то есть сама память работает на частоте в 4 раза ниже частоты шины.
Быстродействие модулей измеряется в мегабайтах за секунду. Поскольку шина имеет ширину в 64 бита или 8 байт в секунду, значение скорости обмена данными для модуля DDR3 будет в 8 раз больше частоты передачи по шине.
Самый медленный модуль с частотой данных на шине 800 МГц будет иметь скорость 2400 МБ в секунду и иметь обозначение PC3−2400.
Самый, быстрый модуль с частотой данных 2400 МГц будет иметь скорость 19200 МБ в секунду и обозначение будет выглядеть как PC3−19200.
При выборе модуля, надо обязательно убедиться что тактовая частота шины модуля соответствует тактовой частоте процессорной шины вашего компьютера.
Снижение напряжения питания микросхем
Современные микросхемы изготавливаются по технологии КМОП. Транзисторный ключ в этой технологии состоит из двух полевых транзисторов, включенных по двухтактной схеме. В любом состоянии ключа один транзистор полностью открыт, другой — закрыт. В закрытом состоянии полевой транзистор практически не пропускает тока. То есть, в стабильном состоянии КМОП ключ не потребляет ток от источника питания. Но у затворов полевых транзисторов есть емкость. И она имеет существенную величину. При переключении ключа происходит перезаряд затворных емкостей. А конденсатор, как известно, запасает энергию в виде электрического поля. И эта энергия пропорциональна величинам емкости и напряжения.
Мощность определяет скорость изменения энергии и пропорциональна в нашем случае частоте переключения. Получается, что вся энергия источника питания расходуется на перезаряд затворных емкостей. И потребляемая мощность растет линейно с ростом тактовой частоты. Есть два пути понижения потерь мощности на перезаряд паразитных конденсаторов:
- Уменьшить их емкость.
- Уменьшить напряжение перезаряда — понизить напряжение питания.
С каждым новым шагом в совершенствовании технологического процесса изготовления интегральных микросхем линейные размеры транзисторов уменьшаются. Уменьшается и площадь паразитных конденсаторов, а соответственно и их емкость. Но и число транзисторов на кристалле тоже увеличивается.
Значит, надо добиться работы микросхем при как можно более низком напряжении питания. В результате с каждым новым поколением микросхем напряжение их питания уменьшается.
- DDR — 2, 5 В.
- DDR2 — 1, 8 В.
- DDR3 — 1, 5 В.
- DDR4 — 1, 2 В.
В чем отличие DDR3 и DDR3l
На рынке можно найти модули с микросхемами DDR3l и DDR3. Разница в том, что DDR3L — это модернизированная версия DDR3. L- означает Low или по-русски низкий, пониженный. Микросхемы DDR3l могут работать на пониженном напряжении 1,35 В. Но могут работать и при обычном для DDR3 напряжении 1,5 В. Лучше использовать соответствующие модули по своему прямому назначению.
DDR3L может устанавливаться вместо DDR3, а наоборот — нет. Если напряжения питания модулей памяти равно 1,35 в, то такая материнская плата предполагает использование только модулей DDR3L, и установка обычных модулей DDR3 невозможна.
Различия между поколениями оперативной памяти всегда достаточно существенны. Прошлогодний выход в люди стандарта DDR4 сделал серверный сегмент и high-performance desktop несколько выходящими из общего ряда. Недавний анонс серверным процессоров Intel Atom потянул за собой SO-DIMM DDR4. Все готово для массовой атаки на рынок, а не просто дебюта. Поизучаем немного теории, освежим знания? Под катом ключевые различия между DDR3 и DDR4.
Физические различия.
Разумеется, физически планки памяти DDR3 и DDR4 несовместимы. Вместо 240 пин у “третьего” — “четвертый” обладает 288 контактами. Увеличение числа контактов сделано ради возможности адресации как можно большего количества памяти. В самом максимальном варианте модуль памяти стандарта DDR4 может иметь объём 512 гигабайт. Минимальный объем модуля — 2 гигабайта.
Ключ разъема смещен ближе к центру. Защита от невнимательных пользователей работает, защита от невнимательных, но очень сильных пользователей — не существует.
Высота референсной планки — 31,25 мм — это чуть выше чем у предшественника (30 мм). Длина планки прежняя — 133,35 мм (напомните мне, сколько это в дюймах?), этот параметр не изменялся с момента появления первого поколения оперативной памяти DDR.
Электрические различия.
Вместо штатного напряжения питания 1,5В (1,35В для Haswell) предлагается стандартное напряжение 1,2В (1,05В для энергоэффективных систем). Преимущества очевидны: меньше нагрев, меньше энергопотребление, в дальнейшем: больше время автономной работы.
Частотные различия.
Если стандарты DDR3 начинаются с частоты 1066 МГц, то DDR4 стартует с отметки в 2133 МГц. Формально — увеличение частоты в два раза, а вот реально производительность не растет в два раза. Уже официально выпущены модули DDR4 с частотой 3000 МГц и есть даже более высокие показатели, но все они ориентированы на энтузиастов и оверклокеров.
Архитектурные различия.
Самое важное, что произошло при переходе — изменение архитектуры доступа к модулям. Раньше шина Multi-Drop имела всего два канала и даже при организации работы с четырьмя модулями памяти, они висели попарно на одном канале, что не всегда положительно сказывалось на производительности.
Новая шина с оригинальным название Point-to-Point будет связывать каждый канал с одним модулем памяти. То есть при наличии в процессоре двухканального контроллера памяти — будут доступны два слота, а при наличии четырехканального — четыре. Вы скажете мне, а как же платы с 8 слотами под память? Для них применяются цифровые коммутаторы — аналогичные по смыслу, тем, что разветвляют линии PCI Express. Таким образом, оперативная память переходит на использование параллельного доступа.
Еще один важный момент — изменение в организации чипов памяти. При равном объеме чип DDR4 будет иметь в два раза больше банков памяти и строки памяти в четыре раза короче. Это говорит о том, что новый стандарт будет переключаться между банками намного быстрее, чем DDR3.
Вкратце, это все ключевые различия между двумя поколениями оперативной памяти DDR3 и DDR4, как это отражается на практике? Есть ли ощутимые различия в производительности — будем выяснять в следующих постах. Оставайтесь с нами.
Читайте также: