Începutul unei noi ere

Ultimele module de memorie DDR4 sunt deja de mai multe luni de vânzare. Da, asta e lucru - încă pe rafturi adiacente in magazine nici o placa de baza si un singur procesor, care ar sprijini noul standard RAM. Dar în curând totul se va schimba. În legătură cu anunțarea oficială a Intel Haswell-E și platforma X99 Express, ne-am decis rechemarea tehnologia DDR ca dezvoltate, și să acorde o atenție aproape de noi „chips-uri arhitecturale» DDR4.

Cuprins

Asta a lăsat procesoare Intel Haswell-E. Ferra.ru a testat deja top-end 8-yadernik Core i7-5960X. precum placa de baza ASUS X99-DELUXE. Și, probabil, principalul „cip“ a noii platforme este suport pentru standardul de memorie DDR4.

În acest articol veți afla ce sunt avantajele „creierul“ din noua generație, și modul în care modificările vor afecta performanța de memorie rezultat. Dar mai întâi - un pic de istorie.

Despre module SDRAM si memorie standard

Fiecare cip este de mai multe matrice de memorie independente, care constituie masa. Acestea sunt numite bănci. La un moment dat poate lucra numai cu o singură celulă în bancă, dar este posibil să se lucreze cu mai multe bănci. Informații înregistrate nu trebuie să fie stocate în aceeași matrice. De multe ori, acesta este împărțit în mai multe părți și stocate în bănci diferite, procesorul continuă să ia în considerare aceste date ca fiind unul. O astfel de metodă de înregistrare se numește intercalare. În teorie, mai mult amintirea acestor bănci, cu atât mai bine. În practică, unitățile cu o densitate de până la 64 Mbps sunt două bănci. Cu o densitate de la 64 Mbps la 1 Gbps - patru, și o densitate de 1 Gbps și mai sus - opt.

Câteva cuvinte despre structura modulului de memorie. Prin ea însăși, modulul de memorie este un PCB cu chips-uri unsoldered pe ea. De obicei, dispozitiv disponibil comercial poate fi văzut, format în format DIMM (Modul de memorie dual în linie) sau un SO-DIMM (Small Outline dual în linie modul de memorie). Primul este destinat utilizării în computere desktop de înaltă calitate, iar al doilea - pentru a fi utilizate în laptop-uri. În ciuda aceleași module de memorie cu formă de diferite generații diferă în numărul de contacte. De exemplu, o decizie de SDRAM are 144 pini pentru conectarea la placa de baza, DDR - 184, DDR2 - 214 pini, DDR3 - 240 și DDR4 - deja 288 de unități. Desigur, în acest caz, este o chestiune de DIMM-module. Dispozitivele realizate în forma de SO-DIMM, prin ea însăși au un număr mai mic de contacte datorită dimensiunii lor mai mici. De exemplu, modul de memorie DDR4 SO-DIMM este conectat la „placa“ în detrimentul 256 pini.

Este clar, totuși, că volumul fiecărui modul de memorie se calculează ca suma capacității fiecărui cip este sudat. Cipurile de memorie sunt, desigur, pot varia densitatea sa (sau, mai simplu, volumul). De exemplu, in primavara anului trecut, Samsung a stabilit producția de masă de chips-uri, cu o densitate de 4 Gbps. Și pentru viitorul apropiat este planificat pentru a elibera densitatea de memorie de 8 Gbps. De asemenea, modulele de memorie au propriile lor de autobuz. Lățimea minimă a magistralei este de 64 de biți. Acest lucru înseamnă că, pe parcursul ciclului este transferat de 8 octeți de informație. Trebuie remarcat faptul că există, de asemenea, module de memorie de 72 de biți, în care „excesul“ de 8 biți sunt rezervate pentru ECC tehnologia de corectare a erorilor (Verificare erori Corectare). De altfel, lățimea modulului de memorie, autobuzul este, de asemenea, suma lățimilor pneurilor fiecare cip de memorie individuală. Aceasta este, în cazul în care modulul de magistrală de memorie este de 64 de biți și opt pe bara de lipire chips-uri, latimea bus de memorie de fiecare cip este 64/8 = 8 biți.

Pentru a calcula capacitatea teoretică a modulului de memorie, se utilizează următoarea formulă: A * 64/8 = SS, unde „A“ - este rata de transfer de date, și „SS“ - lățimea de bandă dorită. Ca exemplu putem lua DDR3 modul de tip de memorie cu frecvența de 2400 MHz. În acest caz, va fi tranzitată 2400 * 64/8 = 19200 MB / s. Este acest număr se referă la modulul de etichetare PC3-19200.

Este necesar să spun câteva cuvinte despre această caracterizare a memoriei ca a timpilor (întârziere). La începutul acestui articol, am vorbit despre faptul că standardul SDRAM prevede un astfel de moment, controlerul de memorie știe întotdeauna cât timp se face acest lucru sau acea operațiune. Temporizarea indică doar timpul necesar pentru a executa o anumită comandă. De data aceasta este măsurată în cicluri de autobuz de memorie. Este mai mică de timp, cu atât mai bine. Cele mai importante sunt următoarele întârzieri:

• TRCD (RAS CAS Delay) - timpul necesar pentru a activa linia bancar. Timpul minim între comanda de activare și comanda de citire / scriere;
• CL (CAS Latency) - timpul scurs între începutul hrănirii și citirea comanda de transfer de date;
• TRAS (Activ la Precharge) - activitate de timp-line. Timpul minim între activarea liniilor și a liniilor de comandă strânsă;
• TRP (Rând Precharge) - timpul necesar pentru a închide linia;
• TRC (Rând timp ciclu, Activare pentru a activa / ora Refresh) - intervalul de timp dintre activarea rândurilor aceleiași bănci;
• TrpD (banca A Activ la Active banca B) - intervalul de timp dintre activarea comenzilor către diferite bănci;
• TWR (Scrie timpul de recuperare) - timpul scurs între sfârșitul înregistrării și prezentarea liniei de comandă de închidere băncii;
• TWTR (intern Scrieți comanda de citire Delay) - timpul scurs între sfârșitul citire și scriere de comandă.

Desigur, nu este tot ceea ce există în modulele de memorie întârziere. Puteți lista un alt tot felul de temporizări duzină, dar numai parametrii de mai sus afectează semnificativ performanța memoriei. Apropo, în memoria de marcare și nu indică doar patru întârzieri. De exemplu, atunci când parametrii calendarul 11-13-13-31 CL este de 11, TRCD și TRP - 13 și TRAS - 31 măsuri.

De-a lungul timpului, potențialul SDRAM a atins plafonul său, iar producătorii se confruntă cu problema creșterii performanței memoriei. standardul DDR.1 Astfel sa născut

Apariția DDR

După ce toate resursele au fost epuizate DST, în producătorii de memorie au fost mai multe moduri de a rezolva problema creșterii productivității. Unul ar crește pur și simplu numărul de cipuri de memorie, crescând astfel capacitatea întregului modul. Cu toate acestea, acest lucru ar avea un impact negativ asupra valorii acestor soluții - este prea scump pentru acest risc. Prin urmare, în Asociația Producătorilor JEDEC a ales o cale diferită. Sa decis să se dubleze în autobuz în interiorul cip, iar datele sunt efectuate și la jumătate din frecvența crescută. În plus, DDR prevede transferul de informații de pe ambele margini ale semnalului de ceas, adică de două ori pe ciclu. Prin urmare provine abrevierea DDR - Double Data Rate.

Odată cu apariția de DDR standard, au existat un astfel de lucru ca un ceas de memorie reală și eficientă. De exemplu, multe dintre modulul de memorie DDR funcționează la viteza de 200 MHz. Această frecvență este numit real. Dar, din cauza faptului că transmiterea datelor se efectuează pe ambele margini ale semnalului de ceas, producătorii de marketing în scopul acestui număr a fost înmulțit cu 2 pentru a da frecvența pretins efectivă de 400 MHz, și care este indicat în marcaj (în acest caz - DDR-400). În caietul de sarcini JEDEC a declarat că utilizarea termenului „megahertzi“ pentru a caracteriza nivelul de performanță de memorie și nu în mod corect! În schimb, trebuie să utilizați „milioanele de transferuri pe secundă printr-o singură ieșire de date“. Cu toate acestea, de introducere pe piață - o problemă serioasă specificată în recomandările JEDEC standard foarte puțini oameni au fost interesați. Prin urmare, un nou termen nu a prins.

De asemenea, în standardul DDR a fost introdus pentru prima dată modul de memorie cu două canale. Puteți să-l utilizați dacă a existat un număr par de module de memorie în sistem. Esența ei este de a crea un autobuz virtuale pe 128 de biți de module alternativ. În acest caz, eșantionul a avut loc imediat 256 biți. Pe hârtie, modul dual-canal poate creste performanta de memorie de două ori, dar, în practică, creșterea vitezei este minimă și nu este întotdeauna vizibilă. Aceasta depinde nu numai de modelul de memorie, dar, de asemenea, pe calendarul, chipset-ul, controlerul de memorie și frecvența.

O altă inovație a fost prezența în QDs semnal DDR. Acesta este situat pe PCB cu liniile de date. QDs a fost util atunci când se utilizează două sau mai multe module de memorie. În acest caz, datele vine la controlerul de memorie, cu o mică diferență de timp, din cauza diferitelor distanțe la acestea. Acest lucru creează probleme atunci când selectarea momentului potrivit pentru citirea datelor care rezolvă cu succes doar QDs.

După cum sa menționat mai sus, modulele de memorie DDR sunt implementate în format DIMM și SO-DIMM. În cazul în care numărul de pini DIMM a fost de 184 de bucăți. Pentru a DDR SDRAM și modulele sunt incompatibile fizic, în soluții DDR-cheie (incizie în zona de contact) a fost localizat într-un alt loc. In plus, modulele de memorie DDR de lucru cu o tensiune de 2,5 V, în timp ce dispozitivele utilizate tensiune SDRAM 3.3 V. Prin urmare, DDR are un consum de energie și căldură generație mai mică în comparație cu predecesorul său. Modul maxim de frecventa DDR a fost de 350 MHz (DDR-700), deși specificația JEDEC oferă doar 200 MHz (DDR-400).

memorie DDR2 și DDR3

De asemenea, DDR2-module au primit mai multe contacte pentru conectarea la placa de baza, iar cheia a fost mutat într-o altă locație pentru incompatibilitate fizică cu SDRAM curele si DDR. Din nou, tensiunea de funcționare a fost redusă. Dacă modulul DDR funcționează la o tensiune de 2,5 V, soluțiile DDR2 funcționează la o diferență de potențial de 1,8 V.

În general, asta este diferit de la un capăt DDR DDR2. La modulele DDR2 pentru prima dată în negativ latență ridicată direcție diferită, datorită care, în productivitate a pierdut DDR frize cu aceeași frecvență. La scurt timp, cu toate acestea, situația a revenit la normal: producătorii redus întârzierile produse și kituri de memorie mai rapide. Frecvența maximă DDR2 ajunge la 1300 MHz eficace.

În tranziția de la DDR2 la DDR3 standard, folosește aceeași abordare ca și în tranziția de la DDR la DDR2. Inutil sa de transmitere a datelor păstrate la ambele capete ale semnalului de ceas și lățimea de bandă teoretică a dublat. DDR3 conservate modulele de arhitectura 2 și n -prefetch au primit 8 biți prefetching (y DDR2 are 4 biți). Magistrala internă a devenit de opt ori mai mult decât în ​​exterior. Din acest motiv, încă o dată când se schimbă memoria generațiilor sale a crescut temporizări. Tensiune nominală pentru DDR3 a fost redus la 1,5 V, permițând modulele pentru a face mai eficiente energetic. Rețineți că, cu excepția DDR3, există DDR3L de memorie de tip (litera L înseamnă scăzut), care funcționează cu coborâtă la 1,35 V tensiune. De asemenea, este demn de remarcat faptul că modulele DDR3 au fost fie fizic, fie compatibile electric cu oricare dintre generațiile anterioare de memorie.

Desigur, DDR3 chips-uri au fost susținute de unele dintre noile tehnologii: de exemplu, o calibrare semnal automat și semnale de terminare dinamice. În general, cu toate acestea, modificările sunt în primul rând de natură cantitativă.

DDR4 - urmatoarea evolutie

Ca precursori, DDR4 a adoptat arhitectura 2 n -prefetch, JEDEC care, în acest caz, se referă la 8N-Preîncărcați. Orice cip de memorie poate consta din două sau patru grupuri separate de bănci.

O schimbare importantă în standardul DDR4 este utilizarea interfeței cu topologia „punct la punct“ în loc de autobuz multi-drop utilizate în DDR3. De ce o fac? Construcție Multi-drop anvelope implică utilizarea de doar două canale de comunicare cu modulul controler de memorie. Atunci când se utilizează o dată la fiecare patru porturi DIMM două module sunt conectate la controler prin intermediul unui singur canal, merge fără a afecta negativ performanțele de memorie.

Design-ul topologie de autobuz, cu „punct-punct“ pentru fiecare DIMM-conector oferă un singur canal, care este, fiecare modul de memorie va comunica direct cu controlerul și nu împărtășesc cu nimeni același canal. O astfel de schimbare, am văzut deja în tranziția de la magistrala PCI la PCI Express. Desigur, această abordare are dezavantajele sale. De exemplu, un sistem cu două canale va fi limitată la două sloturi DIMM, cu patru canale - patru. Cu toate acestea, având în vedere cantitățile mari de module DDR4, acest lucru nu ar trebui să limiteze în niciun fel de utilizatori. Pe aceasta mai târziu.

Apropo, nu numai că va crește cantitatea de memorie, dar, de asemenea, frecvența de cip. Ca parte a standardului DDR4 va ajunge la frecvența reală de 2133 MHz.

Pentru a reduce consumul de energie și căldură standard, DDR4 prevede o altă scădere a tensiunii de operare. În acest moment, până la 1,2 V. În plus, tensiunea din interiorul cip a fost crescut, dimpotrivă, permițând să asigure un acces mai rapid și, astfel, reduce curent de scurgere. În teorie DDR4 consumul de energie va fi de 30% mai mici decât DDR3. Acest producătorii de stoc sunt susceptibile de a fi cheltuite pentru creșterea frecvenței de memorie.

concluzie

Așa că ne-am uitat la toate inovațiile care vor aduce un nou standard de memorie DDR4. Pe hârtie arată mai mult decât atrăgătoare. Astfel, pe lângă îmbunătățirile standard (mai mici de tensiune și de frecvență înaltă), DDR4 a primit sprijinul noii anvelope și care este deosebit de important pentru segmentul de server, mai multe tehnologii pentru îmbunătățirea fiabilității. Cu toate acestea, pentru început, observăm că foarte curând ( „foarte“ - înseamnă „foarte, foarte, foarte“ -. Ed manager de laborator de testare) Pe site-ul nostru va fi lansat o revizuire detaliată a primelor DDR4-seturi.

articole similare

• master-class pe sticla decupaj de șampanie în noul an

• Cum de a începe reparațiile într-un apartament nou

• Manichiura pentru noul an 2019 cu propriile sale mâini la domiciliu