Что такое ддр. Также в ячейках хранятся. Частота передачи данных

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. 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 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.

Это модуль, функцией которого является хранение данных и предоставление их по требованию устройству или программе - по сути это посредник между процессором и дисковыми накопителями. RAM является энергозависимым устройством, т.е. может работать лишь пока на него подается питание, при отключении которого все данные теряются. Разберемся более подробно в характеристиках этого важнейшего устройства, без которого ваш ПК, смартфон, ноутбук или планшет будет обычной грудой железа.

Типы ОЗУ

RAM бывают нескольких типов, кардинально отличающихся характеристиками и архитектурой.

– синхронная динамическая память с произвольным доступом. Раньше была довольно популярной и использовалась почти во всех компьютерах, благодаря наличию синхронизации с системным генератором, который, в свою очередь, позволял контроллеру очень точно определять время, когда данные будут готовы. В итоге значительно уменьшилось время задержек по циклам ожидания в связи с доступностью данных на каждом такте таймера. Сегодня вытеснена более современными типами памяти.

– это динамическая синхронизированная память, в ее основе лежит принцип случайного доступа и двойная скорость обмена данными. Такой модуль обладает рядом положительных характеристик относительно SDRAM, важнейшая из которых – за 1 такт системного генератора осуществляется 2 операции, то есть при неизменной частоте пропускная способность на пике увеличивается в 2 раза.

– это следующая разработка, работает так же, как и у ОЗУ типа DDR, отличительная особенность данной модели заключается в удвоенной по объему выборке данных на такт (4 бита вместо 2х). Кроме того второе поколение стало более энергоэффективным, уменьшилось тепловыделение, а частоты выросли.

– новое поколение RAM, важнейшая отличительная особенность от DDR2 – выросшие частоты и уменьшенное потребление энергии. Также совершенно изменена конструкция ключей (специальные прорези для точного вхождения в слот).

Существуют модификации DDR3, отличающиеся еще меньшим потреблением энергии - DDR3L и LPDDR3 (напряжение у первой модели уменьшено до 1.35 В, а у второй до 1.2 В, тогда как у простых DDR3 оно равно 1.5В).

DDR4 SDRAM - новейшее поколение оперативной памяти. Характеризуется выросшей до 3,2 Гбит/с скоростью обмена данными, увеличенной до 4266 МГц частотой и значительно улучшенной стабильностью.

RIMM (RDRAM, Rambus DRAM) – память, основанная на тех же принципах, что и DDR, но с повышенным уровнем тактовой частоты, что было достигнуто за счет меньшей разрядности шины. Также при адресации ячейки номера строки и столбца предаются одновременно.

Стоимость RIMM была намного выше, а производительность лишь немногим превышала DDR, в итоге RAM этого типа просуществовали на рынке недолго.

Выбирайте тип RAM не только исходя из потенциала и характеристик вашей материнской платы, но и учитывая совместимость с другими составляющими системы.

Варианты физического расположения чипов (упаковка)

Устанавливаемые на модули ОЗУ чипы памяти располагаются либо с одной стороны (одностороннее месторасположение), либо с двух (двустороннее). В последнем варианте модули получаются достаточно толстыми, что не позволяет установить их на отдельные ПК.

Форм-фактор это

Специально разработанный стандарт в котором описаны размеры модуля ОЗУ, общее количество и месторасположение контактов. Существует несколько типов форм-факторов:

SIMM (Single in Line Memory Module) - 30 или 72 двухсторонних контакта;

RIMM – фирменный форм-фактор модулей RIMM (RDRAM). 184, 168 или 242 контакта;

DIMM (Dual in Line Memory Module) – 168, 184, 200 или 240 независимых, расположенных по обеим сторонам модуля, контактных площадок.

FB-DIMM (Fully Buffered DIMM) – исключительно серверные модули. Идентичны по форм-фактору DIMM с 240 контактами, но используют лишь 96, за счет последовательного интерфейса. Благодаря присутствующей на каждом модуле микросхеме AMB (Advanced Memory Buffer) обеспечивается высокоскоростная буферизация и конверсия всех сигналов, в том числе и адресации. Также значительно улучшены производительность и масштабируемость. Совместимы только с аналогичной полностью буферизованной памятью.

LRDIMM (Load Reduced Dual In-Line Memory Modules) – исключительно серверные модули. Оснащаются буфером iMB (Isolation Memory Buffer), снижающим нагрузку на шину памяти. Применяются для ускорения работы больших объемов памяти.

SODIMM (Small Outline Dual In-Line Memory Module) – подвид DIMM с меньшими размерами для установки в портативные устройства, в основном - ноутбуки. 144 и 200 контактов, в более редком варианте - 72 и 168.

MicroDIMM (Micro Dual In-Line Memory Module) - еще уменьшенный SODIMM. Обычно имеют 60 контактов. Возможные реализации контактов - 144 SDRAM, 172 DDR и 214 DDR2.

Отдельного упоминания заслуживает низкопрофильная (Low Profile) память - созданные специально для невысоких серверных корпусов модули с меньшей, по сравнению со стандартными, высотой.

Форм-фактор является основным параметром совместимости RAM с материнской платой, поскольку при его несовпадении модуль памяти элементарно не получится вставить в слот.

Что такое SPD?

На каждой планке форм-фактора DIMM имеется маленький чип SPD (Serial Presence Detect), в котором зашиты данные о параметрах физических чипов. Данная информация имеет критическое значение для бесперебойной работы и считывается BIOS на этапе теста для оптимизации параметров доступа к ОЗУ.

Ранки модуля памяти и их количество

Блок памяти шириной 64 бита (72 для модулей с ECC), образованный N физическими чипами. Каждый модуль может иметь от 1 до 4 ранков, причем свое ограничение на количество ранков существует и у материнских плат. Поясним - если на материнскую плату может быть установлено не более 8 ранков, то это значит что суммарное количество ранков модулей RAM не может превышать 8, например, в данном случае - 8 одноранковых или 4 двухранковых. В независимости от того остались ли еще свободные слоты - при исчерпанном лимите ранков дополнительные модули будет установить невозможно.

Определить ранк для конкретного ОЗУ довольно просто. У компании Kingston количество ранков определяется одной из 3-х букв в центре маркировочного списка: S – это одноранговая, D – друхранговая, Q – четырехранговая. Например:

• KVR1333D3LS 4R9S/4GEC
• KVR1333D3LD 4R9S/8GEC
• KVR1333D3LQ 8R9S/8GEC

Прочие же производители указывают этот параметр как, например, 2Rx8, что означает:

2R - двухранковый модуль

x8 - ширина шины данных на каждом чипе

т.е. модуль 2Rx8 без ECC имеет 16 физических чипов (64х2/8).

Тайминги и латентность

Выполнение любой операции чипом памяти происходит за определенное число тактов системной шины. Требуемые для записи и считывания данных количества тактов и есть тайминги.

Латентность, если коротко - задержка обращения к страницам памяти, также измеряется в количестве циклов и записывается 3-я числовыми параметрами: CAS Latency, RAS to CAS Delay, RAS Precharge Time. Иногда добавляется четвертая цифра - «DRAM Cycle Time Tras/Trc», характеризующая общее быстродействие всей микросхемы памяти.

CAS Latency или CAS (CL) – ожидание от момента, когда данные были запрошены процессором и до начала их считывания с RAM. Одна из важнейших характеристик определяющих скорость работы ОЗУ. Маленькое CL говорит о высоком быстродействии RAM.

RAS to CAS Delay (tRCD) - задержка между передачей сигнала RAS (Row Address Strobe) и CAS (Column Address Strobe), необходимая для четкого отделения этих сигналов контроллером памяти. Проще говоря - запрос на чтение данных включает в себя номера строки и столбца страницы памяти и эти сигналы должны быть отчетливыми, в противном случае будут возникать множественные ошибки данных.

RAS Precharge Time (tRP) - определяет время задержки между деактивацией текущей строки данных и активацией новой. Иначе говоря – интервал, спустя который контроллер может снова подать сигналы RAS и CAS.

Тактовая частота, частота передачи данных (Data rate)

Частота передачи данных (Иначе - скорость передачи данных) - максимально возможное число циклов передачи данных в секунду. Измеряется в гигатрансферах (GT/s) или мегатрансферах (MT/s).

Тактовая же частота определяет максимальную частоту системного генератора. Надо помнить, что DDR расшифровывается как Double Data Rate, что означает удвоенную частоту обмена данными относительно тактовой. Так, например для модуля DDD2-800 тактовая частота будет 400.

Пропускная способность (пиковая скорость передачи данных)

В упрощенном варианте рассчитывается как частота системной шины умноженная на передаваемый за такт объем данных.

Пиковая же скорость является произведением частоты и разрядности шины на количество каналов памяти (Ч×Р×К). На модуле памяти указывается как, например, PC3200, что, очевидно, означает - пиковая скорость передачи данных для этого модуля равна 3200 Мбайт/с.

Для оптимальной работы системы суммарное значение ПСПД планок памяти не должно превышать ПС шины процессора, исключением является двухканальный режим, когда планки будут занимать шину по очереди.

Что такое поддержка ЕСС (Error Correct Code)

Память с поддержкой ECC позволяет находить и исправлять спонтанные ошибки во время передачи данных. Физически ECC исполнена в виде дополнительного 8-разрядного чипа памяти на каждые 8 основных и представляет собой значительно улучшенный "контроль четности". Суть данной технологии состоит в отслеживании одного произвольно измененного в процессе записи/считывания 64-битного машинного слова бита с последующим его исправлением.

Буферизованная (регистровая) память

Характеризуется наличием на модуле RAM специальных регистров (буферов), обрабатывающих сигналы управления и адресации от контроллера. Несмотря на возникающий благодаря буферу дополнительный такт задержки, регистровая память тем не менее широко используется в профессиональных системах из-за пониженной нагрузки на систему синхронизации и значительно повышенной надежности.

Надо помнить, что буферизированная и небуферизированная память являются несовместимыми и не могут работать в одном устройстве.

Оперативная память используется для временного хранения данных, необходимых для работы операционной системы и всех программ. Оперативной памяти должно быть достаточно, если ее не хватает, то компьютер начинает тормозить.

Плата с чипами памяти называется модулем памяти (или планкой). Память для ноутбука, кроме размера планок, ни чем не отличается от памяти для компьютера, поэтому при выборе руководствуйтесь теми же рекомендациями.

Для офисного компьютера достаточно одной планки DDR4 на 4 Гб с частотой 2400 или 2666 МГц (стоит почти одинаково).
Оперативная память Crucial CT4G4DFS824A

Для мультимедийного компьютера (фильмы, простые игры) лучше взять две планки DDR4 с частотой 2666 МГц по 4 Гб, тогда память будет работать в более быстром двухканальном режиме.
Оперативная память Ballistix BLS2C4G4D240FSB

Для игрового компьютера среднего класса можно взять одну планку DDR4 на 8 Гб с частотой 2666 МГц с тем, чтобы в будущем можно было добавить еще одну и лучше если это будет ходовая модель попроще.
Оперативная память Crucial CT8G4DFS824A

А для мощного игрового или профессионального ПК нужно сразу брать набор из 2 планок DDR4 по 8 Гб, при этом будет вполне достаточно частоты 2666 МГц.

2. Сколько нужно памяти

Для офисного компьютера, предназначенного для работы с документами и выхода в интернет, с головой достаточно одной планки памяти на 4 Гб.

Для мультимедийного компьютера, который можно будет использовать для просмотра видео в высоком качестве и нетребовательных игр, вполне хватит 8 Гб памяти.

Для игрового компьютера среднего класса вариантом минимум является 8 Гб оперативки.

Для мощного игрового или профессионального компьютера необходимо 16 Гб памяти.

Больший объем памяти может понадобиться только для очень требовательных профессиональных программ и обычным пользователям не нужен.

Объем памяти для старых ПК

Если вы решили увеличить объем памяти на старом компьютере, то учтите, что 32-разрядные версии Windows не поддерживают более 3 Гб оперативной памяти. То есть, если вы установите 4 Гб оперативной памяти, то операционная система будет видеть и использовать только 3 Гб.

Что касается 64-разрядных версий Windows, то они смогут использовать всю установленную память, но если у вас старый компьютер или есть старый принтер, то на них может не оказаться драйверов под эти операционные системы. В таком случае, перед покупкой памяти, установите 64-х разрядную версию Windows и проверьте все ли у вас работает. Так же рекомендую заглянуть на сайт производителя материнской платы и посмотреть какой объем модулей и общий объем памяти она поддерживает.

Учтите еще, что 64-разрядные операционные системы расходуют в 2 раза больше памяти, например Windows 7 х64 под свои нужды забирает около 800 Мб. Поэтому 2 Гб памяти для такой системы будет мало, желательно не менее 4 Гб.

Практика показывает, что современные операционные системы Windows 7,8,10 полностью раскрываются при объеме памяти 8 Гб. Система становится более отзывчивой, программы быстрее открываются, а в играх исчезают рывки (фризы).

3. Типы памяти

Современная память имеет тип DDR SDRAM и постоянно совершенствуется. Так память DDR и DDR2 уже является устаревшей и может использоваться только на старых компьютерах. Память DDR3 уже не целесообразно использовать на новых ПК, на смену ей пришла более быстрая и перспективная DDR4.

Учтите, что выбранный тип памяти должен поддерживать процессор и материнская плата.

Также новые процессоры, из соображений совместимости, могут поддерживать память DDR3L, которая отличается от обычной DDR3 пониженным напряжением с 1.5 до 1.35 В. Такие процессоры смогут работать и с обычной памятью DDR3, если у вас она уже есть, но производители процессоров это не рекомендуют из-за повышенной деградации контроллеров памяти, рассчитанных на DDR4 с еще более низким напряжением 1.2 В.

Тип памяти для старых ПК

Устаревшая память DDR2 стоит в несколько раз дороже более современной памяти. Планка DDR2 на 2 Гб стоит в 2 раза дороже, а планка DDR2 на 4 Гб в 4 раза дороже планки DDR3 или DDR4 аналогичного объема.

Поэтому, если вы хотите существенно увеличить память на старом компьютере, то возможно более оптимальным вариантом будет переход на более современную платформу с заменой материнской платы и если необходимо процессора, которые будут поддерживать память DDR4.

Подсчитайте во сколько вам это обойдется, возможно выгодным решением будет продать старую материнскую плату со старой памятью и приобрести новые, пусть не самые дорогие, но более современные комплектующие.

Разъемы материнской платы для установки памяти называются слотами.

Каждому типу памяти (DDR, DDR2, DDR3, DDR4) соответствует свой слот. Память DDR3 можно установить только в материнскую плату со слотами DDR3, DDR4 – со слотами DDR4. Материнские платы, поддерживающие старую память DDR2 уже не производят.

5. Характеристики памяти

Основными характеристиками памяти, от которых зависит ее быстродействие, являются частота и тайминги. Скорость работы памяти не оказывает такого сильного влияния на общую производительность компьютера как процессор. Тем не менее, часто можно приобрести более быструю память не на много дороже. Быстрая память нужна прежде всего для мощных профессиональных компьютеров.

5.1. Частота памяти

Частота оказывает наибольшее значение на скорость работы памяти. Но перед ее покупкой необходимо убедиться, что процессор и материнская плата так же поддерживают необходимую частоту. В противном случае реальная частота работы памяти будет ниже и вы просто переплатите за то, что не будет использоваться.

Недорогие материнские платы поддерживают более низкую максимальную частоту памяти, например для DDR4 это 2400 МГц. Материнские платы среднего и высокого класса могут поддерживать память с более высокой частотой (3400-3600 МГц).

А вот с процессорами дело обстоит иначе. Старые процессоры с поддержкой памяти DDR3 могут поддерживать память с максимальной частотой 1333, 1600 или 1866 МГц (в зависимости от модели). Для современных процессоров с поддержкой памяти DDR4 максимально поддерживаемая частота памяти может составлять 2400 МГц или выше.

Процессоры Intel 6-го поколения и выше, а также процессоры AMD Ryzen поддерживают память DDR4 с частотой 2400 МГц или выше. При этом в их модельном ряду есть не только мощные дорогие процессоры, но и процессоры среднего и бюджетного класса. Таким образом, вы можете собрать компьютер на самой современной платформе с недорогим процессором и памятью DDR4, а в будущем поменять процессор и получить высочайшую производительность.

Основной на сегодня является память DDR4 2400 МГц, которая поддерживается наиболее современными процессорами, материнскими платами и стоит столько же как DDR4 2133 МГц. Поэтому приобретать память DDR4 с частотой 2133 МГц сегодня не имеет смысла.

Какую частоту памяти поддерживает тот или иной процессор можно узнать на сайтах производителей:

По номеру модели или серийному номеру очень легко найти все характеристики любого процессора на сайте:

Или просто введите номер модели в поисковой системе Google или Яндекс (например, «Ryzen 7 1800X»).

5.2. Память с высокой частотой

Теперь я хочу затронуть еще один интересный момент. В продаже можно встретить оперативную память гораздо более высокой частоты, чем поддерживает любой современный процессор (3000-3600 МГц и выше). Соответственно, многие пользователи задаются вопросом как же такое может быть?

Все дело в технологии, разработанной компанией Intel, eXtreme Memory Profile (XMP). XMP позволяет памяти работать на более высокой частоте, чем официально поддерживает процессор. XMP должна поддерживать как сама память, так и материнская плата. Память с высокой частотой просто не может существовать без поддержки этой технологии, но далеко не все материнские платы могут похвастаться ее поддержкой. В основном это более дорогие модели выше среднего класса.

Суть технологии XMP заключается в том, что материнская плата автоматически увеличивает частоту шины памяти, благодаря чему память начинает работать на своей более высокой частоте.

У компании AMD существует подобная технология, называемая AMD Memory Profile (AMP), которая поддерживалась старыми материнскими платами для процессоров AMD. Эти материнские платы обычно поддерживали и модули XMP.

Приобретать более дорогую память с очень высокой частотой и материнскую плату с поддержкой XMP есть смысл для очень мощных профессиональных компьютеров, оснащенных топовым процессором. В компьютере среднего класса это будут выброшенные на ветер деньги, так как все упрется в производительность других комплектующих.

В играх частота памяти оказывает небольшое влияние и переплачивать особого смысла нет, достаточно будет взять на 2400 МГц, ну или на 2666 МГц если разница в цене будет небольшая.

Для профессиональных приложений можно взять память с частотой повыше – 2666 МГц или если хотите и позволяют средства на 3000 МГц. Разница в производительности тут больше чем в играх, но не кардинальная, так что загоняться с частотой памяти особого смысла нет.

Еще раз напоминаю, что ваша материнская плата должна поддерживать память требуемой частоты. Кроме того, иногда процессоры Intel начинают работать нестабильно при частоте памяти выше 3000 МГц, а у Ryzen этот предел составляет около 2900 МГц.

Таймингами называются задержки между операциями чтения/записи/копирования данных в оперативной памяти. Соответственно чем эти задержки меньше, тем лучше. Но тайминги оказывают гораздо меньшее влияние на скорость работы памяти, чем ее частота.

Основных таймингов, которые указываются в характеристиках модулей памяти всего 4.

Из них самой главной является первая цифра, которая называется латентность (CL).

Типичная латентность для памяти DDR3 1333 МГц – CL 9, для памяти DDR3 с более высокой частотой – CL 11.

Типичная латентность для памяти DDR4 2133 МГц – CL 15, для памяти DDR4 с более высокой частотой – CL 16.

Не стоит приобретать память с латентностью выше указанной, так как это говорит об общем низком уровне ее технических характеристик.

Обычно, память с более низкими таймингами стоит дороже, но если разница в цене не значительная, то предпочтение следуют отдать памяти с более низкой латентностью.

5.4. Напряжение питания

Память может иметь различное напряжение питания. Оно может быть как стандартным (общепринятым для определенного типа памяти), так и повышенным (для энтузиастов) или наоборот пониженным.

Это особенно важно если вы хотите добавить память на компьютер или ноутбук. В таком случае напряжение новых планок должно быть таким же, как и у имеющихся. В противном случае возможны проблемы, так как большинство материнских плат не могут выставлять разное напряжение для разных модулей.

Если напряжение выставится по планке с более низким вольтажом, то другим может не хватить питания и система будет работать не стабильно. Если напряжение выставится по планке с более высоким вольтажом, то память рассчитанная на меньшее напряжение может выйти из строя.

Если вы собираете новый компьютер, то это не так важно, но чтобы избежать возможных проблем совместимости с материнской платой и заменой или расширением памяти в будущем, лучше выбирать планки со стандартным напряжением питания.

Память, в зависимости от типа, имеет следующие стандартные напряжения питания:

• DDR — 2.5 В
• DDR2 — 1.8 В
• DDR3 — 1.5 В
• DDR3L — 1.35 В
• DDR4 — 1.2 В

Я думаю, вы обратили внимание на то, что в списке есть память DDR3L. Это не новый тип памяти, а обычная DDR3, но с пониженным напряжением питания (Low). Именно такая память нужна для процессоров Intel 6-го поколения и выше, которые поддерживают как память DDR4, так и DDR3. Но лучше в таком случае все же собирать систему на новой памяти DDR4.

6. Маркировка модулей памяти

Модули памяти маркируются в зависимости от типа памяти и ее частоты. Маркировка модулей памяти типа DDR начинается с PC, затем идет цифра, обозначающая поколение и скорость в мегабайтах в секунду (Мб/с).

По такой маркировке неудобно ориентироваться, достаточно знать тип памяти (DDR, DDR2, DDR3, DDR4), ее частоту и латентность. Но иногда, например на сайтах объявлений, можно увидеть маркировку, переписанную с планки. Поэтому, чтобы вы могли сориентироваться в таком случае, я приведу маркировку в классическом виде, с указанием типа памяти, ее частоты и типичной латентности.

DDR – устаревшая

• PC-2100 (DDR 266 МГц) — CL 2.5
• PC-2700 (DDR 333 МГц) — CL 2.5
• PC-3200 (DDR 400 МГц) — CL 2.5

DDR2 – устаревшая

• PC2-4200 (DDR2 533 МГц) — CL 5
• PC2-5300 (DDR2 667 МГц) — CL 5
• PC2-6400 (DDR2 800 МГц) — CL 5
• PC2-8500 (DDR2 1066 МГц) — CL 5

DDR3 – устаревающая

• PC3-10600 (DDR3 1333 МГц) — CL 9
• PC3-12800 (DDR3 1600 МГц) — CL 11
• PC3-14400 (DDR3 1866 МГц) — CL 11
• PC3-16000 (DDR3 2000 МГц) — CL 11

• PC4-17000 (DDR4 2133 МГц) — CL 15
• PC4-19200 (DDR4 2400 МГц) — CL 16
• PC4-21300 (DDR4 2666 МГц) — CL 16
• PC4-24000 (DDR4 3000 МГц) — CL 16
• PC4-25600 (DDR4 3200 МГц) — CL 16

Память DDR3 и DDR4 может иметь и более высокую частоту, но работать с ней могут только топовые процессоры и более дорогие материнские платы.

7. Конструкция модулей памяти

Планки памяти могут быть односторонние, двухсторонние, с радиаторами или без.

7.1. Размещение чипов

Чипы на модулях памяти могут размещаться с одной стороны платы (односторонние) и с двух сторон (двухсторонние).

Это не имеет значения если вы приобретаете память для нового компьютера. Если же вы хотите добавить память на старый ПК, то желательно, чтобы расположение чипов на новой планке было такое же как и на старой. Это поможет избежать проблем совместимости и повысит вероятность работы памяти в двухканальном режиме, о чем мы еще поговорим в этой статье.

Сейчас в продаже можно встретить множество модулей памяти с алюминиевыми радиаторами различного цвета и формы.

Наличие радиаторов может быть оправдано на памяти DDR3 с высокой частотой (1866 МГц и более), так как она сильнее греется. При этом в корпусе должна быть хорошо организована вентиляция.

Современная оперативка DDR4 с частотой 2400, 2666 МГц практически не греется и радиаторы на ней будут носить чисто декоративный характер. Они могут даже мешать, так как через некоторое время забьются пылью, которую из них трудно вычистить. Кроме того, стоить такая память будет несколько дороже. Так что, если хотите, на этом можно сэкономить, например, взяв отличную память Crucial на 2400 МГц без радиаторов.

Память с частотой от 3000 МГц имеет еще и повышенное напряжение питания, но тоже греется не сильно и в любом случае на ней будут радиаторы.

8. Память для ноутбуков

Память для ноутбуков отличается от памяти для стационарных компьютеров только размером модуля памяти и маркируется SO-DIMM DDR. Так же как и для стационарных компьютеров память для ноутбуков имеет типы DDR, DDR2, DDR3, DDR3L, DDR4.

По частоте, таймингам и напряжению питания память для ноутбуков не отличается от памяти для компьютеров. Но ноутбуки оснащаются только 1 или 2 слотами для памяти и имеют более жесткие ограничения максимального объема. Обязательно уточняйте эти параметры перед выбором памяти для конкретной модели ноутбука.

9. Режимы работы памяти

Память может работать в одноканальном (Single Channel), двухканальном (Dual Channel), трехканальном (Triple Channel) или четырехканальном режиме (Quad Channel).

В одноканальном режиме запись данных происходит последовательно в каждый модуль. В многоканальных режимах запись данных происходит параллельно во все модули, что приводит к значительному увеличению быстродействия подсистемы памяти.

Одноканальным режимом работы памяти ограничены только безнадежно устаревшие материнские платы с памятью DDR и первые модели с DDR2.

Все современные материнские платы поддерживают двухканальный режим работы памяти, а трехканальный и четырехканальный режим поддерживают только некоторые единичные модели очень дорогих материнских плат.

Главным условием работы двухканального режима является наличие 2 или 4 планок памяти. Для трехканального режима необходимо 3 или 6 планок памяти, а для четырехканального 4 или 8 планок.

Желательно, чтобы все модули памяти были одинаковыми. В противном случае работа в двухканальном режиме не гарантируется.

Если вы хотите добавить память на старый компьютер и ваша материнская плата поддерживает двухканальный режим, постарайтесь подобрать максимально идентичную по всем параметрам планку. Лучше всего продать старую и купить 2 новых одинаковых планки.

В современных компьютерах контроллеры памяти были перенесены с материнской платы в процессор. Теперь не так важно, чтобы модули памяти были одинаковыми, так как процессор в большинстве случаев все равно сможет активировать двухканальный режим. Это значит, что если вы в будущем захотите добавить память на современный компьютер, то не обязательно будет искать точь в точь такой же модуль, достаточно выбрать наиболее похожий по характеристикам. Но все же я рекомендую, что бы модули памяти были одинаковыми. Это даст вам гарантию ее быстрой и стабильной работы.

С переносом контроллеров памяти в процессор появились еще 2 режима двухканальной работы памяти – Ganged (спаренный) и Unganged (неспаренный). В случае если модули памяти одинаковые, то процессор может работать с ними в режиме Ganged, как и раньше. В случае, если модули отличаются по характеристикам, то для устранения перекосов в работе с памятью процессор может активировать режим Unganged. В целом скорость работы памяти в этих режимах практически одинаковая и не имеет никакой разницы.

Единственным недостатком двухканального режима является то, что несколько модулей памяти стоят дороже, чем один такого же объема. Но если вы не очень сильно стеснены в средствах, то покупайте 2 планки, скорость работы памяти будет значительно выше.

Если вам нужно, скажем 16 Гб оперативки, но вы пока не можете себе этого позволить, то можно приобрести одну планку на 8 Гб, чтобы в будущем добавить еще одну такую же. Но все же лучше приобретать две одинаковых планки сразу, так как потом может не получиться найти такую же и вы столкнетесь с проблемой совместимости.

10. Производители модулей памяти

Одним из лучших соотношений цена/качество на сегодня обладает память безукоризненно зарекомендовавшего себя бренда Crucial, у которого есть модули от бюджетных до геймерских (Ballistix).

Наравне с ним соперничает пользующийся заслуженной популярностью бренд Corsair, память которого стоит несколько дороже.

Как недорогую, но качественную альтернативу, особенно рекомендую польский бренд Goodram, у которого есть планки с низкими таймингами за невысокую цену (линейка Play).

Для недорогого офисного компьютера достаточно будет простой и надежной памяти производства AMD или Transcend. Они прекрасно себя зарекомендовали и с ними практически не бывает проблем.

Вообще, лидерами в производстве памяти считаются корейские компании Hynix и Samsung. Но сейчас модули этих брендов массово производятся на дешевых китайских фабриках и среди них очень много подделок. Поэтому я не рекомендую приобретать память этих брендов.

Исключением могут быть модули памяти Hynix Original и Samsung Original, которые производятся в Корее. Эти планки обычно синего цвета, их качество считается лучше чем в сделанных в Китае и гарантия на них бывает несколько выше. Но по скоростным характеристикам они уступают памяти с более низкими таймингами других качественных брендов.

Ну а для энтузиастов и любителей модинга есть доступные оверклокерские бренды GeIL, G.Skill, Team. Их память отличается низкими таймингами, высоким разгонным потенциалом, необычным внешним видом и стоит немного дешевле раскрученного бренда Corsair.

В продаже также есть большой ассортимент модулей памяти от очень популярного производителя Kingston. Память, продающаяся под бюджетным брендом Kingston, никогда не отличалась высоким качеством. Но у них есть топовая серия HyperX, пользующаяся заслуженной популярностью, которую можно рекомендовать к приобретению, однако цена на нее часто завышена.

11. Упаковка памяти

Лучше приобретать память в индивидуальной упаковке.

Обычно она более высокого качества и вероятность повреждения при транспортировке значительно ниже, чем у памяти, которая поставляется без упаковки.

12. Увеличение памяти

Если вы планируете добавить память на имеющийся компьютер или ноутбук, то сначала узнайте какой максимальный объем планок и общий объем памяти поддерживает ваша материнская плата или ноутбук.

Также уточните сколько слотов для памяти на материнской плате или в ноутбуке, сколько из них занято и какие планки в них установлены. Лучше сделать это визуально. Откройте корпус, выньте планки памяти, рассмотрите их и перепишите все характеристики (или сделайте фото).

Если по какой-то причине вы не хотите лезть в корпус, то посмотреть параметры памяти можно в программе на вкладке SPD. Таким образом вы не узнаете односторонняя планка или двухсторонняя, но можете узнать характеристики памяти, если на планке нет наклейки.

Есть базовая и эффективная частота памяти. Программа CPU-Z и многие подобные показывают базовую частоту, ее нужно умножать на 2.

После того, как вы узнаете до какого объема можете увеличить память, сколько свободных слотов и какая память у вас установлена, можно будет приступать к изучению возможностей по увеличению памяти.

Если все слоты для памяти заняты, то единственной возможностью увеличения памяти остается замена существующих планок на новые большего объема. А старые планки можно будет продать на сайте объявлений или сдать на обмен в компьютерный магазин при покупке новых.

Если свободные слоты есть, то можно добавить к уже существующим планкам памяти новые. При этом желательно, чтобы новые планки были максимально близки по характеристикам уже установленным. В этом случае можно избежать различных проблем совместимости и повысить шансы того, что память будет работать в двухканальном режиме. Для этого должны быть соблюдены следующие условия, в порядке важности.

1. Тип памяти должен совпадать (DDR, DDR2, DDR3, DDR3L, DDR4).
2. Напряжение питания всех планок должно быть одинаковым.
3. Все планки должны быть односторонние или двухсторонние.
4. Частота всех планок должна совпадать.
5. Все планки должны быть одинакового объема (для двухканального режима).
6. Количество планок должно быть четным: 2, 4 (для двухканального режима).
7. Желательно, чтобы совпадала латентность (CL).
8. Желательно, чтобы планки были того же производителя.

Проще всего начать выбор с производителя. Выбирайте в каталоге интернет-магазина планки того же производителя, объема и частоты, как установлены у вас. Убедитесь, что совпадает напряжение питания и уточните у консультанта односторонние они или двухсторонние. Если будет еще совпадать и латентность, то вообще хорошо.

Если вам не удалось найти похожие по характеристикам планки того же производителя, то выбирайте всех остальных из перечня рекомендуемых. Затем опять ищите планки нужного объема и частоты, сверяете напряжение питания и уточняете односторонние они или двухсторонние. Если вам не удалось найти похожие планки, то поищите в другом магазине, каталоге или на сайте объявлений.

Всегда лучший вариант это продать всю старую память и купить 2 новых одинаковых планки. Если материнская плата не поддерживает планки нужного объема, возможно придется купить 4 одинаковых планки.

13. Настройка фильтров в интернет-магазине

1. Зайдите в раздел «Оперативная память» на сайте продавца.
2. Выберите рекомендуемых производителей.
3. Выберите формфактор (DIMM — ПК, SO-DIMM — ноутбук).
4. Выберете тип памяти (DDR3, DDR3L, DDR4).
5. Выберите необходимый объем планок (2, 4, 8 Гб).
6. Выберите максимально поддерживаемую процессором частоту (1600, 1866, 2133, 2400 МГц).
7. Если ваша материнская плата поддерживает XMP, добавьте к выборке память с более высокой частотой (2666, 3000 МГц).
8. Отсортируйте выборку по цене.
9. Последовательно просматривайте все позиции, начиная с более дешевых.
10. Выберите несколько планок подходящих по частоте.
11. Если разница в цене для вас приемлема, берите планки с большей частотой и меньшей латентностью (CL).

Таким образом, вы получите оптимальную по соотношению цена/качество/скорость память за минимально возможную стоимость.

14. Ссылки

Оперативная память Corsair CMK16GX4M2A2400C16
Оперативная память Corsair CMK8GX4M2A2400C16
Оперативная память Crucial CT2K4G4DFS824A

Модуль памяти DDR со 184 контактами

DDR SDRAM (отангл. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory - синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных) - типоперативной памяти , используемой вкомпьютерах . При использовании DDR SDRAM достигается удвоенная скорость работы, нежели в обыкновеннойSDRAM , за счёт считывания команд и данных не только по фронту, как вSDRAM , но и по срезу тактового сигнала. За счёт этого удваивается скорость передачи данных, без увеличения частоты тактового сигнала шины памяти. Таким образом, при работе DDR на частоте 100 МГц мы получим эффективную частоту 200МГц (при сравнении с аналогом SDR SDRAM). В спецификацииJEDEC есть замечание, что использовать термин «МГц» в DDR некорректно, правильно указывать скорость «миллионов передач в секунду через один вывод данных».

Ширина шины памяти составляет 64 бита, то есть по шине за один такт одновременно передаётся 8 байт. В результате получаем следующую формулу для расчёта максимальной скорости передачи для заданного типа памяти: тактовая частота шины памяти x2 (передача данных дважды за такт) x8 (число байтов передающихся за один такт). Например, чтобы обеспечить передачу данных дважды за такт, используется специальная архитектура «2n Prefetch». Внутренняя шина данных имеет ширину в два раза больше внешней. При передаче данных сначала передаётся первая половина шины данных по переднему фронту тактового сигнала, а затем вторая половина шины данных по срезу.

Помимо удвоенной передачи данных, DDR SDRAM имеет несколько других принципиальных отличий от простой памяти SDRAM. В основном они являются технологическими. Например, был добавлен сигнал QDS, который располагается на печатной плате вместе с линиями данных. По нему происходит синхронизация при передаче данных. Если используется два модуля памяти, то данные от них приходят к контроллеру памяти с небольшой разницей из-за разного расстояния. Возникает проблема в выборе синхросигнала для их считывания. Использование QDS успешно это решает.

JEDEC устанавливает стандарты для скоростей DDR SDRAM, разделённых на две части: первая для чипов памяти, а вторая для модулей памяти, на которых, собственно, и размещаются чипы памяти.

Чипы памяти

В состав каждого модуля DDR SDRAM входит несколько идентичных чипов DDR SDRAM. Для модулей без коррекции ошибок (ECC ) их количество кратно 8, для модулей с ECC - кратно 9.

Спецификация чипов памяти

DDR200: память типа DDR SDRAM, работающая на частоте 100 МГц

DDR266: память типа DDR SDRAM, работающая на частоте 133 МГц

DDR333: память типа DDR SDRAM, работающая на частоте 166 МГц

DDR400: память типа DDR SDRAM, работающая на частоте 200 МГц

DDR533: память типа DDR SDRAM, работающая на частоте 266 МГц

DDR666: память типа DDR SDRAM, работающая на частоте 333 МГц

DDR800: память типа DDR SDRAM, работающая на частоте 400 МГц

Характеристики чипов

Объём чипа (DRAM density ). Записывается в мегабитах, например 256 Мбит - чип объёмом 32 мегабайта.

Организация (DRAM organization ). Записывается в виде 64M x 4, где 64M - это количество элементарных ячеек хранения (64 миллиона), а x4 (произносится «by four») - разрядность чипа, то есть разрядность каждой ячейки. Чипы DDR бывают x4 и x8, последние стоят дешевле в пересчёте на мегабайт объёма, но не позволяют использовать функцииChipkill , memory scrubbing иIntel SDDC .

Модули памяти

Модули DDR SDRAM выполнены в форм-факторе DIMM . На каждом модуле расположено несколько одинаковых чипов памяти и конфигурационный чипSPD . На модулях регистровой (registered) памяти также располагаются регистровые чипы, буферизующие и усиливающие сигнал на шине, на модулях нерегистровой (небуферизованной, unbuffered) памяти их нет.

Характеристики модулей

Объём. Указывается в мегабайтах или гигабайтах.

Количество чипов (# of DRAM Devices ). Кратно 8 для модулей безECC , для модулей с ECC - кратно 9. Чипы могут располагаться на одной или обеих сторонах модуля. Максимальное умещающееся на DIMM количество - 36 (9x4).

Количество строк (ранков) (# of DRAM rows (ranks) ). Перед обращением к ячейке памяти DDR должна быть активирована строка, в которой находится эта ячейка, причём в модуле может быть активна только одна строка за раз. Чем больше строк в модуле, тем чаще в среднем придётся закрывать одну строку и активировать другую, что вызовет дополнительные задержки. С другой стороны, контроллер памяти некоторыхчипсетов имеют ограничение на общее число ранков в установленных модулях памяти. Например чипсетIntel E7520/E7320 при использовании памяти PC2700 ограничен 8 ранками. Чтобы установить вматеринскую плату на его основе с 8 слотами DIMM максимум памяти (2 Гб x 8 = 16 Гб), необходимо использовать только одноранковые (Single Rank) модули. Типичное число ранков - 1, 2 или 4. Разрядность строки равна разрядности шины памяти и составляет 64 бита для памяти без ECC и 72 бита для памяти с ECC.

Задержки (тайминги ): CAS Latency (CL), Clock Cycle Time (tCK), Row Cycle Time (tRC), Refresh Row Cycle Time (tRFC), Row Active Time (tRAS).

Характеристики модулей и чипов, из которых они состоят, связаны.

Объём модуля равен произведению объёма одного чипа на число чипов. При использовании ECC это число дополнительно умножается на коэффициент 8/9, так как на каждый байт приходится один бит избыточности для контроля ошибок. Таким образом один и тот же объём модуля памяти можно набрать большим числом (36) маленьких чипов или малым числом (9) чипов большего объёма.

Общая разрядность модуля равна произведению разрядности одного чипа на число чипов и равна произведению числа ранков на 64 (72) бита. Таким образом, увеличение числа чипов или использование чипов x8 вместо x4 ведёт к увеличению числа ранков модуля.

В данном примере сравниваются возможные компоновки модуля серверной памяти объёмом 1 Гб. Из представленных вариантов следует предпочесть первый или третий, так как они используют чипы x4, поддерживающие продвинутые методы исправления ошибок и защиты от сбоев. При необходимости использовать одноранковую память остаётся доступен только третий вариант, однако в зависимости от текущей стоимости чипов объёмом 256 Мбит и 512 Мбит он может оказаться дороже первого.

Спецификация модулей памяти

Примечание 1: стандарты, помеченные символом «*», официально сертифицированы JEDEC. Остальные типы памяти не сертифицированы JEDEC, хотя их и выпускали многие производители памяти, а большинство выпускавшихся в последнее времяматеринских плат поддерживали данные типы памяти.

Примечание 2: выпускались модули памяти работающие и на более высоких частотах (до 350 МГц, DDR700), но эти модули не пользовались большим спросом и выпускались в малом объёме, кроме того, они имели высокую цену.

Размеры модулей также стандартизированы JEDEC.

Надо заметить, что нет никакой разницы в архитектуре DDR SDRAM с различными частотами, например между PC1600 (работает на частоте 100МГц) и PC2100 (работает на частоте 133МГц). Просто стандарт говорит о том, на какой гарантированной частоте работает данный модуль. Следовательно, любой модуль можно запускать как на более низкой тактовой частоте (такое действие носит название «андерклокинг » - «underclocking»), так и на более высокой частоте по сравнению с той, на которой работает данный модуль памяти (оверклокинг - overclocking).

Модули памяти DDR SDRAM можно отличить от обычной SDRAM по числу выводов (184 вывода у модулей DDR против 168 выводов у модулей с обычной SDRAM) и по ключу (вырезы в области контактных площадок) - у SDRAM два, у DDR - один. Согласно JEDEC, модули DDR400 работают при напряжении питания 2,6 В, а все более медленные - при напряжении 2,5 В. Некоторые скоростные модули для достижения высоких частот работают при больших напряжениях, до 2,9 В.

Большинство последних чипсетов с поддержкой DDR позволяли использовать модули DDR SDRAM в двухканальном , а некоторые чипсеты и в четырёхканальном режиме. Данный метод позволяет увеличить в 2 или 4 раза соответственно теоретическую пропускную способность шины памяти. Для работы памяти в двухканальном режиме требуется 2(или 4) модуля памяти, рекомендуется использовать модули работающие на одной частоте и имеющие одинаковый объём итайминги (ещё лучше использовать абсолютно одинаковые модули).

Сейчас модули DDR практически вытеснены модулями типов DDR2 иDDR3 , которые в результате некоторых изменений в архитектуре позволяют получить бóльшую пропускную способность подсистемы памяти. Ранее главным конкурентом DDR SDRAM являлась память типаRDRAM (Rambus ), однако ввиду наличия некоторых недостатков со временем была практически вытеснена с рынка.

Официальный сайт JEDEC (англ.)

Описание и иллюстрация почти всех параметров памяти DDR (рус.)

Intel® Server Board SE7501CW2 Memory List Test Report Summary (PDF, 246,834 bytes) (англ.)- небольшой список возможных конфигураций модуля памяти.

Kingston’s Literature Page (англ.)- несколько справочных документов, описывающих организацию модулей памяти.

Как работает динамическая память (DRAM).

В данной статье приведено небольшое описание DDR SDRAM на основе официальной спецификации. Описаны и проиллюстрированы почти все параметры памяти, влияющие на производительность. Более подробно рассмотрен параметр tRAS. Это достаточно базовая информация, которой должен владеть каждый уважающий себя любитель разгона.

Начнём с самого начала, с основ работы динамической памяти. Конечно, такой информации нет в спецификации, но будет полезно напомнить. Носителем информации в динамической памяти является электрическая ёмкость или конденсатор. Ячейки памяти, в основе которых лежит конденсатор, объединяются в массив. Чтобы считать информацию из ячейки, подаётся адресный сигнал в соответствующую строку (по-английски Row). Данные считываются из соответствующей колонки (по-английски Column) массива. Для "перевода" аналогового сигнала электрической ёмкости используются специальные усилители. Кроме того, существуют специальные цепи для подзарядки конденсаторов и записи данных. Обычно на блок-схемах всё это объединяется и обозначается как "Sense Amplifiers".

При считывании информации происходят следующие операции:

Подаётся адресный сигнал в соответствующую строку. Данные целой строки попадают на усилители и через некоторое время могут быть считаны. Такая операция называется активацией строки (по-английски Activate).

Данные считываются из соответствующей колонки. Для этого подаётся команда на чтение (по-английски Read). Данные появляются на выходе с некоторой задержкой. В современной памяти используется чтение пакета данных (по-английски Burst), представляющего собой несколько последовательно расположенных данных. Обычно размер пакета равен 8.

Пока строка остаётся активной, возможно считывание или запись других ячеек памяти (текущей строки).

Так как при чтении заряд ёмкостей ячеек памяти теряется, то производится подзарядка этих ёмкостей или закрытие строки (по-английски Precharge). После закрытия строки дальнейшее считывание данных невозможно без повторной активации.

Со временем конденсаторы ячеек разражаются и их необходимо подзаряжать. Операция подзарядки называется регенерацией (по-английски Refresh) и выполняется каждые 64 мс для каждой строки массива памяти.

При записи данных всё происходит точно так же, только чтение меняется на запись и при закрытии строки происходит непосредственная запись в массив памяти.

Ячейка памяти может хранить только один бит информации. Чтобы хранить один байт, используется 8 элементарных ячеек памяти. При этом они адресуются одинаково и организованы с использованием шины данных шириной в 8 линий. Такие объединённые ячейки образуют слово. Обычно чипы памяти имеют размер слова 4, 8, 16 бит. Ширина шины данных при этом равна 4, 8, 16 линий (или разрядность 4, 8. 16 бит). Простой модуль памяти DIMM имеет ширину шины данных 64 линий.

Банки памяти.

Чтобы обеспечить возможность быстрой работы одновременно с разными участками памяти используется архитектура с несколькими массивами памяти или банками (по-английски Bank). Банки памяти работают полностью независимо. Например, данные можно считывать из памяти банка 1, обрабатывать и записывать в память банка 2. При этом будут отсутствовать задержки на активацию и закрытие строк данных в массиве памяти, что было бы в случае одного банка.

Возможна различная организация использования банков. При этом по-разному выполняется трансляция адреса памяти, который использует процессор, в последовательность: номер банка, номер строки массива памяти, номер колонки массива памяти. В простейшем случае банки памяти идут последовательно. Соответственно преимущества от наличия нескольких банков будут, только если обращения к памяти сильно разнесены в адресном пространстве. Обычно программы работают с небольшим локальным участком памяти и не будут иметь ускорения. Возможна организация с чередованием банков (по-английски Interleaving). Сначала идёт строка первого банка, потом второго, потом опять первого, и так далее до конца памяти. Вероятность, что будут использоваться участки памяти, принадлежащие разным банкам, значительно увеличивается. Но всегда возможны "неудобные" случаи, когда рабочие участки памяти разбросаны так, что принадлежат одному банку. Тем не менее, наличие нескольких банков повышает производительность. Чем больше банков, тем лучше. В спецификации чётко написано, что DDR SDRAM имеет 4 банка памяти.

Как работает DDR.

Сокращение DDR расшифровывается как Double Data Rate или удвоенная скорость передачи данных. Число, следующее за "DDR", указывает на скорость передачи данных. Например, у DDR 400 скорость передачи 400 МГц. При этом использовать термин "МГц" некорректно. Правильно указывать скорость в "миллионах передач в секунду через один вывод данных". Такое замечание есть в спецификации. Память DDR 400 работает на частоте 200 МГц или на частоте в 2 раза меньше скорости передачи данных (вернее, скорость передачи данных в 2 раза больше тактовой частоты). Все управляющие сигналы синхронизируются частотой 200 МГц. Внутри чипа все работает классически по переднему фронту сигналов тактового генератора с частотой 200 МГц (есть правда исключение). Официальная частота DDR333 равна 167.0 МГц.

Чтобы обеспечить передачу данных дважды за такт, используется специальная архитектура "2n Prefetch". Внутренняя шина данных имеет ширину в два раза больше внешней. При передаче данных сначала передаётся первая половина шины данных по переднему фронту тактового сигнала, а затем вторая половина шины данных по заднему фронту.

Для возможности работы на высоких частотах вместо одного тактового сигнала используется два (Differential Clock). Дополнительный тактовый сигнал инвертирован относительно основного. Поэтому на самом деле синхронизация происходит не по заднему фронту. В документации написано, что синхронизация происходит при пересечении этих двух тактовых сигналов. Но, насколько я понимаю, вместо пересечения просто используется передний фронт дополнительного тактового сигнала. Хотя это только предположение.

Кроме передачи двух данных за такт, DDR SDRAM имеет несколько других принципиальных отличий от простой памяти SDRAM. В основном они являются технологическими. Например, был добавлен сигнал QDS, который располагается на печатной плате вместе с линиями данных. По нему происходит синхронизация при передаче данных. Если используется два модуля памяти, то данные от них приходят к контроллеру памяти с небольшой разницей из-за разного расстояния. Возникает проблема в выборе синхросигнала для их считывания. Использование QDS успешно это решает.

Пару слов можно сказать о стандарте DDR2. Как и для обычной памяти DDR, число после "DDR2" указывает на скорость передачи данных. Поэтому DDR2 400 и DDR 400 имеют абсолютно одинаковую скорость передачи данных. Массив памяти DDR2 работает на частоте в 4 раза меньше скорости передачи (вернее скорость передачи данных в 4 раза больше частоты работы массива). Для того чтобы обеспечить передачу данных 4 раза за такт используется архитектура "4n Prefetch". При этом внутренняя шина данных имеет ширину в 4 раза больше внешней шины. Тем не менее, вся управляющая логика ввода/вывода работает на частоте в 2 раза меньше скорости передачи, то есть на 200 МГц для DDR2 400. Непосредственно на сам чип памяти подаётся только эта частота.

Внутренняя организация DDR2 осталась в основном прежней, но есть и некоторые изменения. Задержка чтения (CL - CAS Latency) уже не может быть дробной. Это сделано для упрощения внутренней логики. Задержка записи изменена с фиксированного 1 такта до RL-1, где RL (Read Latency) – задержка чтения с учетом добавочной задержки (AL – Additive Latency) или другими словами, RL=AL+CL. Задержка записи стала как минимум 2 такта (CL=3, AL=0). Это сделано для уменьшения пропусков в передаче из-за разных задержек чтения и записи и, соответственно, для лучшего использования шины данных.

Была добавлена возможность отложенного выполнения команд при помощи добавочной задержки (AL - Additive Latency). Это приводит к отсутствию перерывов в передаче данных при конфликтных ситуациях на линии команд. Например, когда необходимо подать команду на чтение и команду активации строки другого банка памяти, подаётся только одна команда, хотя память может "обработать" две команды одновременно. Использование AL позволяет избежать таких ситуаций. С одной стороны, AL уменьшает задержки на получение информации при доступе к разным строкам массива памяти и позволяет более полно нагрузить шину данных при работе с несколькими банками памяти. С другой стороны, при работе с данными, находящимися в пределах одной строки, задержки увеличиваются. Для повышения производительности в DDR2 количество банков памяти было увеличено с 4 до 8, правда, только для чипов ёмкостью 1 Гбит и выше, и с некоторыми ограничениями. Основное отрицательное влияние на скорость работы оказывает массив памяти, который работает на частоте в 2 раза меньшей, чем массив DDR, и имеет большие внутренние задержки. Собственно точные причины повышения задержек выяснить не удалось. Такая информация является "внутренней" для производителей памяти.

Подведя небольшой итог, можно сказать, что при одинаковом рейтинге память DDR2 и DDR имеют одинаковую скорость передачи данных. Главным преимуществом DDR2 является возможность функционирования на значительно более высоких частотах. Становятся доступными большие скорости передачи данных. Массив памяти DDR2 работает в 2 раза медленнее, чем массив DDR, и обладает большими задержками. Кроме того изменения в протоколе работы в среднем так же увеличили задержки.

Протоколы работы с DDR SDRAM.

"Общение" системы с памятью происходит при помощи передачи сигналов по линиям ввода/вывода. При помощи этих сигналов подаются команды, передаются и считываются данные. Форма и задержки между этими сигналами жёстко описывается в спецификации. Для понимания параметров памяти и того, как система с ней работает, можно ограничиться упрощенным представлением протокола работы. Далее будут представлены диаграммы основных операций.

На диаграмме хорошо видно, что данные начинают поступать на выход только через tRCD+CL тактов после начала операции единичного чтения. Другими словами, параметры tRCD и CL имеют одинаковое значение. Однако если запустить обычные тесты латентности памяти (ScienceMark 2.0, CPU-Z 1.20a, CacheMem 2.6), то CL будет влиять на результаты больше. Это происходит из-за того, что тесты измеряют время не случайного произвольного чтения, а последовательного чтения с некоторым шагом. При этом происходит несколько чтений в пределах активной строки. Размер строки массива памяти может быть разным, от 512 ячеек до 4096 ячеек. Соответственно, tRCD оказывает влияние на результаты реже, только при активации строки, а CL – при каждом чтении.

Проведённое исследование в статье "" показало, что в реальных приложениях изменение tRCD на 1 имеет чуть большее значение, чем изменение CL на 0.5. Ещё одним интересным моментом на диаграмме является подача команды на закрытие строки, когда передача данных не закончилась. То есть строка может быть закрытой, а данные всё ещё передаваться.

Вот определение некоторых параметров памяти, проиллюстрированных на диаграмме. Приводятся сокращённые и развернутые (не расшифровка) названия параметров, как они указаны в спецификации. Значения параметров задаются либо в абсолютном выражении в наносекундах или в циклах (тактах) тактового генератора.

tRCD (ACTIVE to READ or WRITE delay) – время необходимое на активацию строки банка памяти или минимальное время между командой активации и командой чтения/записи.

CL (CAS Latency) – время между командой чтения и началом передачи данных.

tRAS (ACTIVE to PRECHARGE command) – время необходимое на накопление заряда для операции закрытия строки банка или минимальное время между командой активации и командой закрытия (для одного и того же банка).

tRP (PRECHARGE command period) – время необходимое на закрытие строки банка памяти или минимальное время между командой закрытия и повторной активации (для одного и того же банка).

По ходу можно дать ещё пару определений параметров, не отображённых на диаграмме.

tRRD (ACTIVE bank A to ACTIVE bank B command) – минимальное время между командами активации для разных банков.

tRC (ACTIVE to ACTIVE/Auto Refresh command period) – минимальное время между командами активации одного и того же банка. Собственно это время состоит из tRAS+tRP.

При последовательном чтении следующая команда подаётся, когда данные предыдущей ещё не закончили передаваться. Это и есть конвейеризация. При этом CL абсолютно не влияет на пропускную способность памяти. Если предвыборка данных контроллером памяти организована хорошо, то CL имеет совсем небольшое влияние на производительность.

tWR (Write recovery time) – минимальное время между окончанием передачи данных при записи (по переднему фронту) и командой закрытия строки банка памяти (для одного и того же банка).

Как видно, в случае операции чтение-запись, конвейеризация не работает. Получается бесполезный пропуск 1 такта.

При операции запись-чтение, конвейеризация тоже не работает. Пропуск равен tWTR+CL тактов.

tWTR (Internal Write to Read Command Delay) – минимальное время между окончанием передачи данных при записи (по переднему фронту) и командой чтения (для любого банка памяти).

Собственно это все параметры памяти, влияющие на производительность, за исключением параметров, относящихся к регенерации. Пару слов можно сказать про наилучшие значения параметров памяти. Все параметры, за исключением CL, определяют минимальное время. Параметр CL жестко фиксирован и программируется в чипе памяти при инициализации (кстати, это объясняет невозможность изменения CL на платах nForce2 без перезагрузки, в то время как tRAS и другие параметры менять можно). Для любого параметра меньшее значение обеспечивает более высокую скорость. Влияние на производительность некоторых параметров приведено в статье "Зависимость производительности от частоты шины и параметров памяти на ASUS A7N8X-X (nForce2 400) ".

Чипы памяти, модули памяти.

Под понятием DDR SDRAM подразумеваются собственно чипы или микросхемы памяти. В обычных современных компьютерах в качестве основной памяти используются модули памяти DIMM (Dual In-Line Memory Modules). Модуль памяти представляет собой "сборку" на печатной плате, состоящую из нескольких чипов памяти. Кроме того, на модуле расположена небольшая энергонезависимая память для хранения конфигурационной информации (SPD). Это маленькая микросхема с небольшим числом выводов. В случае буферизированных модулей, имеются чипы буферов.

Как известно, DDR2 и DDR3, принадлежат к совершенно разным поколениям оперативной памяти и тех аспектов, которые их между собой отличают, существует огромное количество. Несмотря на их наличие, до сих пор не утихают споры, касательно того, имеет ли смысл переплачивать за DDR3, учитывая то, что DDR2., вернее ее характеристики, являются практически теми же.

Что собой представляют DDR2 и DDR3?

Появление DDR2, вызвало огромный фурор не только у представителей крупных ИТ-компаний, но также и у пользователей, которые просто не захотели отказываться от стандартной разновидности DDR. Если сравнивать вторую версию оперативной памяти со стандартной, то следовало бы отметить то, что DDR 2, способно передавать данные по обоим срезам. Кроме этого, их разница сводится к тому, что DDR 2, имеет возможность похвастаться наличием намного более быстрой шиной. Кстати говоря, процедура передачи данных на них, может совершаться одновременно, причем сразу-же из четырех мест. Ввиду вышесказанного, мы и можем уверенно говорить о том, что скорость передачи данных DDR 2, будет в несколько раз превосходить ту, которая имеет место быть в случае с предыдущим поколением.

Кроме этого, такую оперативную память характеризуют относительно небольшим энергопотреблением и достаточно быстрым охлаждением. DDR 2 казался максимально эффективным, вплоть к тому времени, пока не стало известно об существование DDR3.

В случае с такой оперативной памятью, имеет место быть снижение напряжения питания ячеек. Создателям DDR 3, каким-то невероятным образом удалось снизить энергопотребление на целых 15 процентов . Помимо стандартных разновидностей DDR 3, на современном рынке предусмотрены и слегка модифицированные их версии. Их помечают буквой «L», которая означает, что эта модель оперативной памяти, имеет возможность похвастаться наличием еще большего показателя энергосбережения. Пропускная способность у DDR 3, значительно превышает те показатели, которые предусмотрены в случае с какими либо-предыдущими моделями оперативной памяти. Впрочем, уже сейчас DDR 3 — не может больше называться максимально эффективной разновидностью оперативной памяти, поскольку относительно недавно, о себе заявила DDR 4, которая согласно официальному заявлению компании-производителя, должна превзойти все предыдущие поколения.

Думаю, вы сами догадываетесь, что DDR 3 и DDR 4, представляют собой такие стандарты оперативной памяти, которые, к огромному сожалению, не могут быть взаимозаменяемыми, ну или совместимыми. Кроме этого, отличаются они скоростью осуществления собственной работы, а также некоторыми показателями частоты. Так, в том случае, если максимальная частота обыкновенной DDR 2, составляет всего 800 МГц, то в случае с DDR 3, этот показатель увеличивается к 1600 МГц.

Не рекомендуется ставить DDR 2 и DDR 3 на одну и ту же материнскую плату, поскольку они являются совершенно несовместимыми. Отличаются два этих стандарта памяти также и тем, что DDR3 расходует гораздо меньше электроэнергии, а также гораздо быстрее охлаждается. Кстати говоря, в настоящий момент времени, в продаже находятся так называемые гибридные материнские платы, главной особенностью которых, является то, что у них имеются разъемы сразу-же под обе разновидности ОЗУ. Однако, следовало бы учесть то, что пользоваться ими можно только отдельно друг от друга.

DDR 2 и DDR 3

Основные отличия DDR 2 и DDR 3, сводятся к следующему:

• Главной отличительной особенностью двух этих стандартов памяти, является то, что они имеют совершенно разные слоты и ввиду их наличия, является невозможным совместить их друг с другом.
• DDR 3, располагает намного большей тактовой частотой. В новой версии она составляет 1600 МГц, а в предыдущей — всего 800 МГ.
• В отличие от своей предыдущей версии, DDR3, имеет возможность похвастаться наличием намного большей пропускной способностью и гораздо меньшим энергопотреблением.

Действительно, в некоторых ситуациях совершенно не уместно заменять старенький DDR2, ведь в преимущественном большинстве случаев, особенно учитывая то, как значимая часть пользователей ПК, проводит свой досуг, хватит и его. В то самое время, не следовало бы забывать о том, что DDR2 и DDR3 — это совершенно разные типы оперативной памяти и ввиду наличия настолько большого количества отличительных особенностей, совершенно глупо путать их между собой. Кстати говоря, сейчас появился стандарт памяти DDR4, который также, как и все его былые аналоги, будет иметь целый перечень всевозможных отличий. При этом, стоить он будет гораздо дороже!