В чем отличие DDR3 от DDR4? DDR3 против DDR4 – каковы различия

Кто хочет самостоятельно собрать себе компьютер с процессором производства компании Intel или модернизировать уже имеющийся, сталкивается с важным вопросом: DDR3 или DDR4? Актуальное поколение процессоров Skylake с сокетом LGA1151 поддерживает оба типа памяти. Что может подойти вам - зависит от материнской платы. Мы взяли две практически идентичные системы и сравнили их друг с другом с помощью бенчмарков. Единственным различием был тип оперативной памяти.

DDR3 и DDR4: преимущества и недостатки

Оперативная память стандарта DDR4 не так уж и нова. Некоторые материнские платы (Socket 2011-3) поддерживают его уже на протяжении несколько лет, и в настоящее время такие платы начального уровня вы можете приобрести по ценам, начинающимся примерно от 3800 рублей.

DDR4 отличается от DDR3 «плотностью» чипа, тактовой частотой и напряжением: теоретически DDR4 может адресовать больше Гбайт памяти и достигать более высоких тактовых частот. Однако тайминги у DDR4, как правило, выше, чем у DDR3. Суть вот в чем: для геймеров такой важный параметр, как латентность памяти, рассчитывается исходя из таймингов и тактовой частоты. Чем меньше латентность, тем быстрее система передает данные из памяти. Таким образом, более высокая тактовая частота DDR4 по сути противопоставляется лучшим таймингам DDR3. По этой причине на практике DDR3 может быть быстрее DDR4.

Какие тайминги у вашей оперативной памяти, можно узнать, как правило, посмотрев на числа после аббревиатуры «CL» (Column Address Strobe Latency) - чем они меньше, тем лучше.

Тестируемая система

В теории наша планка памяти DDR3 с ее короткими таймингами, несмотря на меньшую тактовую частоту, должна быть чуть-чуть быстрее, чем DDR4. Как оказалось, в данном случае тип памяти почти никак не повлияет на игры: результаты как синтетических бенчмарков (3DMark), так и подсчета частоты обновления картинки в игре, оказались практически одинаковыми. В системных тестах (PCMark) небольшие различия есть. Cinebench 15 показал прибавку примерно на 15 fps при использовании DDR4.

DDR3 против DDR4

Что происходит?

В DX11 Feature Test память DDR4 прибавляет количество Draw Calls ощутимо - при DX12 на 6,5 %, при DX11 аж на 29,21 %. Feature-Test должен показывать, насколько эффективен API DirectX. Для этого ведется проверка - сколько инструкций процессор может отправить в течение одного периода к графической подсистеме. Высокое значение означает, что CPU не замедляет работу GPU.

На момент проведения теста мы не можем назвать преимущества DDR4 над DDR3 какими-то особенными. Поскольку мы протестировали только одну аппаратную комбинацию, предположим, что контроллер памяти процессоров более эффективно работает со стандартом DDR4. Это явление мы будем более внимательно исследовать с другими планками памяти стандартов DDR3 и DDR4.

Вот и вышли процессоры Intel Haswell-E. сайт уже успела протестировать топовый 8-ядерник Core i7-5960X , а также материнскую плату ASUS X99-DELUXE . И, пожалуй, главной «фишкой» новой платформы стала поддержка стандарта оперативной памяти DDR4.

Начало новой эпохи, эпохи DDR4

О стандарте SDRAM и модулях памяти

Первые модули SDRAM появились еще в 1993 году. Их выпустила компания Samsung. А уже к 2000 году память SDRAM за счет производственных мощностей корейского гиганта полностью вытеснила с рынка стандарт DRAM.

Аббревиатура SDRAM расшифровывается как Synchronous Dynamic Random Access Memory. Дословно это можно перевести как «синхронная динамическая память с произвольным доступом». Поясним значение каждой характеристики. Динамической память является потому, что в силу малой емкости конденсаторов она постоянно требует обновления. К слову, кроме динамической, также существует и статическая память, которая не требует постоянного обновления данных (SRAM). SRAM, например, лежит в основе кэш-памяти. Помимо динамической, память также является синхронной, в отличие от асинхронной DRAM. Синхронность заключается в том, что память выполняет каждую операцию известное число времени (или тактов). Например, при запросе каких-либо данных контроллер памяти точно знает, сколько времени они будут до него добираться. Свойство синхронности позволяет управлять потоком данных и выстраивать их в очередь. Ну и пару слов о «памяти с произвольным доступом» (RAM). Это означает, что единовременно можно получить доступ к любой ячейке по ее адресу на чтение или запись, причем всегда за одно и то же время вне зависимости от расположения.

Модуль памяти SDRAM

Если говорить непосредственно о конструкции памяти, то ее ячейками являются конденсаторы. Если заряд в конденсаторе есть, то процессор расценивает его как логическую единицу. Если заряда нет - как логический ноль. Такие ячейки памяти имеют плоскую структуру, а адрес каждой из них определяется как номер строки и столбца таблицы.

В каждом чипе находится несколько независимых массивов памяти, которые представляют собой таблицы. Их называют банками. В единицу времени можно работать только с одной ячейкой в банке, однако существует возможность работы сразу с несколькими банками. Записываемая информация необязательно должна храниться в одном массиве. Зачастую она разбивается на несколько частей и записывается в разные банки, причем процессор продолжает считать эти данные единым целым. Такой способ записи называется interleaving. В теории, чем больше в памяти таких банков, тем лучше. На практике модули с плотностью до 64 Мбит имеют два банка. С плотностью от 64 Мбит до 1 Гбит - четыре, а с плотностью 1 Гбит и выше - уже восемь.

Что такое банк памяти

И несколько слов о строении модуля памяти. Сам по себе модуль памяти представляет собой печатную плату с распаянными на ней чипами. Как правило, в продаже можно встретить устройства, выполненные в форм-факторах DIMM (Dual In-line Memory Module) или SO-DIMM (Small Outline Dual In-line Memory Module). Первый предназначается для использования в полноценных настольных компьютерах, а второй - для установки в ноутбуки. Несмотря на один и тот же форм-фактор, модули памяти разных поколений отличаются количеством контактов. Например, решение SDRAM имеет 144 пина для подключения к материнской плате, DDR - 184, DDR2 - 214 пинов, DDR3 - 240, а DDR4 - уже 288 штук. Конечно, речь в данном случае идет о DIMM-модулях. Устройства, выполненные в форм-факторе SO-DIMM, само собой имеют меньшее число контактов в силу своих меньших размеров. Например, модуль памяти DDR4 SO-DIMM подключается к «материнке» за счет 256 пинов.

Модуль DDR (внизу) имеет больше пинов, чем SDRAM (вверху)

Вполне очевидно и то, что объем каждого модуля памяти высчитывается как сумма емкостей каждого распаянного чипа. Чипы памяти, конечно, могут отличаться своей плотностью (или, проще говоря, объемом). К примеру, прошедшей весной компания Samsung наладила серийное производство чипов с плотностью 4 Гбит. Причем в обозримом будущем планируется выпуск памяти с плотностью 8 Гбит. Также модули памяти имеют свою шину. Минимальная ширина шины составляет 64 бит. Это означает, что за такт передается 8 байт информации. При этом нужно отметить, что также существуют 72-битные модули памяти, в которых «лишние» 8 бит отведены для технологии коррекции ошибок ECC (Error Checking & Correction). Кстати, ширина шины модуля памяти также является суммой ширин шин каждого отдельно взятого чипа памяти. То есть, если шина модуля памяти является 64-битной и на планке распаяно восемь чипов, то ширина шины памяти каждого чипа равна 64/8=8 бит.

Чтобы рассчитать теоретическую пропускную способность модуля памяти, можно воспользоваться следующей формулой: A*64/8=ПС, где «А» - это скорость передачи данных, а «ПС» - искомая пропускная способность. В качестве примера можно взять модуль памяти типа DDR3 с частотой 2400 МГц. В таком случае пропускная способность будет равняться 2400*64/8=19200 Мбайт/с. Именно это число имеется в виду в маркировке модуля PC3-19200.

Как же происходит непосредственно чтение информации из памяти? Сначала подается адресный сигнал в соответствующую строку (Row), а уже затем считывается информация из нужного столбца (Column). Информация считывается в так называемый усилитель (Sense Amplifiers) - механизм подзарядки конденсаторов. В большинстве случаев контроллер памяти считывает сразу целый пакет данных (Burst) с каждого бита шины. Соответственно, при записи каждые 64 бита (8 байт) делятся на несколько частей. К слову, существует такое понятие как длина пакета данных (Burst Length). Если эта длина равна 8, то за один раз передается сразу 8*64=512 бит.

Модули и чипы памяти также имеют такую характеристику, как геометрия, или организация (Memory Organization). Геометрия модуля показывает его ширину и глубину. Например, чип с плотностью 512 Мбит и разрядностью (шириной) 4 имеет глубину чипа 512/4=128М. В свою очередь, 128М=32М*4 банка. 32М - это матрица, содержащая 16000 строк и 2000 столбцов. Она может хранить 32 Мбит данных. Что касается самого модуля памяти, то почти всегда его разрядность составляет 64 бита. Глубина же легко высчитывается по следующей формуле: объем модуля умножается на 8 для перевода из байтов в биты, а затем делится на разрядность.

На маркировке без труда можно найти значения таймингов

Необходимо сказать несколько слов и о такой характеристике модулей памяти, как тайминги (задержки). В самом начале статьи мы говорили о том, что стандарт SDRAM предусматривает такой момент, что контроллер памяти всегда знает, сколько времени выполняется та или иная операция. Тайминги как раз и указывают время, требующееся на исполнение определенной команды. Это время измеряется в тактах шины памяти. Чем меньше это время, тем лучше. Самыми важными являются следующие задержки:

• TRCD (RAS to CAS Delay) - время, которое необходимо для активации строки банка. Минимальное время между командой активации и командой чтения/записи;
• CL (CAS Latency) - время между подачей команды чтения и началом передачи данных;
• TRAS (Active to Precharge) - время активности строки. Минимальное время между активацией строки и командой закрытия строки;
• TRP (Row Precharge) - время, необходимое для закрытия строки;
• TRC (Row Cycle time, Activate to Activate/Refresh time) - время между активацией строк одного и того же банка;
• TRPD (Active bank A to Active bank B) - время между командами активации для разных банков;
• TWR (Write Recovery time) - время между окончанием записи и подачей команды закрытия строки банка;
• TWTR (Internal Write to Read Command Delay) - время между окончанием записи и командой чтения.

Конечно, это далеко не все существующие в модулях памяти задержки. Можно перечислить еще добрый десяток всевозможных таймингов, но лишь указанные выше параметры существенно влияют на производительность памяти. Кстати, в маркировке модулей памяти и вовсе указываются только четыре задержки. Например, при параметрах 11-13-13-31 тайминг CL равен 11, TRCD и TRP - 13, а TRAS - 31 такту.

Со временем потенциал SDRAM достигла своего потолка, и производители столкнулись с проблемой повышения быстродействия оперативной памяти. Так на свет появился стандарт DDR.1

Пришествие DDR

Разработка стандарта DDR (Double Data Rate) началась еще в 1996 году и закончилась официальной презентацией в июне 2000 года. С приходом DDR уходящую в прошлое память SDRAM стали называть попросту SDR. Чем же стандарт DDR отличается от SDR?

После того как все ресурсы SDR были исчерпаны, у производителей памяти было несколько путей решения проблемы повышения производительности. Можно было бы просто наращивать число чипов памяти, тем самым увеличивая разрядность всего модуля. Однако это отрицательно сказалось бы на стоимости таких решений - уж очень дорого обходилась эта затея. Поэтому в ассоциации производителей JEDEC пошли иным путем. Было решено вдвое увеличить шину внутри чипа, а передачу данных осуществлять также на вдвое повышенной частоте. Кроме этого, в DDR предусматривалась передача информации по обоим фронтам тактового сигнала, то есть два раза за такт. Отсюда и берет свое начало аббревиатура DDR - Double Data Rate.

Модуль памяти DDR производства Kingston

С приходом стандарта DDR появились такие понятия, как реальная и эффективная частота памяти. К примеру, многие модули памяти DDR работали на скорости 200 МГц. Эта частота называется реальной. Но из-за того, что передача данных осуществлялась по обоим фронтам тактового сигнала, производители в маркетинговых целях умножали эту цифру на 2 и получали якобы эффективную частоту 400 МГц, которую и указывали в маркировке (в данном случае - DDR-400). При этом в спецификациях JEDEC указано, что использовать термин «мегагерц» для характеристики уровня производительности памяти и вовсе некорректно! Вместо него необходимо использовать «миллионы передач в секунду через один выход данных». Однако маркетинг - дело серьезное, указанные в стандарте JEDEC рекомендации мало кому были интересны. Поэтому новый термин так и не прижился.

Также в стандарте DDR впервые появился двухканальный режим работы памяти. Использовать его можно было при наличии четного числа модулей памяти в системе. Его суть заключается в создании виртуальной 128-битной шины за счет чередования модулей. В таком случае происходила выборка сразу 256 бит. На бумаге двухканальный режим может поднять производительность подсистемы памяти в два раза, однако на практике прирост скорости оказывается минимален и далеко не всегда заметен. Он зависит не только от модели оперативной памяти, но и от таймингов, чипсета, контроллера памяти и частоты.

Четыре модуля памяти работают в двухканальном режиме

Еще одним нововведением в DDR стало наличие сигнала QDS. Он располагается на печатной плате вместе с линиями данных. QDS был полезен при использовании двух и более модулей памяти. В таком случае данные приходят к контроллеру памяти с небольшой разницей во времени из-за разного расстояния до них. Это создает проблемы при выборе синхросигнала для считывания данных, которые успешно решает как раз QDS.

Как уже говорилось выше, модули памяти DDR выполнялись в форм-факторах DIMM и SO-DIMM. В случае DIMM количество пинов составляло 184 штуки. Для того чтобы модули DDR и SDRAM были физически несовместимы, у решений DDR ключ (разрез в области контактной площадки) располагался в ином месте. Кроме этого, модули памяти DDR работали с напряжением 2,5 В, тогда как устройства SDRAM использовали напряжение 3,3 В. Соответственно, DDR обладала меньшим энергопотреблением и тепловыделением в сравнении с предшественником. Максимальная частота модулей DDR составляла 350 МГц (DDR-700), хотя спецификациями JEDEC предусматривалась лишь частота 200 МГц (DDR-400).

Память DDR2 и DDR3

Первые модули типа DDR2 появились в продаже во втором квартале 2003 года. В сравнении с DDR, оперативная память второго поколения не получила существенных изменений. DDR2 использовала всю ту же архитектуру 2 n -prefetch. Если раньше внутренняя шина данных была вдвое больше, чем внешняя, то теперь она стала шире в четыре раза. При этом возросшую производительность чипа стали передавать по внешней шине с удвоенной частотой. Именно частотой, но не удвоенной скоростью передачи. В итоге мы получили, что если у DDR-400 чип работал на реальной частоте 200 МГц, то в случае DDR2-400 он функционировал со скоростью 100 МГц, но с вдвое большей внутренней шиной.

Также DDR2-модули получили большее количество контактов для присоединения к материнской плате, а ключ был перенесен в другое место для физической несовместимости с планками SDRAM и DDR. Вновь было снижено рабочее напряжение. Если модули DDR работали при напряжении 2,5 В, то решения DDR2 функционировали при разности потенциалов 1,8 В.

По большому счету, на этом все отличия DDR2 от DDR заканчиваются. Первое время модули DDR2 в отрицательную сторону отличались высокими задержками, из-за чего проигрывали в производительности планкам DDR с одинаковой частотой. Однако вскоре ситуация вернулась на круги своя: производители снижали задержки и выпускали более быстрые наборы оперативной памяти. Максимальная частота DDR2 достигала отметки эффективных 1300 МГц.

Различное положение ключа у модулей DDR, DDR2 и DDR3

При переходе от стандарта DDR2 к DDR3 использовался тот же самый подход, что и при переходе от DDR к DDR2. Само собой, сохранилась передача данных по обоим концам тактового сигнала, а теоретическая пропускная способность выросла в два раза. Модули DDR3 сохранили архитектуру 2 n -prefetch и получили 8-битную предвыборку (у DDR2 она была 4-битной). При этом внутренняя шина стала в восемь раз больше, чем внешняя. Из-за этого в очередной раз при смене поколений памяти увеличились ее тайминги. Номинальное рабочее напряжение для DDR3 было снижено до 1,5 В, что позволило сделать модули более энергоэффективными. Заметим, что, кроме DDR3, существует память типа DDR3L (буква L означает Low), которая работает с пониженным до 1,35 В напряжением. Также стоит отметить, что модули DDR3 оказались ни физически, ни электрически несовместимы с любым из предыдущих поколений памяти.

Конечно, чипы DDR3 получили поддержку некоторых новых технологий: например, автоматическую калибровку сигнала и динамическое терминирование сигналов. Однако в целом все изменения носят преимущественно количественный характер.

DDR4 - очередная эволюция

Наконец, мы добрались до совершенно новой памяти типа DDR4. Ассоциация JEDEC начала разработку стандарта еще в 2005 году, однако лишь весной этого года первые устройства появились в продаже. Как говорится в пресс-релизе JEDEC, при разработке инженеры пытались достичь наибольшей производительности и надежности, увеличив при этом энергоэффективность новых модулей. Что ж, такое мы слышим каждый раз. Давайте посмотрим, какие конкретно изменения получила память DDR4 в сравнении с DDR3.

На этой картинке можно проследить эволюцию технологии DDR: как менялись показатели напряжения, частоты и емкости

Один из первых прототипов DDR4. Как ни странно, это ноутбучные модули

В качестве примера рассмотрим 8-гигабайтный DDR4-чип с шиной данных шириной 4 бита. Такой девайс содержит 4 группы банков по 4 банка в каждой. Внутри каждого банка находятся 131 072 (2 17) строки емкостью 512 байт каждая. Для сравнения можно привести характеристики аналогичного DDR3-решения. Такой чип содержит 8 независимых банков. В каждом из банков находятся 65 536 (2 16) строк, а в каждой строке - 2048 байт. Как видите, длина каждой строки чипа DDR4 в четыре раза меньше длины строки DDR3. Это означает, что DDR4 осуществляет «просмотр» банков быстрее, нежели DDR3. При этом переключение между самими банками также происходит гораздо быстрее. Тут же отметим, что для каждой группы банков предусмотрен независимый выбор операций (активация, чтение, запись или регенерация), что позволяет повысить эффективность и пропускную способность памяти.

Основные преимущества DDR4: низкое энергопотребление, высокая частота, большой объем модулей памяти

Во время модернизации ПК много людей упускают из виду правильность выбора планок оперативной памяти. Они являются важной составляющей системного блока и отвечают за производительность операционной системы. Если вы играете в требовательные современные игры, просматриваете высококачественное видео в YouTube, занимаетесь видеомонтажом или рендерингом, без качественной планки ОЗУ вам не обойтись.

Как же выбрать планку ОЗУ? Что лучше DDR 3 или усовершенствованный её аналог DDR4? Какой производитель выпускает самые надёжные планки оперативной памяти? Все это можно узнать из нашего обзора.

Какой оптимальный объём планок ОЗУ выбрать?

При покупке или починке компьютера пользователи выбирают оптимальный объём оперативной памяти, отталкиваясь от стереотипа, что много памяти не бывает и, чем больше оперативной памяти, тем лучше. Однако, задействовав все свободные слоты на материнской плате, мы замечаем, что не вся мощь ОЗУ используется. Почему же так происходит?

Скорость работы компьютера зависит от мощности процессора, а оперативная память используется для временного хранения данных. До тех пор, пока для обработки данных используется оперативная память, система работает на полную мощность. Но если ОЗУ недостаточно, система обращается за «помощью» к жёсткому диску. В результате, скорость работы целой системы снижается в несколько раз. Поэтому, подбирая для своей ОС оптимальный объём оперативной памяти, стоит отталкиваться от того, какие программы вы будете устанавливать, в каких целях будете использовать компьютер и какая версия Windows для вас подойдёт.

К примеру, если у вас на ПК установлена Windows XP, 7 или 8, то для работы с офисными программами и просмотра социальных сервисов достаточно от 2 до 4 Гб памяти. Для игр с минимальными настройками необходимо от 4 до 8 Гб оперативки. Но если вы любите современные игры, то в официальных требованиях разработчики чаще всего указывают наличие на ПК от 16 Гб ОЗУ, а в некоторых и всех 64 Гб.

При подборе планок ОЗУ также требуется учитывать возможности самого компьютера и версии операционной системы. К примеру, 32- разрядные версии Windows используют 3,5 Гб оперативной памяти. Поэтому, если у вас установлено несколько планок мощностью больше 4 Гб, нужно переустановить Windows на 64-битную версию. В противном случае, память остальных планок ОЗУ не будет задействована.

Какая должна быть частота планки оперативной памяти?

При выборе частоты оперативной памяти необходимо учитывать, что для достижения высокой производительности в работе ПК нужен хороший процессор и видеокарта. Именно они занимаются всей вычислительной работой. Однако, здесь также стоит отметить, что частота ОЗУ является важным показателем. Чем быстрее процессор получает данные из памяти, тем быстрее система отвечает на запросы пользователя. Но влияние частоты преувеличено. К примеру, разница в скорости работы DDR3 с частотой в 1,3 МГц и DDR4 с частотой в 2,3 МГц составляет всего 15%. При этом эта разница чувствуется только в играх.

Также нужно учитывать, что установка двух ОЗУ по 4 Гб добавляет скорости работы ОС, нежели 1 планка оперативной памяти 8 ГБ. Это связно с двухканальным режимом работы, при котором увеличивается скорость передачи данных от ОЗУ до материнской платы и процессору за счёт использования двух каналов доступа к объеденному банку памяти.

Ключевая разница в DDR 3 и DDR4

В теории новый стандарт DDR4 является на 40% быстрее DDR3, так как может работать с рабочей частотой до 4200 МГц. Но всё это только в теории.

Согласно отзывам пользователей, а также по результатам теста, DDR4 c 2133 МГц работает также, как и DDR3 c частотой в 1600МГц. При этом последняя стоит намного дешевле.

Также стоит учитывать, что не все материнские платы поддерживают DDR4, а их стоимость до конца 2017 года не снизится. В результате, качественная и надёжная DDR4 доступна только некоторым пользователям ПК, в то время, как DDR3 ещё соответствует современным требованиям, как игровых компьютеров, так и бюджетных моделей ПК. В ближайшие 2-3 года она будет лидером продаж. По надёжности DDR3 не уступает новому стандарту.

Какой производитель выпускает лучшие планки ОЗУ?

Согласно доступной статистике отзывов пользователей ПК, на начало 2016 г. самые качественные планки ОЗУ (минимум брака) выпускают такие производитель, как:

• Kingston
• Crucial
• Samsung
• Transcend
• Hynix

Доля их брака составляет всего 0,6% от проданных за 6 месяцев планок ОЗУ.

Менее надёжными считаются:

• Corsair
• Patriot

Доля поделочных модулей на рынке за 2016 год не уменьшилась. Поэтому покупать нужно только в проверенных поставщиков или в интернет-магазине от официального производителя (если таков есть).

Лучшие ОЗУ 2016 года

Топовые модели ОЗУ будут представлены стандарта DDR3, так как с DDR4 возникает ещё много проблем. Все планки будут разделены на 3 группы, а именно:

• Для бюджетных ПК. Рекомендованный объём от 2-4 Гб. Стоит покупать 2 планки ОЗУ. Среды топовых моделей этой категории стоит выделить: Kingston ValueRAM DDR3 1600GHz 4Gb и Kingston ValueRAM DDR3 1600GHz 2Gb.
• Для игровых ПК. Рекомендованный объём от 8 Гб. Набор Kingston HyperX Predator DDR3 1866GHz 2x8Gb, а также комплект Kingston HyperX Predator DDR3 1866GHz 2x4Gb.
• Для универсальных настольных систем. Под понятием «универсальных» подразумевается устройство, которое используется для работы с офисными программами, видеоредакторами и играми на средних и минимальных настройках. К этой категории стоит отнести планку Kingston ValueRAM DDR3 1600GHz 2Gb, а также Kingston ValueRAM DDR3 1600GHz 4Gb.

Подводя итоги, стоит отметить, что покупка ОЗУ в 32 Гб и выше для игр не имеет смысла. Гораздо большей результативности в работе ПК можно добиться покупкой SSD диска или хорошей видеокарты.

DDR4 является последним поколением памяти на данный момент. При этом подавляющее большинство компьютеров работают на DDR3. С аппаратной точки зрения, понятно, что они отличаются, и должны отличатся, а иначе какой смысл делать новое поколение. Мы рассмотрим с точки зрения функциональных изменений.

Если посмотреть на рыночный сегмент DDR4, то он предназначен только для чипсета Intel X99. Данная платформа предназначена, только для очень производительный рабочих станций, и стоимость DDR4 (на момент написания статьи) почти в два раза больше чем DDR3.

Напряжение и энергопотребление

Память DDR3 работает на 1,5 В (1.35 В в энергосберегающем режиме), а память ddr4 работает на 1.2 В. Это означает, что RAM стандарта ddr4 будет использовать намного меньше энергии по сравнению с памятью DDR3. Только при использовании одной или двух модулей, особой разницы не заметите, но когда речь идет о сервере ( рассматривали, что сервера отличаются большими объемами оперативной памяти, до 500 и выше Гб), или о сотни серверов под управлением того же оборудования, модернизация оперативной памяти до ddr4 сделает весомый вклад в энергосбережение.

Скорость и пропускная способность

Типичный DDR3 характеризуются частотой от 800 МГц до 2133 МГц. 800 МГц означает, что ОЗУ обрабатывает 800 миллионов операций в секунду. У DDR4 частота начинается с 1600 МГц и до 3200 МГц. Увеличение частоты предполагает увеличение пропускной способности оперативной памяти.

Стоит отметить, что некоторые модели (энтузиасты) DDR3 могут разгонятся до 2400 или 2866 Мгц, это наверное предел возможностей. В свою очередь четвертое поколение предусматривает создание модулей с частотой до 4166.

Это что касается самих цифр. Даст или нет прироста производительности повышенная частота зависит от многого, от материнской платы, процессора и характера выполняемых операций. Этот прирост точно не имеет линейного значения, т.е. увеличив в два раза частоту, вы не получите двукратного увеличения производительности. В целом при грамотном подходе улучшение есть.
При упоминании частоты нельзя не сказать о таймингах (задержках между подачей сигнала и непосредственно выдачей данных) оперативной памяти. Эти задержки измеряются в наносекундах, в характеристиках указываются в количествах тактов. Обозначается как CL. Известно, что при увеличении частоты возрастают тайминги.
Например, имеем типичные параметры, в соответствии со стандартом JEDEC с одной стороны — 1600 Мгц и тайминг 10 тактов (CL10). С другой стороны, память DDR4 — 2400 с задержкой 15 тактовых циклов (CL15). Может показаться, что все же задержка то больше. На самом деле, давайте посчитаем.
Память DDR3 — 1600 имеет реальную частоту шины 800 МГц. А все потому, что DDR (double-data-rate) – это удвоенная скорость передачи данных. То есть получается при реальной частоте шины 800 МГц – рабочая скорость в два раза выше 1600.

Вычисляем длину такта 1/800 000 000 = 1,25 нс (наносекунд)
Вычисляем длительность задержки 1,25 * 10 = 12,5 нс

Теперь тоже самое для 2400
1/1 200 000 000 = 0,83333 нс (наносекунд)
0,83333 * 15 = 12,499 нс

Получили такую же величину. В итоге хоть и в количествах тактовых циклов возрастает значение тайминга, реально в абсолютном выражении задержка DDR3 и 4 не меняются (только для этого случая)

Емкость и обработка ошибок

На одном модуле DDR4 может вместить минимум 2 Гб и теоретический максимум 512 гб. У третьего поколения — это 128 Гб. Получается при меньшем количестве слотов, можем организовать больший объем памяти, или при таком же количестве, намного больше. Выгода очевидна.
В дополнение к огромной емкости, памяти DDR4 способен гораздо лучше обнаруживать ошибки и способность к их коррекции. Обработка ошибок становится очень важным, при использовании большого объема памяти в система, которая контролирует операции в режиме реального времени, такие как спутники, транспортные систем и т.д.

Конструктивные отличия

Физическая конструкция DDR4 немного отличается по сравнению с памятью DDR3.
На миллиметр больше высота, расположение выемки на модуле после 284-ого контакта вместо 240 — ого. Очень интересной новинкой является разные по высоте контакты, по краям они меньше и увеличиваются смещаясь к центру. Благодаря этому нововведению установка памяти требует использования меньшего давления.

Вывод

На мой взгляд, если у вас уже есть оборудование с DDR3, не стоит специально менять материнскую плату и процессор, для того чтобы просто воткнуть последнее поколение ОЗУ. На данный момент, вы можете иметь такую же производительность и с DDR3. Через годик другой, когда задумаете купить новый девайс, DDR4 будет уже повсеместно распространен, и просто не будет вопроса стоять в выборе

С появлением новейшего поколения процессоров от Intel – Skylake, производители ноутбуков приступили к обновлению своего ассортимента, выпуская модели, которые рассчитывают на эту платформу. Китайская компания Lenovo, например, выпустила новые ноутбуки ThinkPad E560, которые, однако, отличаются одним необычным решением. Вопреки тому, что оснащаются процессорами Intel последнего, шестого поколения, ноутбуки Е560 имеют более старую память типа DDR3, а не DDR4, которую мы привыкли видеть в большинстве компьютеров на основе Skylake. Дело в том, что массовое внедрение нового стандарта DDR4 началось именно с анонса этого поколения процессоров, которые могут максимально эффективно воспользоваться преимуществами современного типа оперативной памяти. Но каковы они? Чем именно DDR4 превосходит DDR3 и действительно ли разница настолько серьезная? На эти вопросы попытаемся ответить ниже.

Немного предыстории

Тем, кто внимательно следит за индустрией высоких технологий, известно, что в отличие от микропроцессоров, компьютерная память развивается гораздо более скромными темпами. По этой причине старая добрая память DDR3 «застряла» на рынке на восемь лет – целая эпоха для мира высоких технологий.

Однако с появлением новых чипов Skylake от Intel для DDR3 настало время уйти на заслуженный отдых, уступив место более перспективной памяти DDR4. Этот класс памяти предлагает два основных преимущества: значительно более широкий диапазон поддерживаемых частот и пониженное потребление энергии. В случае с DDR3 у пользователей есть выбор между четырьмя фиксированными тактовыми частотами: 1333 MHz, 1600 MHz, 1866 MHz и 2133 MHz. Да, все еще существуют более старые версии с частотами 800 MHz и 1066 MHz, но единственное место, где вы можете их встретить, это достаточно «возрастные» компьютерные системы.

Стандарт DDR4 на практике не имеет потолка рабочей частоты – по крайней до сих пор ни одному производителю не удалось достичь его. Стоит кому-то выпустить память с рекордной тактовой частотой, почти сразу другой конкурент предлагает еще более быстрое решение. Иногда даже доходит до несуразных случаев – например, недавно компания G.Skill продемонстрировала конфигурацию , содержащую четыре модуля 32 GB DDR4, каждый с умопомрачительной рабочей частотой 3000 MHz, хотя ранее тот же самый производитель выпустил модуль памяти 8 GB DDR4 , разогнанный до частоты 4266 MHz.

Другим важным преимуществом памяти DDR4 является ее повышенная энергоэффективность. Например, память DDR3 в качестве стандарта требует напряжение в диапазоне от 1.5 до 1.975 вольт. Энергоэффективной версии (DDR3L) требуется до 1.35 вольт. В то же время DDR4 будет достаточно 1.2 вольт, но есть и более экономичный вариант, которому нужно всего 1.05 вольт.

Другими словами, DDR4 обеспечивает более высокие скорости передачи данных при более низких уровнях потребления энергии, что, конечно, делает его идеальным выбором для всех видов мобильных устройств. Повышенная эффективность также является гарантией большей стабильности компьютерной системы, используемой для разгона.

Наконец, DDR4 поднимает планку и в еще одном отношении – максимальный объем памяти, который можно установить на одной материнской плате. Для DDR3 максимальный потолок (теоретически) равен 128 Гб, в то время как для DDR4 он в четыре раза выше – 512 Гб.

Разумеется, на данный момент нет ни одного компьютера (за исключением высоконагруженных серверных систем), которому может потребоваться такой чудовищный объем памяти, но в ближайшие годы с массовым распространением таких технологий, как виртуальная и дополненная реальность или самообучающиеся софтверные модули типа Siri и Cortana, это может стать нормой. Не забывайте, что каких-то десять лет назад объемы RAM вроде 16-32 Гб тоже казались нам чем-то немыслимым.

От теории к практике

Все эти преимущества являются просто результатом сравнения технических характеристик обоих видов RAM. А что показывает практика? Сейчас DDR4 официально поддерживается довольно узким кругом процессоров, а именно семейством Haswell-E от Intel и последним поколением чипов Skylake от того же производителя.

Несмотря на многочисленные улучшения в отношении процессорно-зависимых приложений и задач, практические тесты показывают, что большая часть современного программного обеспечения не готова в полной мере воспользоваться преимуществами DDR4. Так, например, тестирования, проведенные сайтом Anandtech , показывают, что при использовании одного и того же процессора (Skylake i7-6700K) разница в количестве кадров в секунду почти во всех проверенных играх является минимальной и не превышает 2-3 fps. Исключением является тест с Grand Theft Auto V и использованием встроенного в i7-6700K графического ядра. В этом сравнении разница между DDR3 и DDR4 получилась 8 кадров в секунду в пользу новой памяти.

В рабочих областях применения, таких как архивирование больших объемов данных, DDR4 снова показывает превосходство, но на данный момент не столь убедительное.

Как и любой новой технологии, DDR4 нужно время, чтобы утвердиться на рынке. Соответственно, программному обеспечению за это время придется «научиться» использовать инновации, предлагаемые новой памятью. Однако на данный момент большие надежды на будущее DDR4 связаны не столько с настольными ПК, сколько с ноутбуками, планшетами и смартфонами следующего поколения, поскольку для них повышенная пропускная способность при более низком потреблении энергии будет как никогда кстати.

Отличного Вам дня!