Скорость оперативной памяти ddr3

Скорость оперативной памяти ddr3

DDR3 SDRAM (англ. double-data-rate three synchronous dynamic random access memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, третье поколение) — это тип оперативной памяти, используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видеопамяти. Пришла на смену памяти типа DDR2 SDRAM, увеличив размер предподкачки с 4 бит до 8 бит. [1] [2]

У DDR3 уменьшено потребление энергии по сравнению с модулями DDR2, что обусловлено пониженным (1,5 В, по сравнению с 1,8 В для DDR2 и 2,5 В для DDR) напряжением питания ячеек памяти. [3] [4] Снижение напряжения питания достигается за счёт использования более тонкого техпроцесса (вначале — 90 нм, в дальнейшем — 65, 50, 40 нм) при производстве микросхем и применения транзисторов с двойным затвором Dual-gate (что способствует снижению токов утечки).

Существует вариант памяти DDR3L (L означает Low ) с ещё более низким напряжением питания, 1,35 В, что меньше традиционного для DDR3 на 10 %. [5]

Также существует модули памяти DDR3U (U означает Ultra Low Voltage ) с напряжением питания 1,25 В, что ещё на 10 % меньше, чем принятое для DDR3L. Финальная спецификация на все три разновидности (DDR3, DDR3L, DDR3U) была опубликована на сайте JEDEC в декабре 2010 с дополнениями, касающимися стандартов DDR3U-800, DDR3U-1066, DDR3U-1333, а также DDR3U-1600 в октябре 2011. [6]

Микросхемы памяти DDR3 производятся исключительно в корпусах типа BGA.

Типичные объёмы обычных модулей памяти DDR3 составляют от 1 ГБ до 16 ГБ. В виде SO-DIMM обычно реализуются модули ёмкостью до 8 ГБ. С 2013 года выпускаются модули SO-DIMM 16 ГБ, но они редки и имеют ограниченную совместимость [7] .

Содержание

Совместимость [ править | править код ]

Модули DIMM с памятью DDR3, имеющие 240 контактов, не совместимы с модулями памяти DDR2 ни электрически, ни механически. Ключ расположен в другом месте, поэтому модули DDR3 не могут быть установлены в слоты DDR2, сделано это с целью предотвращения ошибочной установки одних модулей вместо других и их возможного повреждения вследствие несовпадения электрических параметров.

В переходный период производители выпускали материнские платы, которые поддерживали установку и модулей DDR2, и DDR3, имея соответствующие разъёмы (слоты) под каждый из двух типов, но одновременная работа модулей разных типов не допускалась.

При использовании процессоров Intel Skylake и более новых возможна установка только модулей памяти DDR3L 1,35 В, но не DDR3 1,5 В. Однако такие модули и слоты для них не имеют защитного ключа, что создает риск установки несовместимой памяти [8] .

Спецификации стандартов [ править | править код ]

Стандартное название Частота памяти, МГц [9] Время цикла, нс Частота шины, МГц Эффективная (удвоенная) скорость, млн. передач/с Название модуля Пиковая скорость передачи данных при 64-битной шине данных в одноканальном режиме, МБайт/с
DDR3‑800 100 10,00 400 800 PC3‑6400 6400
DDR3‑1066 133 7,50 533 1066 PC3‑8500 8533
DDR3‑1333 166 6,00 667 1333 PC3‑10600 10667
DDR3‑1600 200 5,00 800 1600 PC3‑12800 12800
DDR3‑1866 233 4,29 933 1866 PC3‑14900 14933
DDR3‑2133 266 3,75 1066 2133 PC3‑17000 17066
DDR3‑2400 300 3,33 1200 2400 PC3‑19200 19200

Несмотря на то, что стандартом не описывается память со скоростью работы выше DDR-2400 или отличной от указанной в таблице, следует заметить, что также существуют и нестандартные решения, такие как DDR3-2000 (например, Team Xtreem TXD34096M2000HC9DC-L [10] ), или более быстрые DDR3-2666, DDR3-2933 [11] (пропускная способность последних сопоставима с аналогичными модулями DDR4-2666 и DDR4-2933 соответственно).

Возможности DDR3 [ править | править код ]

Возможности микросхем DDR3 SDRAM [ править | править код ]

  • Предвыборка 8 слов на каждое обращение (Prefetch buffer) [12][13]
  • Функция асинхронного сброса с отдельным контактом
  • Поддержка компенсации времени готовности на системном уровне
  • Зеркальное расположение контактов, удобное для сборки модулей
  • Выполнение CAS Write Latency за такт
  • Встроенная терминация данных
  • Встроенная калибровка ввода-вывода (мониторинг времени готовности и корректировка уровней)
  • Автоматическая калибровка шины данных

Возможности модулей DIMM DDR3 [ править | править код ]

  • Последовательная топология управляющей шины (управление, команды, адреса) с внутримодульной терминацией
  • Высокоточные резисторы в цепях калибровки
  • Введен более компактный тип модулей VLP для использования в Blade-серверах [14]

Существуют различные типы модулей: DIMM, UDIMM, RDIMM; SODIMM, mini RDIMM, MicroDIMM [14]

Преимущества и недостатки [ править | править код ]

Преимущества по сравнению с DDR2 [ править | править код ]

  • Бо́льшая пропускная способность (до 19200 МБайт/с)
  • Меньшее энергопотребление.

Недостатки по сравнению с DDR2 [ править | править код ]

  • Более высокая CAS-латентность (компенсируется большей пропускной способностью)

Производители микросхем памяти [ править | править код ]

В 2012—2013 годах более 10 % рынка поставок микросхем памяти DDR3 занимали [15] [16]

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

  • DDR — является самым старым видом оперативной памяти, которую можно еще сегодня купить, но ее рассвет уже прошел, и это самый старый вид оперативной памяти, который мы рассмотрим. Вам придется найти далеко не новые материнские платы и процессоры которые используют этот вид оперативной памяти, хотя множество существующих систем используют DDR оперативную память. Рабочее напряжение DDR — 2.5 вольт (обычно увеличивается при разгоне процессора), и является наибольшим потребителем электроэнергии из рассматриваемых нами 3 видов памяти.
  • DDR2 — это наиболее распространенный вид памяти, который используется в современных компьютерах. Это не самый старый, но и не новейший вид оперативной памяти. DDR2 в общем работает быстрее чем DDR, и поэтому DDR2 имеет скорость передачи данных больше чем в предыдущей модели (самая медленная модель DDR2 по своей скорости равна самой быстрой модели DDR). DDR2 потребляет 1.8 вольт и, как в DDR, обычно увеличивается напряжение при разгоне процессора
  • DDR3 — быстрый и новый тип памяти. Опять же, DDR3 развивает скорость больше чем DDR2, и таким образом самая низкая скорость такая же как и самая быстрая скорость DDR2. DDR3 потребляет электроэнергию меньше других видов оперативной памяти. DDR3 потребляет 1.5 вольт, и немного больше при разгоне процессора
Читайте также:  Смартфоны с громкими стереодинамиками
DDR DDR2 DDR3
Номинальная скорость 100-400 400-800 800-1600
Электр. напряжение 2.5v +/- 0.1V 1.8V +/- 0.1V 1.5V +/- 0.075V
Внутр. блоки 4 4 8
Termination ограничено ограничено все DQ сигналы
Топология TSOP TSOP or Fly-by Fly-by
Управление OCD калибровка Самокалибровка с ZQ
Термо сенсор Нет Нет Да (необязателный)

Таблица 1: Технические характеристики оперативной памяти по стандартам JEDEC

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Таблица 2: Общие скорости памяти DDR и спецификации

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

Таблица 3: Общие скорости памяти DDR2 и спецификации

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

Таблица 4: Общие скорости памяти DDR3 и спецификации

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

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

Любая программа на ПК использует для работы оперативную память, RAM. Ваша RAM работает на определённой скорости, заданной производителем, но несколько минут копания в BIOS могут вывести её за пределы стандартных спецификаций.

Да, скорость работы памяти имеет значение

Каждая запускаемая вами программа загружается в память с вашего SSD или жёсткого диска, скорость работы которых гораздо ниже, чем у памяти. После загрузки программа обычно остаётся в памяти некоторое время, и CPU получает к ней доступ по необходимости.

Улучшение скорости работы памяти может напрямую улучшить эффективность работы CPU в определённых ситуациях, хотя существует и точка насыщения, после которой CPU уже не в состоянии использовать память достаточно быстро. В повседневных задачах несколько дополнительных наносекунд не принесут вам особой пользы, но если вы занимаетесь обработкой больших массивов чисел, вам может помочь любое небольшое увеличение эффективности.

В играх скорость RAM может ощущаться гораздо сильнее. У каждого кадра есть только несколько миллисекунд на обработку кучи данных, поэтому если вы играете в игру, зависящую от скорости CPU (к примеру, CSGO), ускорение памяти может увеличить частоту кадров. Посмотрите на это измерение скорости от Linus Tech Tips:

Средняя частота кадров вырастает на несколько процентов с увеличением скорости RAM, когда большую часть работы делает CPU. Сильнее всего скорость памяти проявляется на минимальном показателе частоты; когда загрузка новой области или нового объекта должна произойти за один кадр, он будет прорисовываться дольше обычного, если будет ожидать загрузки данных в память. Это называется «микрозаикание», или «фриз», и игра может производить впечатление заторможенности даже при хороших показателях средней частоты кадров.

Разгонять память не страшно

Разгонять память совсем не так страшно, как разгонять CPU или GPU. Разгоняя CPU, вы должны следить за его охлаждением, за тем, справится ли охлаждение с увеличением частоты. Работать CPU или GPU могут гораздо громче, чем обычно [видимо, имеется в виду работа кулеров / прим. перев.].

Память не особенно перегревается, поэтому разгонять её довольно безопасно. Даже на нестабильных частотах худшее, что может произойти – это выявление ошибки при тесте на стабильность. Однако если вы проводите эти эксперименты на ноутбуке, вам нужно убедиться, что вы сможете очистить CMOS (восстановив настройки в BIOS по умолчанию), если что-то пойдёт не так.

Скорость, тайминги и CAS-латентность

Скорость работы памяти обычно измеряют в мегагерцах, МГц [так в оригинале; конечно, в герцах измеряют частоту, а частота влияет на скорость работы / прим. перев.]. Это мера тактовой частоты (сколько раз в секунду можно получить доступ в память), совпадающая с мерой скорости CPU. Стоковая частота DDR4 (современного типа памяти) обычно составляет 2133 МГц или 2400 МГц. Однако на самом деле это немного маркетинг: DDR обозначает «удвоенную скорость данных», то есть что память читает и пишет дважды за один такт. Так что на самом деле её скорость составляет 1200 МГц, или 2400 мегатактов в секунду.

Но большая часть DDR4 RAM работает на 3000 МГц, 3400 МГц или выше – благодаря XMP (Extreme Memory Profile). XMP, по сути, позволяет памяти сообщить системе: «Да, я знаю, что DDR4 должна поддерживать частоту до 2666 МГц, но почему бы тебе не ускорить меня?» Это ускорение из коробки, предварительно настроенное, проверенное и готовое к запуску. Оно достигается на уровне железа, при помощи чипа на памяти под названием Serial Presence Detect (SPD), поэтому на одну планку может быть только один профиль XMP:

Читайте также:  Hamachi список поддерживаемых игр

У каждой планки памяти есть несколько встроенных вариантов тактовой частоты; стоковый вариант использует ту же самую систему SPD под названием JEDEC. Любая частота, превышающая скорость JEDEC, считается разгоном – то есть, XMP получается просто профилем JEDEC, разогнанным на заводе.

Тайминги RAM и CAS-латентность – два разных способа измерять скорость памяти. Они измеряют задержку (то, насколько быстро RAM реагирует на запросы). CAS-латентность – это мера того, сколько тактов проходит между командой READ, отправленной в память, и получением процессором ответа. Её обычно обозначают «CL» и указывают после частоты памяти, например: 3200 Mhz CL16.

Она обычно связана со скоростью работы памяти – чем больше скорость, тем больше CAS-латентность. Но CAS-латентность – лишь один из множества разных таймингов и таймеров, с которыми работает RAM; все остальные обычно просто называются таймингами памяти. Чем меньше тайминги, тем быстрее будет ваша память. Если вам захочется подробнее узнать о каждом из таймингов, прочитайте руководство от Gamers Nexus.

XMP не будет делать всё за вас

Вы можете купить планку памяти от G.Skill, Crucial или Corsair, но эти компании не производят сами чипы DDR4, лежащие в основе RAM. Они покупают чипы у фабрик, изготавливающих полупроводниковые устройства, что означает, что вся память на рынке происходит из небольшого количества главных точек: Samsung, Micron и Hynix.

Кроме того, модные планки памяти, которые помечаются как 4000 МГц и выше, и у которых заявлена низкая CAS-латентность, на самом деле не отличаются от «медленной» памяти, стоящей в два раза дешевле. Оба варианта используют чипы памяти Samsung B-die DDR4, просто у одного из них золотистый радиатор, цветные огоньки и украшенный стразами верх (да, это реально можно купить).

Приходя с фабрики, чипы подвергаются проверкам при помощи процесса под названием «биннинг». И не вся память показывает наилучшие результаты. Некоторые чипы хорошо ведут себя на частотах 4000 МГц и выше с низкой CAS-латентностью, а некоторые не работают выше 3000 МГц. Это называется кремниевой лотереей, и именно она повышает цену на высокоскоростные планки.

Но заявленная скорость не обязательно ограничивает реальный потенциал вашей памяти. Скорость XMP – это просто рейтинг, гарантирующий, что планка памяти будет работать на указанной скорости 100% времени. Тут играют большую роль маркетинг и сегментация продуктов, чем ограничения RAM; никто не запрещает вашей памяти работать за пределами спецификаций, просто включить XMP легче, чем разгонять память самому.

Также XMP ограничен определённым набором таймингов. Согласно представителям Kingston, в памяти «настраиваются только ’основные’ тайминги (CL,RCD,RP,RAS)», и поскольку у SPD есть ограниченное место для хранения профилей XMP, всё остальное решает материнская плата, которая не всегда делает верный выбор. В моём случае материнка Asus в режиме «авто» установила очень странные значения некоторых таймингов. Моя планка памяти отказалась работать по умолчанию, пока я не исправил эти тайминги вручную.

Кроме того, биннинг на фабрике жёстко задаёт диапазон напряжения, в котором должна работать память. К примеру, фабрика протестирует память с напряжением в 1,35 В, не будет продолжать тест, если память не покажет максимальных результатов, и даст ей метку «3200 МГц», под которую попадает большинство планок. Но что, если запустить память с напряжением в 1,375 В? А 1,39 В? Эти цифры еще очень далеки от опасных для DDR4 напряжений, но даже небольшой прирост напряжения может помочь значительно увеличить частоту памяти.

Как разгонять память

Самое сложное в разгоне памяти – определить, какие частоты и тайминги нужно использовать, поскольку в BIOS есть более 30 различных настроек. К счастью, четыре из них считаются «основными» таймингами, и их можно подсчитать при помощи программы Ryzen DRAM Calculator. Она предназначена для систем на базе AMD, но будет работать и для пользователей Intel, поскольку в основном предназначена для расчётов таймингов памяти, а не CPU.

Скачайте программу, введите скорость памяти и тип (если он вам неизвестен, то быстрый поиск серийного номера в Google может выдать вам результаты). Нажмите кнопку R-XMP для загрузки спецификаций, и нажмите Calculate SAFE [безопасный вариант] или Calculate FAST [быстрый вариант], чтобы получить новые тайминги.

Эти тайминги можно сравнить с прописанными спецификации при помощи кнопки Compare timings – тогда вы увидите, что на безопасных настройках всё немножечко подкручено, а основная CAS-латентность уменьшена на быстрых настройках. Будут ли у вас работать быстрые настройки – вопрос удачи, поскольку это зависит от конкретной планки, но у вас, вероятно, получится заставить память работать с ними в безопасном диапазоне напряжений.

Скриншот программы лучше отправить на другое устройство, поскольку вам понадобится редактировать настройки таймингов в BIOS компьютера. Затем, когда всё работает, вам нужно будет проверить стабильность разгона при помощи встроенного в калькулятор инструмента. Это процесс долгий, и вы можете прочитать наше руководство по разгону памяти, чтобы узнать все его подробности.

Ссылка на основную публикацию
Самый лучший телефон по всем характеристикам
2018 год удивил пользователей широким выбором: здесь и Samsung Galaxy S9, и iPhone Xs, и более приемлемый Huawei Mate 20....
Регистр сведений соответствие объектов информационных баз
Логично ожидать, что при синхронизации данных, как начальной, так и основанной на регулярной основе, одинаковые данные в приложениях будут сопоставлены...
Регистрация gmail com без номера телефона
Google – передовой поисковый сервис, давно изменивший способ взаимодействия с интернетом. Именно здесь впервые ввели поиск по картинкам, предусмотрели голосовое...
Самый лучший смартфон xiaomi 2018
Собрали всё лучшее. Была идея выпустить гид по всему модельному ряду, но это обречённая затея, потому что у Xiaomi куча...
Adblock detector