DDR3 и DDR3L. Разница между типами оперативной памяти

Рынок комплектующих постоянно пополняется новыми разработками и инновациями с завидной регулярностью, отчего у многих пользователей, чьи средства явно не позволяют своевременно обзавестись новым железом, появляются сомнения в мощности и производительности своего компьютера в целом. Во все времена обсуждение уймы вопросов на технических форумах про актуальность своих комплектующих не стихает никогда. При этом вопросы касаются не только лишь процессора, видеокарты, но даже и оперативной памяти. Однако, даже невзирая на всю динамику развития компьютерного железа, актуальность технологий предыдущих поколений не утрачивается настолько же быстро. В том числе это касается и компонентов

DDR2-память: от первых дней на рынке до заката популярности

DDR2 - это второе поколение с произвольным доступом (от англ. Synchronous Dynamic random access memory - SDRAM), или же, в привычной для любого пользователя формулировке, следующее после DDR1 поколение оперативной памяти, получившей широкое распространение в сегменте персональных компьютеров.

Будучи разработанным в далёком 2003 году, полноценно закрепиться на рынке новый тип смог лишь к концу 2004-го - только на тот момент появились чипсеты с поддержкой DDR2. Активно разрекламированное маркетологами, второе поколение было представлено как чуть ли не в два раза более мощная альтернатива.

Что стоит в первую очередь выделить из различий, это способность работать на значительно более высокой частоте, передавая данные дважды за один такт. С другой стороны, стандартным негативным моментом поднятия частот является увеличение времени задержки при работе.

Наконец, к середине 2000-х новый тип основательно ущемил позиции предыдущего, первого, и лишь только к 2010 году DDR2 была значимым образом потеснена пришедшей на замену новинкой DDR3.

Особенности устройства

Распространяемые модули ОЗУ DDR2 (в обыденной речи принявшие название "плашки") обладали некоторыми отличительными особенностями и разновидностями. И хоть обилием вариаций новый для своего времени откровенно не поражал, однако даже внешние различия сразу же бросались в глаза любому покупателю с первого взгляда:

• Односторонняя/двухсторонняя планка-модуль SDRAM, на котором микросхемы расположены с одной или двух сторон соответственно.
• DIMM - стандартный на сегодняшний день форм-фактор для SDRAM (синхронная динамическая оперативная память, коей и является DDR2). Массовое использование в компьютерах общего предназначения началось ещё с конца 90-х годов, чему главным образом способствовало появление процессора Pentium II.
• SO-DIMM - укороченный форм-фактор модуля SDRAM, разработанный специальным образом для портативных компьютеров. Плашки SO-DIMM DDR2 для ноутбука обладали несколькими существенными отличиями от стандартных DIMM. Это модуль с меньшими физическими размерами, пониженным энергопотреблением и, как следствие, меньшим по сравнению со стандартным DIMM-фактором уровнем производительности. Пример модуля ОЗУ DDR2 для ноутбука можно увидеть на фото ниже.

Помимо всех вышеперечисленных особенностей, следует отметить также довольно посредственную "оболочку" плашек тех времён - почти все они за редким исключением тогда были представлены лишь стандартными платами с микросхемами. Маркетинг в сегменте компьютерного железа тогда лишь только-только начинал раскручиваться, поэтому в продаже попросту не было образцов с привычными уже для современных модулей оперативки радиаторами самых различных размеров и оформления. До сих пор они выполняют прежде всего функцию декоративную, нежели задачу отвода выделяемого тепла (что, в принципе, не свойственно оперативной памяти типа DDR).

На фото, размещенном ниже, можно видеть, как выглядят модули ОЗУ DDR2-667 с радиатором.

Ключик совместимости

DDR2-память по своей конструкции имеет крайне важное отличие от предыдущей DDR - отсутствие обратной совместимости. В образцах второго поколения прорезь в зоне контакта планки с разъёмом для оперативной памяти на материнской плате уже была расположена по-иному, из-за чего вставить плашку DDR2 в разъём, рассчитанный на DDR, физически невозможно без поломки одного из компонентов.

Параметр объёма

Для серийных материнских плат (любая для домашнего/офисного пользования материнская плата) DDR2-стандарт мог предложить максимальный объём 16 гигабайт. Для серверных решений лимит объёма доходил до 32 гигабайт.

Стоит также обратить внимание ещё на один технический нюанс: минимальный объём одной плашки составляет 1 Гб. Помимо этого, на рынке представлены ещё два варианта модулей DDR2: 2Gb и 8Gb. Таким образом, чтобы получить максимально возможный запас оперативной памяти этого стандарта, пользователю придётся устанавливать две планки по 8 Гб либо четыре по 4 Гб соответственно.

Частота передачи данных

Этот параметр отвечает за способность шины памяти пропускать как можно больше информации за единицу времени. Большее значение частоты - больше данных возможно будет предать, и тут DDR2-память существенно обогнала предыдущее поколение, которое могло работать в диапазоне от 200 до 533 МГц максимум. Ведь минимальная частота планки DDR2 - это 533 МГц, а топовые экземпляры, в свою очередь, могли похвастаться разгоном до 1200 МГц.

Однако с ростом частоты памяти закономерно поднимались и тайминги, от которых не в последнюю очередь зависит производительность памяти.

О таймингах

Тайминг - это временной интервал с момента запроса данных до считывания их с оперативной памяти. И чем больше увеличивалась частота модуля, тем дольше оперативке требовалось времени на совершение операций (не до колоссальных задержек, разумеется).

Измеряется параметр в наносекундах. Наиболее влияющим на производительность является тайминг латентности (CAS latency), который в спецификациях обозначается как CL* (вместо * может быть указано любое число, и чем оно меньше - тем оперативное будет работать шина памяти). В некоторых случаях тайминги планок указываются трёхсимвольной комбинацией (к примеру, 5-5-5), однако наиболее критичным параметром будет как раз-таки первое число - им всегда обозначена латентность памяти. Если же тайминги указаны в четырёхзначной комбинации, в которой последнее значение разительно больше всех остальных (к примеру, 5-5-5-15), то это указана длительность общего рабочего цикла в наносекундах.

Старичок, не теряющий формы

Своим появлением второе поколение вызвало немало шума в компьютерных кругах, что и обеспечило ей немалую популярность и отличные продажи. DDR2, как и предшествующее ей поколение, могла передавать данные по обоим срезам, однако более быстрая шина с возможностью передачи данных значительно повысила её работоспособность. К тому же положительным моментом было и более высокая энергоэффективность - на уровне 1,8 В. И если на общей картине энергопотребления компьютера это едва ли хоть как-то сказывалось, то на срок службы (особенно при интенсивной работе железа) это влияло сугубо положительно.

Однако технологии перестали быть таковыми, если бы не развивались в дальнейшем. Именно это и случилось с появлением следующего поколения DDR3 в 2007 году, задачей которого было постепенное, но уверенное вытеснение с рынка устаревающей DDR2. Однако действительно ли это "устаревание" означает полную неконкурентоспособность с новой технологией?

Один на один с третьим поколением

Помимо традиционной обратной несовместимости, DDR3 представлял ряд нескольких технических нововведений в стандарты оперативной памяти:

• Максимально поддерживаемый объём для серийных материнских плат увеличился с 16 до 32 Гб (при этом показатель одного модуля мог достигать 16 Гб вместо прежних 8).
• Более высокие частоты передачи данных, минимум которых составляет 2133 МГц, а максимум - 2800 МГц.
• Наконец, стандартное для каждого нового поколения уменьшенное энергопотребление: 1,5 В против 1,8 В у второго поколения. Помимо этого, на основе DDR3 были разработаны ещё две модификации: DDR3L и LPDDR3, потребляющие 1,35 В и 1,2 В соответственно.

Вместе с новой архитектурой также повысились тайминги, однако падение производительности от этого нивелируется более высокими рабочими частотами.

Как решит покупатель

Покупатель - не инженер-разработчик; помимо технических характеристик покупателю не менее важна будет и цена самого продукта.

На старте продаж нового поколения любого компьютерного железа его стоимость стандартно окажется более высокой. Та же самая оперативная память нового типа поначалу приходит на рынок с очень большой ценовой разницей по сравнению с предыдущим.

Однако же прирост в производительности между поколениями в большинстве приложений если и вообще не отсутствует, то составляет просто смешные показатели, явно не достойные больших переплат. Единственный верный момент для перехода на новое поколение оперативки - максимальное падение его ценника до уровня предыдущего (такое в сегменте продаж SDRAM происходит всегда, это же было в случае с DDR2 и DDR3, это же сейчас произошло в случае с DDR3 и новенькой DDR4). И только лишь тогда, когда цена переплаты между последним и предыдущим поколением будет составлять самый минимум (что адекватно для небольшого прироста производительности), то только в этой ситуации можно задумываться о замене оперативной памяти.

В свою очередь, владельцам компьютеров с DDR2-памятью обзаводиться новым типом оперативки рациональнее всего только при основательном апгрейде с соответствующей поддерживающего этот самый новый тип, и новой материнской платой (и то на сегодняшний день имеет смысл апгрейдиться до уровня компонентов, поддерживающих DDR4-память: ее нынешняя цена находится наравне с DDR3, а прирост между четвёртым и вторым поколением будет куда более ощутимым, нежели между третьим и вторым).

В ином же случае, если подобный апгрейд пользователем совершенно никак не запланирован, то вполне можно обойтись той же DDR2, цена на которую сейчас относительно низкая. Достаточно будет лишь увеличить при необходимости общий объём оперативки аналогичными модулями. Допустимые лимиты памяти этого типа даже сегодня с лихвой покрывают все нужды большинства юзеров (в большинстве случаев достаточно будет установки дополнительного модуля DDR2 2Gb), а отставание в производительности со следующими поколениями совершенно некритичными.

Минимальные цены на модули оперативной памяти (учтены только образцы проверенных брендов Hynix, Kingston и Samsung) могут варьироваться в зависимости от региона проживания покупателя и выбранного им магазина.

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.

Модули оперативной памяти на современных компьютерах могут быть представлены в самых разных модификациях. В числе самых распространенных - DDR2 и DIMM. Что они представляют собой?

Факты о DDR2

DDR2 - это тип оперативной памяти для ПК и компьютерных видеокарт, обладающий главной шиной, которая работает примерно на вдвое более высокой частоте, чем та, что инсталлирована в модулях ОЗУ предыдущего поколения - DDR. В конструкции микросхем ОЗУ DDR2 присутствует 240 контактов.

Модули DDR2 выпускаются в 5 основных модификациях, различающихся по частоте (от 100 мГц, на которой работает наименее производительная версия до 266 мГц, которая установлена для самых быстрых типов ОЗУ DDR2).

Оперативная память DDR2 может дополняться:

• специальными чипами коррекции ошибок;
• модулями дополнительной регистрации адресов ячеек;
• микросхемами для буферизации данных.

Модули DDR2 характеризуются очень высокой полосой пропускания, низким уровнем потребления электроэнергии, эффективной конструкцией (с точки зрения работы системы охлаждения). Вместе с тем в некоторых случаях обращение к данным в модулях DDR2, работающих на высоких частотах, может происходить с задержкой, превышающей таковую в микросхемах предшествующего поколения.

Факты о DIMM

DIMM , в свою очередь, является не типом ОЗУ, а форм-фактором соответствующих модулей. То есть по сути - дизайнерской концепцией, которой придерживаются производители микросхем оперативной памяти с целью достижения взаимной совместимости выпускаемой продукции. Не исключение - бренды, которые поставляют на рынок модули памяти типа DDR2. Стандарту DIMM соответствуют и такие модификации микросхем ОЗУ, как DDR3 и DDR4.

Модули ОЗУ, выполненные в форм-факторе DIMM, представляют собой прямоугольные микросхемы, по обеим сторонам которых расположены контакты, независимые друг от друга. В свою очередь, контакты на оперативной памяти, соответствующей исторически предшествующему DIMM форм-фактору - SIMM, связаны между собой.

Модули DIMM идеально приспособлены для инсталляции в 64-разрядные компьютеры. Собственно, разработку и распространение данного форм-фактора многие IT-специалисты связывают как раз таки с ростом популярности 64-битных ПК. Однако исторически модули памяти DIMM используются довольно давно - с начала 90-х годов. Тогда они инсталлировались на рабочих станциях.

Сравнение

Главное отличие DDR2 от DIMM в том, что DDR2 - это технологический тип модулей оперативной памяти, а DIMM - форм-фактор. При этом DDR2 в современных модификациях в большинстве случаев выполнен именно в стандарте DIMM. В свою очередь, не каждый форм-фактор DIMM представлен в DDR2 - как мы отметили выше, DIMM-модули оперативной памяти используются с начала 90-х, когда ОЗУ в модификации DDR2 еще даже не были выведены на рынок. Возможно - даже и не изобретены.

Определив то, в чем разница между DDR2 и DIMM, отметим ее ключевые критерии в небольшой таблице.

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!

Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory - синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных) - тип компьютерной памяти , используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видеопамяти. Пришла на смену памяти типа SDRAM .

При использовании DDR SDRAM достигается удвоенная скорость работы, нежели в SDRAM, за счёт считывания команд и данных не только по фронту , как в SDRAM, но и по спаду 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 200 МГц (при сравнении с аналогом SDR SDRAM). В спецификации JEDEC есть замечание, что использовать термин «МГц» в DDR некорректно, правильно указывать скорость «миллионов передач в секунду через один вывод данных».

Специфическим режимом работы модулей памяти является двухканальный режим.

Описание

Микросхемы памяти DDR SDRAM выпускаются в корпусах TSOP и (освоено позднее) корпусах типа BGA (FBGA), производятся по нормам 0,13 и 0,09-микронного техпроцесса:

• Напряжение питания микросхем: 2,6 В +/- 0,1 В
• Потребляемая мощность: 527 мВт
• Интерфейс ввода-вывода: SSTL_2

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 ) x 2 (передача данных дважды за такт) x 8 (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 фронту тактового сигнала, а затем вторая половина шины данных по спаду.

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, и 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 4, для модулей с ECC - формула 4+1.

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

Характеристики чипов

• Ёмкость чипа (DRAM density ). Записывается в мегабитах, например, 256 Мбит - чип ёмкостью 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 ёмкости, но не позволяют использовать функции Chipkill, memory scrubbing и Intel SDDC.

Модули памяти

Модули DDR SDRAM выполнены в форм-факторе DIMM . На каждом модуле расположено несколько одинаковых чипов памяти и конфигурационный чип SPD. 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 без ECC , для модулей с ECC - кратно 9. Чипы могут располагаться на одной или обеих сторонах модуля. Максимальное умещающееся на DIMM количество - 36 (9x4).
• Количество строк (рангов) (# of DRAM rows (ranks) ).

Чипы, как видно из их характеристики, имеют 4- или 8-ми битную шину данных. Чтобы обеспечить более широкую полосу (например, DIMM требует 64 бита и 72 бита для памяти с ECC), чипы связываются в ранги. Ранг памяти имеет общую шину адреса и дополняющие друг друга линии данных. На одном модуле может размещаться несколько рангов. Но если нужно больше памяти, то добавлять ранги можно и дальше, установкой нескольких модулей на одной плате и используя тот же принцип: все ранги сидят на одной шине, только чип селекты разные - у каждого свой. Большое количество рангов электически нагружает шину, точнее контроллер и чипы памяти, и замедляет их работу. Отсюда начали применять многоканальную архитектуру , которая позволяет также независимо обращаться к нескольким модулям.

• 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 9/8, 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 рангов на 64 (72) бита. Таким образом, увеличение числа чипов или использование чипов x8 вместо x4 ведёт к увеличению числа рангов 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 одноранговую 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

Спецификация модулей памяти

Спецификация	Тактовая частота шины памяти	Максимальная теоретическая пропускная способность памяти
		в одноканальном режиме	в двухканальном режиме
PC1600* (DDR200)	100 МГц	1600 Мбайт/сек	3200 Мбайт/сек
PC2100* (DDR266)	133 МГц	2133 Мбайт/сек	4267 Мбайт/сек
PC2400 (DDR300)	150 МГц	2400 Мбайт/сек	4800 Мбайт/сек
PC2700* (DDR333)	166 МГц	2667 Мбайт/сек	5333 Мбайт/сек
PC3200* (DDR400)	200 МГц	3200 Мбайт/сек	6400 Мбайт/сек
PC3500 (DDR433)	217 МГц	3467 Мбайт/сек	6933 Мбайт/сек
PC3700 (DDR466)	233 МГц	3733 Мбайт/сек	7467 Мбайт/сек
PC4000 (DDR500)	250 МГц	4000 Мбайт/сек	8000 Мбайт/сек
PC4200 (DDR533)	267 МГц	4267 Мбайт/сек	8533 Мбайт/сек

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 время материнских 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.

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 и тайминги (ещё лучше использовать абсолютно одинаковые модули).

Сейчас модули DDR практически вытеснены модулями типов DDR2 и DDR3 , которые в результате некоторых изменений в архитектуре позволяют получить бо́льшую пропускную способность подсистемы памяти. Ранее главным конкурентом DDR SDRAM являлась память типа RDRAM (Rambus), однако ввиду наличия некоторых недостатков со временем была практически вытеснена с рынка.

Примечания

Литература

В. Соломенчук, П. Соломенчук Железо ПК. - 2008. - ISBN 978-5-94157-711-8

Гук М. Ю. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия. - Питер, 2006. - 1072 с.

Копейкин М. В., Спиридонов В. В., Шумова Е. О. Организация ЭВМ и систем. (Память ЭВМ): Учебн. Пособие. - СПб, 20064. - 153 с.

Ссылки

• 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.

Типы динамической памяти с произвольным доступом (DRAM)
Асинхронная	FPM RAM · EDO RAM
Синхронная	SDRAM · DDR SDRAM · Mobile DDR (LPDDR) · DDR2 SDRAM · DDR3 SDRAM · DDR4 SDRAM
Графическая