سرعت خواندن رم ddr4. مشخصات رم DDR4. مصرف انرژی و بهره وری انرژی

چک کردیم چی ماژول های رم جدید DDR4با ماژول های حافظه DDR3 که قبلاً استفاده شده بود تفاوت دارند و نسبت به نسل قبلی تجهیزات چقدر کارآمدتر هستند.

اولین اطلاعات حافظه DDR4در سال 2008 ظاهر شد. سپس فرض بر این بود که ظرف پنج سال به فروشگاه ها می رسد و خیلی سریع محبوبیت بیشتری نسبت به حافظه های DDR3 به دست می آورد.

با این حال، به زودی مشخص شد که حافظه مورد استفاده پتانسیل بسیار زیادی برای توسعه دارد و انتقال سریع به یک استاندارد جدید منطقی نیست. بنابراین، اگرچه چندین سال پیش در نمایشگاه های مختلف شرکت های کامپیوتریمدل های حافظه DDR4 خود را نشان دادند، به دلیل عدم وجود پلتفرم های پشتیبانی این امکان وجود نداشت کاربرد عملی. همه چیز در طول یک سال گذشته تغییر کرده است. حافظه DDR3 به حد مجاز خود رسیده است.

پایان دوران حافظه های DDR3

اگرچه ماژول‌هایی با DDR-2400، DDR-2800 و فرکانس‌های حتی سریع‌تر در بازار موجود هستند، شتاب بیشتر تقریباً غیرممکن بود. درست است، برخی از تولیدکنندگان موفق به دستیابی به سرعت ساعت بالاتری شدند، اما ایجاد چنین ماژول های حافظه در مقیاس انبوه بی سود و عملا غیرممکن بود.

شتاب ثابت نوع رم موجود غیر عملی است - مصرف برق به طور قابل توجهی افزایش می یابد و تحمل خطا کاهش می یابد. راه حل این مشکلات ماژول های حافظه DDR4 بود که بسیار زیاد است امکانات بیشتربرای افزایش عملکرد و در عین حال مصرف انرژی کمتر.

آیا به ماژول های حافظه DDR4 جدید نیاز داریم؟

بله، و نه تنها به دلیل سرعت. اولین مدل های حافظه از نوع جدید عملکرد بیشتری نسبت به ماژول های نسل قبلی ندارند.

زمانی که یک فناوری به محدودیت های خود می رسد و دیگری به تازگی وارد بازار می شود، ممکن است تفاوتی در سرعت بین آنها مشاهده نکنیم. در این مورد، عملکرد مهم نیست، بلکه چشم‌انداز مهم است تکنولوژی جدید. بنابراین، اکنون هنگام ارتقاء رایانه خود، ارزش آن را دارد که به انتخاب یک پلتفرم سازگار با نوع جدید حافظه فکر کنید.

در تعویض بعدی قطعات، ما قادر خواهیم بود ماژول های نسل جدید را اعمال کنیم. اگر بعد از مدتی متوجه شدیم که حافظه استفاده شده خیلی کند است یا ظرفیت کافی ندارد، در خرید قطعات قوی تر مشکلی نخواهیم داشت - در غیر این صورت وضعیت در مورد حافظه DDR3 است که به حد خود رسیده است و به آرامی بازار را ترک می کند. .

یکی از نقاط قوتحافظه DDR4بهره وری انرژی آن است. در حال حاضر، اکثریت قریب به اتفاق کامپیوترهای فروخته شده را لپ تاپ، تبلت و دستگاه های قابل تبدیل تشکیل می دهند. اکثر ویژگی مهمچنین تجهیزاتی عملکرد و زمان کار بدون شارژ مجدد است که به نوبه خود دقیقاً به مصرف انرژی بستگی دارد.

آیا ارزش تغییر حافظه به DDR4 را دارد؟

در حال حاضر، چنین معضلی وجود ندارد زیرا هنوز پلتفرمی که از هر دو نوع حافظه پشتیبانی می کند در دسترس نیست. بنابراین، جایگزینی حافظه منجر به جایگزینی کل پلت فرم خواهد شد. با این حال، انتظار می رود مادربردهایی که از هر دو نوع حافظه پشتیبانی می کنند به زودی در دسترس باشند.

آیا ارزش آن را دارد؟ حافظه DDR3 را به DDR4 تغییر دهید? اگر انتخاب کنی کامپیوتر جدیدبا توجه به نوسازی آینده، در نظر گرفتن این امکان مفید خواهد بود. البته، در ابتدا بیشتر هزینه خواهیم کرد، اما این کار ارتقای رایانه را در آینده آسان‌تر می‌کند.

نوع جدیدی از ماژول های حافظه

تغییرات جزئی در آن رخ داده است ظاهرماژول حافظه درست است که طول و ضخامت آن مانند DDR3 است، اما یک چشم با تجربه متوجه خواهد شد که ماژول های جدید یک میلی متر بلندتر هستند و به جای 240 کنتاکت 284 دارند.

علاوه بر این، کنتاکت ها در قسمت مرکزی ماژول بالاتر از کنتاکت ها در لبه ها هستند. با تشکر از این، نصب حافظه به تلاش کمتری نیاز دارد. موقعیت تورفتگی ها در ماژول نیز تغییر کرده است. این روش، قرار دادن حافظه را در یک اسلات نامناسب، مانند اسلاتی که برای نصب ماژول های حافظه DDR3 در نظر گرفته شده است، غیرممکن می کند.

DDR4 با سرعت بالا

در حال حاضر، شما می توانید به طور عمده حافظه های DDR3 را در فرکانس های 1333 و 1600 M/s (میلیون عملیات در ثانیه) در بازار پیدا کنید و ماژول های در نظر گرفته شده برای علاقه مندان به فرکانس های حدود 2400 یا 2866 M/s می رسند.

در مورد DDR4 این پارامترها بهتر خواهد بود و عملکرد در سطح 2400 M/s تقریباً استاندارد خواهد شد. استاندارد JEDEC در حال حاضر ایجاد حافظه DDR4 با سرعت 1600 تا 3200 M/s را فرض می‌کند، اما ماژول‌هایی در سطح 4166 M/s قبلاً اعلام شده‌اند.

تاخیرهای طولانی

افزایش سرعت حافظه همیشه مستلزم افزایش تاخیر است که در چرخه های زمانی بیان می شود. این بار نیز وضعیت مشابهی رخ خواهد داد. استاندارد JEDEC تصریح می کند که تأخیر استاندارد CAS برای حافظه DDR4-2400 15 سیکل خواهد بود (برای DDR3-1600 10 سیکل بود).

با این حال، به خاطر داشته باشید که تاخیرها در واقع تغییر نمی کنند. برای تأیید این موضوع کافی است یک محاسبه ساده انجام دهید. سرعت حافظه 1600 M/s به این معنی است که سرعت کلاک واقعی آن 00 مگاهرتز است. این به این معنی است که یک چرخه 1/800,000,000 ثانیه طول می کشد. در این حالت تاخیر بیان شده در 10 سیکل 12.5 نانوثانیه است. پس از انجام محاسبات مناسب برای حافظه 2400 M/s و 15 سیکل، نتیجه یکسانی به دست می آید.

ظرفیت حافظه زیاد

بزرگترین ماژول های DDR3 دارای ظرفیت 8 گیگابایت هستند. با حافظه DDR4 به راحتی می توان به ظرفیت 32 گیگابایت دست یافت. با پذیرش آن در استاندارد مادربردچهار ماژول حافظه را می توان جای داد، به این معنی که یک کامپیوتر مجهز به 128 گیگابایت رم به زودی به واقعیت تبدیل خواهد شد.

تفاوت عملکرد

حتی اگر تفاوت زیادی در سرعت انتقال بین دو ماژول وجود داشته باشد، در اکثر برنامه ها هیچ تغییری در عملکرد ایجاد نمی شود یا حداقل تغییری ایجاد می کند.

مشاهده مزایای استفاده از حافظه سریعتر تنها در صورتی امکان پذیر خواهد بود که از سخت ترین برنامه ها و بازی ها استفاده کنید.

مصرف انرژی کمتر

DDR3 به 1.5 ولت نیاز دارد در حالی که DDR4 فقط به 1.2 ولت نیاز دارد. به گفته سازندگان، این تغییر ولتاژ باید 30 درصد در مصرف انرژی صرفه جویی کند. در عمل، پس انداز تا حدودی کمتر است، با این حال، به لطف استفاده از چندین نوآوری، دستیابی به کف مورد نظر امکان پذیر شد.

برخی از کمک ها شامل تغییر نوع سیگنالینگ و استفاده از DBI، یعنی روش وارونگی گذرگاه حافظه بود. در این واقعیت نهفته است که اگر در یک خط داده خاص بیشتر اطلاعات از صفر تشکیل شده باشد، آنها با یک جایگزین می شوند و کنترل کننده اختصاصی خط داده را وارونه درک می کند.

به لطف این، می توان ترانزیستورها را به ندرت خاموش و روشن کرد، که مصرف انرژی را کاهش می دهد و ثبات سیگنال را بهبود می بخشد.

ظهور رم DDR4 در بازار موقعیت تزلزل ناپذیر نسل قبلی خود را متزلزل کرد. مشخصات فنی بالاتری دارد و بسیاری از کاربران این سوال منطقی دارند که کدام نوار رم بهتر است؟ تست ها و مقایسه های متعدد رم نسل چهارم با DDR3 نشان می دهد که چه تفاوتی بین آنها وجود دارد. هنگام انتخاب ماژول حافظه DDR3، به خاطر داشته باشید که با DDR4 سازگار نیست.

کامپیوتر یکی از اجزایی است که وظیفه عملکرد آن را بر عهده دارد: سرعت پردازش اطلاعات و حداکثر مقدار داده های پردازش شده در این لحظه. تا سال 2015، جایگاه اول به طور محکم در اختیار رم های نسل سوم DDR3 بود، اما با ظهور DDR4، وضعیت به سمت آخرین اصلاحات تغییر کرد. ظهور رم های نسل چهارم هیجان زیادی را در بازار ایجاد کرده است. تجهیزات کامپیوتر، در همان زمان یک سوال منطقی مطرح شد که کدام یک بهتر از DDR3 یا DDR4 است و آیا ظاهر مدل اخیر یک ترفند بازاریابی رایج نیست؟

تاریخچه توسعه DDR4

JEDEK توسعه نسل چهارم رم را در سال 2005 آغاز کرد، زمانی که مدرن ترین تغییر DDR2 بود. مهندسان این شرکت قبلاً در آن زمان متوجه شده بودند که نسل دوم رم نمی تواند نیازهای پردازنده های در حال توسعه و سایر اجزای رایانه شخصی را برآورده کند. حتی انتشار اعلام شده رم نسل سوم نیز نمی تواند به طور کامل با این کار کنار بیاید. برای حل مشکل، صرفاً بهبود سرعت پردازش داده، همانطور که در DDR3 انجام شد، کافی نیست. لازم است پارامترهایی مانند مصرف انرژی و حجم را در نظر گرفت که تأثیر می گذارد توان عملیاتیدستگاه ها

توجه! برای کار با برنامه های تخصصی: بسته هایی برای طراحی سه بعدی، ویرایشگرهای عکس یا ویدیو، پارامتر اصلی برای انتخاب RAM توان عملیاتی آن است، یعنی سرعت پردازش اطلاعات.

در سال 2015، با ظهور پلتفرم های Socket LGA1151 به بازار، کاربران رایانه های شخصی این فرصت را پیدا کردند تا در شرایط مشابه، تحلیل مقایسه ای رم های نسل سوم و چهارم را انجام دهند.

مشخصات فنی

قبل از اینکه بگویید DDR3 یا DDR4 بهتر است و آنها را با هم مقایسه کنید، باید با مشخصات فنی و قابلیت های آنها و همچنین مزایا و معایب آنها آشنا شوید. این رویکرد به ما امکان می دهد تا آینده ماژول های حافظه را به درستی و دقیق تعیین کنیم و یک مدل امیدوار کننده را شناسایی کنیم.

DDR3

ویژگی های اصلی رم، صرف نظر از نسل آن، به شرح زیر است:

• فرکانس. رم مدل سوم با فرکانس 1066 مگاهرتز، 1333 مگاهرتز و 1600 مگاهرتز موجود است و آخرین اصلاح دارای فرکانس 1866 مگاهرتز است. با اورکلاک کردن حافظه می توان فرکانس آن را به 2400 – 2666 مگاهرتز افزایش داد. حداکثر مقداراین پارامتر در هنگام اورکلاک که در شرایط آزمایشگاهی به دست آمد، 4620 مگاهرتز است.
• ولتاژ. مصرف برق در محدوده 1.5 تا 1.8 ولت متغیر است. آخرین نسخه DDR3L قادر است در ولتاژ پایین 1.25 - 1.35 V کار کند. شاخص L به معنای کم توان است.
• خرابی. برای تعیین عملکرد یک حافظه، یکی از پارامترهای مهم زمان‌بندی یا تأخیر (CL) است، یعنی تأخیر در انتقال اطلاعات. DDR3 1600 MHz تأخیر 9 سیکل ساعت دارد؛ برای بدست آوردن مقدار موقت 1 ثانیه طول می کشد. بر 1600 میلیون سیکل ساعت تقسیم می کنیم و 0.625 میلی ثانیه در هر سیکل ساعت می گیریم. نتیجه را در 9 سیکل ساعت ضرب می کنیم و 5.625 ns به دست می آوریم. سپس در 2 ضرب می کنیم (تعداد جریان های انتقال داده) و تأخیر 11.25 ns است.

مشاوره. مقدار تأخیر را می توان از روی علامت گذاری RAM بعد از حروف CL تعیین کرد. بر این اساس، هر چه مقدار آن کمتر باشد، عملکرد دستگاه بالاتر است.

DDR4

رم نسل چهارم پارامترهای بالاتری دارد مشخصات فنی، به همین دلیل از سلف خود دور می زند.

مقایسه DDR3 و DDR4

بر اساس مشخصات فنی، مشخص است که تاخیر DDR4 بیشتر از نسخه قبلی خود است. با این حال، هنگام خواندن داده ها به صورت خطی یا ذخیره آنها به دلیل زمان بندی عملاً بدون تغییر، این تفاوت جبران می شود و RAM مدل چهارم برنده می شود. هنگام کار در حالت چند رشته ای، به دلیل تاخیر کمتر، DDR3 در محدوده خطای آماری برنده می شود. هنگام فشرده سازی فایل های بزرگ (1.5 گیگابایت و بزرگتر)، زمان صرف شده برای عملیات برای DDR4 3٪ کمتر از DDR3 است. مشخصات رم نسل سوم امکان استفاده از ولتاژ Vddr را فراهم می کند. هنگام انجام عملیات پر انرژی، توسط مبدل های داخلی افزایش می یابد، در نتیجه تابش گرمای فراوان رخ می دهد. ماژول DDR4 ولتاژ مورد نیاز را از منبع تغذیه خارجی (Vpp) دریافت می کند.

فناوری Pseudo-Open Draid که در رم مدل چهارم پیاده سازی شده است، امکان حذف کامل نشتی جریان را فراهم می کند که در مشاهده شد. نسخه پیشین، جایی که Series-Stub Terminated Logic استفاده می شود. کاربرد از این رابطبرای ورودی و خروجی داده اجازه می دهد تا مصرف انرژی را تا 30٪ کاهش دهد. در مورد ظرفیت حافظه نوار DDR4، حداقل مقدار 4 گیگابایت است و برای DDR3 بهینه است زیرا حداکثر 8 گیگابایت است. ساختار رم نسل سوم امکان تا 8 بانک حافظه با طول خط 2048 بایت را فراهم می کند. آخرین اصلاح رم دارای 16 بانک و طول خط 512 بایت است که سرعت سوئیچ بین خطوط و بانک ها را افزایش می دهد.

از مقایسه DDR3 و DDR4 می توان نتیجه گرفت که آخرین نسل رم تقریباً از همه جهات بهتر از نسل قبلی خود عمل می کند، اما این تفاوت برای کاربر معمولی. DDR3L 1600 مگاهرتز همراه با اینتل Core i5 تقریباً به خوبی DDR4 است. نصب رم نسل چهارم برای بازی های مدرنیا کار در برنامه های تخصصیکه نیاز به حافظه زیاد و سرعت پردازش داده بالایی دارند.

مقایسه رم DDR 3 و DDR 4: ویدیو

دامنه حافظه های DDR4 موجود در بازار به تدریج در حال افزایش است. تا به امروز، این حافظه فقط با مادربردهای مبتنی بر چیپست Intel X99 و بر این اساس، پردازنده هایی با کد Haswell-E (سوکت LGA2011-v3) سازگار است. در واقع، این واقعیت که حافظه DDR4 فقط با پلتفرم مشخص شده اینتل سازگار است، به این معنی است که برای قدرتمندترین رایانه های شخصی امروزی در نظر گرفته شده است. تمام مادربردهای چیپست اینتل X99 تا 64 گیگابایت حافظه DDR4 را در حالت چهار کاناله پشتیبانی می کنند (با فرض اینکه برد دارای هشت اسلات حافظه باشد). بیایید بلافاصله بگوییم که ما در مورددر مورد حافظه غیر ECC ثبت نشده (UDIMM). واقعیت این است که برخی از بردهای دارای چیپست اینتل X99 پشتیبانی می کنند پردازنده های سرورخانواده Intel Xeon E5 v.3 (دارای همان سوکت LGA2011-v3 و همان معماری پردازنده). در این مورد، حافظه ECC، هم ثبت شده (RDIMM) و هم غیر ثبت شده (UDIMM) پشتیبانی می شود و حداکثر ظرفیت حافظه در حال حاضر 128 گیگابایت است. اما در این مقاله حافظه سرور را در نظر نخواهیم گرفت و در آینده منظور از حافظه DDR4 حافظه غیر ثبت نام بدون ECC خواهد بود.

در مورد ظرفیت ماژول های حافظه DDR4، ماژول هایی با ظرفیت 4 گیگابایت (این رایج ترین ها هستند) و 8 گیگابایت در فروش موجود است. حافظه های DDR4 هم به صورت ماژول های مجزا و هم به صورت کیت های متشکل از دو، چهار و حتی هشت ماژول به فروش می رسد. اما متداول ترین آنها مجموعه ای از چهار ماژول حافظه (مجموعه های چهار کاناله) است. بر این اساس، ظرفیت کل چنین کیتی می تواند 16 یا 32 گیگابایت باشد. رایج ترین آنها در بازار امروز مجموعه های حافظه چهار کاناله با ظرفیت کل 16 گیگابایت است، یعنی مجموعه های چهار ماژول حافظه با ظرفیت هر ماژول 4 گیگابایت.

حداقل فرکانس حافظه DDR4 مورد نیاز استاندارد 1066 مگاهرتز است. بر این اساس، فرکانس موثر در این حالت 2133 مگاهرتز (حافظه DDR4-2133) و پهنای باند آن 17056 مگابایت بر ثانیه (در حالت تک کانال) است. حداکثر فرکانس حافظه ارائه شده توسط استاندارد 2133 مگاهرتز، فرکانس موثر آن در این مورد 4266 مگاهرتز (حافظه DDR4-4266) و پهنای باند 34128 مگابایت بر ثانیه (در حالت تک کانال) است. درست است، فرکانس 2133/4266 مگاهرتز ذخیره ای برای آینده است، در حالی که چنین حافظه ای در فروش نیست. در واقع امروزه در بازار حافظه هایی با فرکانس موثر از 2133 مگاهرتز تا 3000 مگاهرتز وجود دارد و به نظر می رسد تنها حافظه DDR4-2133 استاندارد شده است و حافظه سریعتر از طریق پروفایل های XMP پیاده سازی می شود.

به عنوان یک قاعده، ماژول‌های حافظه گران‌تر و سریع‌تر DDR4 مجهز به هیت سینک‌هایی هستند که هدفی جز جلب توجه کاربران ندارند. هیت سینک‌های روی ماژول‌های حافظه صرفاً تزئینی هستند و در کل بی‌معنی هستند، زیرا تراشه‌های حافظه به سادگی آنقدر داغ نمی‌شوند که نیاز به خنک‌سازی با استفاده از سینک‌های حرارتی داشته باشند. بی اساس نباشیم و آنچه گفته شد را با حقایق تایید کنیم. برای نشان دادن بی معنی بودن هیت سینک ها در ماژول های حافظه، از یک پیرومتر استفاده کردیم که به ما امکان می دهد تغییرات دما را از راه دور تعیین کنیم. برای آزمایش، یک ماژول حافظه DDR4-2133 (15-15-15) بدون هیت سینک استفاده شد، ولتاژ تغذیه 1.2 ولت بود. در حالت بیکار، دمای تراشه های حافظه 31.2 درجه سانتیگراد بود و هنگام بارگیری حافظه با استفاده از Stress System Stress Memory در ابزار AIDA64، دمای تراشه های حافظه به 35.5 درجه سانتیگراد افزایش یافت. هنگام اورکلاک کردن همان حافظه تا فرکانس 2400 مگاهرتز و ولتاژ تغذیه 1.35 ولت، در حالت بیکار دمای تراشه های حافظه 32.7 درجه سانتیگراد بود و هنگامی که حافظه بارگذاری شد به 38.1 درجه سانتیگراد افزایش یافت. واضح است که در چنین دماهایی به سادگی هیچ نقطه ای در رادیاتورها وجود ندارد. علاوه بر این، همه ماژول های حافظه 4 گیگابایتی DDR4 یک طرفه هستند، به این معنی که تراشه های حافظه در یک طرف ماژول قرار دارند. به نظر می رسد که اگر رادیاتور را چسب بزنید، فقط از یک طرف. با این حال، هیت سینک ها در چنین ماژول های حافظه همیشه در هر دو طرف قرار دارند - اینطوری زیباتر است.

حالا در مورد هزینه. به عنوان اولین تقریب، حافظه DDR4 تقریباً 1000 روبل در هر 1 گیگابایت هزینه دارد. یعنی یک ماژول حافظه با ظرفیت 4 گیگابایت تقریباً 4 هزار روبل و یک ماژول حافظه با ظرفیت 8 گیگابایت 8 هزار روبل هزینه دارد. با این حال، باید در نظر داشته باشید که هیت سینک های تزئینی و فرکانس های کاری اعلام شده بالاتر منجر به افزایش هزینه حافظه می شود. یعنی یک ماژول حافظه DDR4-3000 گرانتر از یک ماژول حافظه DDR4-2133 (با ظرفیت برابر) خواهد بود.

AMD Radeon R7 Performance Series (R744G2133U1S)

اگرچه ممکن است عجیب به نظر برسد، AMD مجموعه های حافظه DDR4 تولید می کند که در حال حاضر فقط با پردازنده های اینتل سازگار هستند. با این حال، این به طور متوسط ​​ساکت است، و بنابراین برای پیدا کردن هر اطلاعات فنیدر مورد حافظه DDR4 وجود ندارد. ظاهراً پراید اجازه نمی دهد این واقعیت علنی شود، اما این شرکت نمی خواهد از پول درآوردن دست بکشد.

طبق اطلاعاتی که در اختیار داریم، AMD در حال حاضر دو کیت حافظه چهار کاناله DDR4 را ارائه می دهد که فقط از نظر ظرفیت متفاوت هستند: این مجموعه ها شامل چهار ماژول با ظرفیت کل 32 گیگابایت (R748G2133U2S) و مجموعه های چهار ماژول با ظرفیت کل هستند. 16 گیگابایت (R744G2133U1S). برای هر دو مجموعه، فرکانس حافظه 2133 مگاهرتز است و زمان بندی ها 15-15-15-36 است.

در ادامه به کیت حافظه چهار ماژول با ظرفیت کل 16 گیگابایت (R744G2133U1S) خواهیم پرداخت که متعلق به این سری است. AMD Radeonعملکرد R7. همانطور که قبلاً اشاره شد ، ماژول های حافظه AMD R744G2133U1S دارای فرکانس 2133 مگاهرتز و زمان بندی 15-15-15-36 هستند و ولتاژ تغذیه 1.2 ولت است (این مقدار استاندارد است).

فرکانس حافظه اعلام شده کم است (این حداقل مقدار برای DDR4 است)، اما احتمال زیادی وجود دارد که این حافظه بتواند با فرکانس بالاتر کار کند.

ماژول های حافظه مجهز به رادیاتورهای خنک کننده خاکستری تیره هستند که دو صفحه فلزی هستند که به هر طرف ماژول چسبانده شده اند. علاوه بر این ، خود ماژول ها یک طرفه هستند ، یعنی تراشه های حافظه فقط در یک طرف قرار دارند.

در میز آزمایش ما با تنظیمات پیش‌فرض در UEFI BIOS، حافظه AMD Radeon R7 Performance Series (R744G2133U1S) با فرکانس 2133 مگاهرتز با زمان‌بندی 15-15-15-36 شروع شد، یعنی دقیقاً همانطور که باید باشد. .

علاوه بر این، معلوم شد که حافظه می تواند در فرکانس 2400 مگاهرتز کار کند. هنگامی که حافظه با این فرکانس شروع می شود، زمان بندی ها به طور خودکار روی 18-18-18-40 تنظیم می شوند، اما در فرکانس 2400 مگاهرتز حافظه داده شدههمچنین می تواند با زمان بندی 18-11-11-36 کار کند.

در زیر نتایج آزمایش در برنامه AIDA64 برای مجموعه ای از ماژول های حافظه AMD Radeon R7 Performance Series (R744G2133U1S) با تنظیمات پیش فرض (DDR4-2133؛ 15-15-15-36) و اورکلاک (DDR4-2400؛ 18-11) آمده است. -11- 36).

Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC

کیت حافظه چهار کاناله Geil GPR416GB3000C16QC متعلق به این سری است. اینها چهار ماژول حافظه DDR4-3000 با ظرفیت کلی 16 گیگابایت (4 × 4 گیگابایت) هستند. ماژول های حافظه مجهز به رادیاتورهای خنک کننده رنگ شرابی هستند. خود ماژول های حافظه یک طرفه هستند، یعنی همه تراشه های حافظه در یک طرف قرار دارند. به طور کلی، باید توجه داشت که رادیاتورهای موجود در حافظه، فرض کنید، چشمگیر به نظر نمی رسند. ضخامت صفحاتی که رادیاتور از آنها ساخته شده کمتر از 1 میلی متر است. ارتفاع ماژول حافظه با رادیاتور 47 میلی متر است.

بر اساس اطلاعات موجود در وب سایت سازنده، در فرکانس 3000 مگاهرتز، ماژول های حافظه Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC می توانند با زمان بندی 16-16-16-36 با ولتاژ تغذیه 1.35 ولت کار کنند. این حالتعملکرد ماژول های حافظه زمانی که پروفایل XMP فعال می شود تضمین می شود.

توجه داشته باشید که سری Geil Evo Potenza از حافظه چهار کاناله شامل کیت های حافظه DDR4-2133/2400/2666/2800 و همچنین حافظه سریعتر DDR4-3200 می باشد. کیت های حافظه چهار کاناله Geil Evo Potenza DDR4-3000 نیز می توانند متفاوت باشند: بنابراین، علاوه بر کیت های 16 گیگابایتی، کیت هایی با ظرفیت کل 32 گیگابایت نیز وجود دارد. زمان بندی حافظه نیز ممکن است متفاوت باشد: 15-15-15-35 یا 16-16-16-36. با در نظر گرفتن دو ظرفیت ممکن و دو مجموعه زمان بندی، سری Geil Evo Potenza DDR4-3000 شامل چهار مجموعه حافظه است:

• GPR416GB3000C15QC: زمان بندی 15-15-15-35، حجم کل 16 گیگابایت؛
• GPR416GB3000C16QC: زمان بندی 16-16-16-36، حجم کل 16 گیگابایت
• GPR432GB3000C15QC: زمان بندی 15-15-15-35، حجم کل 32 گیگابایت؛
• GPR432GB3000C16QC: زمان بندی 16-16-16-36، حجم کل 32 گیگابایت.

حال بیایید در مورد مشکلاتی که هنگام تست حافظه Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC با آن مواجه شدیم صحبت کنیم.

اول از همه، ما متذکر می شویم که فرکانس اعلام شده 3000 مگاهرتز با زمان بندی 16-16-16-36 و ولتاژ تغذیه 1.35 ولت از مشخصات پروفیل XMP است. و البته این یک واقعیت نیست که این پروفایل روی هر بردی کار می کند و حتی حافظه در این فرکانس "راه اندازی می شود". همانطور که تمرین نشان می دهد، تخته هایی بر اساس چیپست Intel X99 وجود دارد که با تنظیمات پیش فرض UEFI BIOS، سعی کنید بلافاصله نمایه XMP را فعال کنید و حافظه را با ویژگی های مشخص شده کار کنید. با چنین بردهایی، این کیت حافظه مشکلات بزرگی خواهد داشت و به احتمال زیاد به سادگی کار نخواهد کرد. به طور خاص، ما این کیت حافظه را روی سه برد (Gigabyte GA X99-Gaming G1 WIFI، Asus Rampage V Extreme و ASRock Fatal1ty X99X Killer) آزمایش کردیم و مشخص شد که برد ASRock Fatal1ty X99X Killer اصلا با این حافظه سازگار نیست.

اما در بردهای Gigabyte GA X99-Gaming G1 WIFI و Asus Rampage V Extreme با تنظیمات پیش‌فرض UEFI BIOS، حافظه Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC متفاوت تشخیص داده شد.

بنابراین، در مورد برد Asus Rampage V Extreme، کیت حافظه Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC به عنوان DDR4-2400 با زمان بندی 17-15-15-35 (ولتاژ تغذیه 1.2 ولت) تعریف شده است.

در مورد برد WIFI Gigabyte GA X99-Gaming G1، همان کیت حافظه به عنوان DDR4-2400 تعریف شد، اما با زمان بندی 16-16-16-35.

حالا در مورد مهمترین چیز. در هیچ یک از بردهای آزمایشی ما، حافظه Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC قادر به کار با تنظیمات تعریف شده در نمایه XMP، یعنی در فرکانس موثر 3000 مگاهرتز با زمان بندی 16-16-16-36 و ولتاژ تغذیه نبود. 1.35 V. اگر به صورت دستی در UEFI نصب شود فرکانس بایوس 3000 مگاهرتز، زمان بندی 16-16-16-36 و ولتاژ تغذیه 1.35 ولت، سیستم بوت نمی شود. ما همچنین سعی کردیم زمان بندی را برای 3000 مگاهرتز افزایش دهیم، اما همه اینها بیهوده بود. در این فرکانس حافظه از کار کردن خودداری کرد.

از طریق آزمون و خطا، مشخص شد که کیت حافظه Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC ما می تواند با حداکثر فرکانس 2666 مگاهرتز کار کند، نه بالاتر. در واقع، فرکانس اعلام شده 3000 مگاهرتز به سادگی یک فریب است. با این حال، ما به هیچ وجه چنین اظهارات بلندی نخواهیم کرد و توضیح خواهیم داد که کیت حافظه Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC به طور خاص با پردازنده Intel Core i7-5960X و ما برد گیگابایت GA X99-Gaming G1 WIFI مشخصات اعلام شده را برآورده نمی کند.

برای 2666 مگاهرتز بهترین زمان بندی هایی که می توانستیم پیدا کنیم عبارت بودند از: 13-14-14-30. با چنین زمان بندی هایی در فرکانس 2667 مگاهرتز، همه چیز به طور پایدار و بدون یخ زدن کار می کند.

در زیر نتایج آزمایش در برنامه AIDA64 برای مجموعه‌ای از ماژول‌های حافظه Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC با تنظیمات پیش‌فرض (DDR4-2400؛ 16-16-16-35) و اورکلاک (DDR4-2667؛ 13-14-14-30) آمده است. ).

Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16

حافظه کینگستون هایپر ایکس Predator HX424C12PBK4/16 متعلق به سری حافظه های اورکلاک Kingston HyperX Predator است.

همانطور که از اطلاعات بر می آید، این شرکت طیف بسیار گسترده ای از کیت های حافظه DDR4 را تولید می کند. ظرفیت کیت ها می تواند 16، 32 و 64 گیگابایت، تعداد ماژول های یک کیت چهار یا هشت گیگابایت و ظرفیت یک ماژول می تواند 4 یا 8 گیگابایت باشد. در عین حال، این شرکت کیت های حافظه DDR4 را با فرکانس های موثر 2133، 2400، 2666، 2800 و 3000 مگاهرتز تولید می کند.

در وب سایت Kingston راهی برای رمزگشایی نام ماژول حافظه وجود دارد. با استفاده از این اطلاعات می توانید متوجه شوید که نام ماژول HX424C12PBK4/16 اطلاعات زیر را رمزگذاری می کند: این یک ماژول حافظه UDIMM DDR4-2400 با تأخیر CAS 12 است. حافظه متعلق به سری HyperX Predator است و مجهز به هیت سینک مشکی است. ، و ظرفیت کل مجموعه چهار ماژول 16 گیگابایت می باشد.

در میز تست ما با تنظیمات پیش‌فرض UEFI BIOS، حافظه Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16 با فرکانس 2133 مگاهرتز با زمان‌بندی 15-15-15-36 و ولتاژ تغذیه 1.2 ولت شروع به کار کرد.

فرکانس وعده داده شده 2400 مگاهرتز با زمان بندی 12-13-13-35 از طریق پروفایل XMP پیاده سازی شده است. علاوه بر این، برای حافظه Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16 دو پروفایل XMP وجود دارد: یکی برای فرکانس 2400 مگاهرتز با زمان بندی 12-13-13-35 در ولتاژ تغذیه 1.4 ولت و دومی؟ برای فرکانس 2133 مگاهرتز، اما با زمان بندی 13-13-13-36 و ولتاژ تغذیه 1.2 ولت.

هنگامی که اولین پروفایل XMP در بایوس UEFI (برای فرکانس 2400 مگاهرتز) فعال می شود، حافظه همانطور که باید در فرکانس 2400 مگاهرتز با زمان بندی 12-13-13-35 با ولتاژ تغذیه 1.4 شروع می شود. V. با این حال، به صورت دستی برای فرکانس 2400 مگاهرتز شما همچنین می توانید زمان های کوتاه تری را انتخاب کنید. به ویژه، روی میز تست ما، حافظه با زمان بندی 12-12-12-35 (در فرکانس 2400 مگاهرتز) کار می کرد.

اما ما نتوانستیم حافظه Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16 را با فرکانس بالاتر (2600 مگاهرتز) حتی با زمان بندی درشت تر اجرا کنیم.

AData XPG AX4U2400W4G16-QRZ

شرکت AData در دو سری Consumer (کاربر) و Gaming (بازی). حافظه سرور نیز وجود دارد، اما اکنون آن را در نظر نمی گیریم. کیت حافظه متعلق به سری Gaming است.

در این صورت نباید کلمه Gaming را جدی بگیرید. این فقط یک موقعیت بازاریابی حافظه است که هدف آن جلب توجه است. تفاوت حافظه های سری Gaming با سری های معمولی Consumer در وجود رادیاتورهای تزئینی (رادیاتورها معنای دیگری ندارند) و سرعت بیشتر حافظه های سری Gaming.

سری AData Gaming تعداد بسیار زیادی کیت حافظه مختلف را ارائه می دهد. علاوه بر این، هر ماژول حافظه سری AData Gaming را می توان به طور جداگانه (یک ماژول)، در مجموعه ای از دو ماژول یا در مجموعه ای از چهار ماژول خریداری کرد. علاوه بر این، هر دو ماژول 4 و 8 گیگابایتی در دسترس هستند. دقیقاً به همین دلیل است که دامنه کیت‌های حافظه AData Gaming DDR4 بسیار گسترده است.

با این حال، درک این مجموعه دشوار نیست. حافظه DDR4-2133 با زمان بندی 13-13-13 و 15-15-15 وجود دارد. با در نظر گرفتن ظرفیت احتمالی ماژول ها (4 و 8 گیگابایت) و همچنین تنظیمات مختلف مجموعه ها (یک، دو و چهار ماژول)، متوجه می شویم که دوازده گزینه برای حافظه DDR4-2133 به تنهایی وجود دارد.

علاوه بر این، حافظه DDR4-2400 با زمان بندی 16-16-16، حافظه DDR4-2666 با زمان بندی 16-16-16، حافظه DDR4-2800 با زمان بندی 17-17-17 و حافظه DDR4-3000 با زمان بندی 16-16- وجود دارد. 16 . باز هم، هر حافظه ای را می توان در مجموعه های یک، دو یا چهار ماژول نشان داد و ظرفیت ماژول می تواند 4 یا 8 گیگابایت باشد.

همچنین حافظه سریعتر DDR4-3200/3300/3333 وجود دارد. اما برای این حافظه زمان بندی فقط 16-16-16 است و ظرفیت ماژول ها 4 گیگابایت است.

در مرحله بعد، مجموعه ای از چهار ماژول حافظه AData XPG AX4U2400W4G16-QRZ را بررسی خواهیم کرد. همانطور که از نام به راحتی می توانید حدس بزنید، ما در مورد ماژول های حافظه DDR4-2400 با زمان بندی 16-16-16 صحبت می کنیم. ولتاژ تغذیه این ماژول های حافظه 1.2 ولت است.

در میز تست ما با تنظیمات پیش فرض UEFI BIOS، حافظه AData XPG AX4U2400W4G16-QRZ با فرکانس 2133 مگاهرتز با زمان بندی 15-15-15-36 و ولتاژ تغذیه 1.2 ولت شروع به کار کرد.

فرکانس وعده داده شده 2400 مگاهرتز با زمان بندی 16-16-16 از طریق پروفایل XMP پیاده سازی شده است.

هنگامی که نمایه XMP در بایوس UEFI فعال می شود، حافظه همانطور که باید از 2400 مگاهرتز با زمان بندی 16-16-16-39 شروع می شود.

ما نتوانستیم حافظه AData XPG AX4U2400W4G16-QRZ را با فرکانس بالاتر اجرا کنیم. با این حال در فرکانس 2400 مگاهرتز می توان زمان بندی بهتری را انتخاب کرد. بهترین زمان بندی که توانستیم برای این حافظه در فرکانس 2400 مگاهرتز پیدا کنیم، 13-12-12-36 بود.

AData AD4U2133W4G15-B

اگر کیت قبلی AData متعلق به سری بازی ها بود، کیت حافظه متعلق به سری Consumer یعنی ساده ترین سری حافظه های DDR4 است.

سری Consumer شامل دو نوع ماژول حافظه DDR4-2133 است: 4 گیگابایت و 8 گیگابایت. در مورد اول، ماژول ها AData AD4U2133W4G15-B نامیده می شوند و در مورد دوم - AData AD4U2133W8G15-B. تمام ویژگی های دیگر ماژول ها کاملاً یکسان است. فرکانس حافظه موثر 2133 مگاهرتز، زمان بندی 15-15-15-36 و ولتاژ تغذیه 1.2 ولت است. ماژول های حافظه با ظرفیت 4 گیگابایت یک طرفه هستند و بر اساس تراشه های حافظه SKhynix H5AN4G8NMFR (8 تراشه هر کدام 512 مگابایت).

توجه داشته باشید که در ماژول های حافظه AData AD4U2133W8G15-B هیچ هیت سینک وجود ندارد.

در میز تست ما با تنظیمات پیش فرض UEFI BIOS، حافظه AData AD4U2133W8G15-B بدون مشکل و مطابق با مشخصات کامل، یعنی در فرکانس 2133 مگاهرتز با زمان بندی 15-15-15-36 و با منبع تغذیه راه اندازی شد. ولتاژ 1.2 ولت

علاوه بر این، مشخص شد که این حافظه می تواند در فرکانس 2400 مگاهرتز کار کند. هنگام تنظیم این فرکانس، زمان بندی ها در حالت خودکار روی 16-17-17-40 تنظیم می شود. بهترین زمان هایی که توانستیم بدون از دست دادن ثبات برای این حافظه انتخاب کنیم 14-14-14-36 بود.

آزمایش کردن

بنابراین، در مجموع، پنج مجموعه از حافظه چهار کاناله DDR4 در آزمایش ما شرکت کردند، که هر کدام در دو حالت عملیاتی آزمایش شدند: با تنظیمات پیش فرض و با تنظیمات مربوط به حداکثر اورکلاک.

اول از همه، ما متذکر می شویم که تمام کیت های حافظه، به استثنای Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC، به طور پیش فرض به عنوان حافظه DDR4-2133 با زمان بندی 15-15-15-36 تعریف شده اند. در تمام آزمایش‌های ما، همه کیت‌ها در حالت DDR4-2133 با زمان‌بندی 15-15-15-36 نتایج تقریباً یکسانی تولید کردند. و برای اینکه مقاله را با داده های غیر ضروری شلوغ نکنید، در آینده به سادگی در مورد حافظه DDR4-2133 با زمان بندی 15-15-15-36 صحبت خواهیم کرد، یعنی هر کیت با تنظیمات پیش فرض - به استثنای Geil Evo Potenza حافظه GPR416GB3000C16QC.

برای آزمایش ما از یک پایه با پیکربندی زیر استفاده کردیم:

• پردازنده Intel Core i7-5960X؛
• مادری برد گیگابایت X99-Gaming G1 WIFI;
• چیپست اینتل X99;
• اینتل SSD سری 520 (240 گیگابایت):
• اتاق عمل سیستم ویندوز 8.1 (64 بیتی).

اندازه‌گیری‌های عملکرد با استفاده از برنامه‌های واقعی از اسکریپت آزمایشی iXBT Application Benchmark 2015 انجام شد. ما استفاده از تست‌های مصنوعی را که تولیدکنندگان حافظه بسیار دوست دارند، در این مورد بی‌معنی می‌دانیم، زیرا "طوطی‌هایی" که آنها تولید می‌کنند هیچ ارتباطی با واقعیت ندارند.

از بسته iXBT Application Benchmark 2015، ما عمداً آزمایش هایی را که سرعت اجرای آنها به زیرسیستم ذخیره سازی داده ها بستگی دارد (سرعت کپی، سرعت نصب و حذف برنامه و غیره) حذف کردیم. علاوه بر این، آزمون Adobe After Effects CC 2014.1.1 (تست شماره 2) حذف شد. واقعیت این است که برای این تست، در مورد استفاده از پردازنده 8 هسته ای (16 هسته منطقی) Intel Core i7-5960X، توصیه می شود از حافظه نه 16، بلکه 32 گیگابایت استفاده کنید. در غیر این صورت، آزمایش بدون فناوری چند پردازشی انجام می شود، یا باید تعداد هسته های پردازنده مورد استفاده را به شدت کاهش دهید. در یک کلام، حذف این تست آسان تر است، به خصوص که این روش شامل تست دیگری با استفاده از برنامه Adobe After Effects CC 2014.1.1 است. علاوه بر این، آزمایش‌هایی را که خطای اندازه‌گیری زیادی دارند و برای به دست آوردن یک نتیجه قابل اعتماد به تعداد زیادی تکرار نیاز دارند، حذف کردیم. هنگام تست حافظه، زمانی که تغییر فرکانس ها و زمان ها منجر به افزایش ناچیز عملکرد می شود، استفاده از تست هایی که در آنها نتیجه تکرارپذیری بسیار خوبی دارد (با یک خطای کوچک اندازه گیری) بسیار مهم است.

در نتیجه آزمایش های زیر را ترک کردیم:

• MediaCoder x64 0.8.33.5680،
• Adobe Premiere Pro CC 2014.1،
• Adobe After Effects CC 2014.1.1،
• Photodex ProShow Producer 6.0.3410،
• فتوشاپ CC 2014.2.1،
• ACDSee Pro 8
• Adobe Illustrator CC 2014.1.1،
• Adobe Audition CC 2014.2،
• WinRAR 5.11، بایگانی،
• WinRAR 5.11، از حالت فشرده خارج می شود.

بنابراین، بیایید با یک آزمایش رمزگذاری ویدیو با استفاده از برنامه MediaCoder x64 0.8.33.5680 شروع کنیم. همانطور که می بینیم، این وظیفهبه سرعت حافظه خیلی حساس نیست: بدترین نتیجه تنها 6٪ با بهترین نتیجه متفاوت است. جالب است بدانید که حافظه Geil Evo Potenza در فرکانس 2667 مگاهرتز با زمان بندی 13-14-14-30 نتیجه مشابه حافظه Kingston HyperX Predator در فرکانس 2400 مگاهرتز با زمان بندی 12-12-12-35 را نشان می دهد. و در 2400 مگاهرتز (با زمان بندی 16-16-16-35)، حافظه Geil Evo Potenza تقریباً مشابه حافظه DDR4-2133 عمل می کند.

در Adobe Premiere Pro CC 2014.1 نتیجه مشابهی دریافت می کنیم. تفاوت زمان اجرای تست بین حافظه های DDR4-2133 و DDR4-2400 تقریباً 5 درصد است. و در این تست حافظه Geil Evo Potenza در فرکانس 2667 مگاهرتز با زمان بندی 13-14-14-30 نتیجه ای مشابه هر حافظه دیگری در حالت DDR4-2400 نشان می دهد. و در 2400 مگاهرتز (با زمان بندی 16-16-16-35)، حافظه Geil Evo Potenza تقریباً مشابه حافظه DDR4-2133 عمل می کند.

در تست مبتنی بر برنامه Adobe After Effects CC 2014.1.1، تفاوت بین بدترین و بهترین نتایج بیش از 5٪ نیست. یک بار دیگر، حافظه Geil Evo Potenza در 2667 مگاهرتز با زمان بندی 13-14-14-30 نتیجه مشابه هر حافظه دیگری را در حالت DDR4-2400 نشان می دهد. و در 2400 مگاهرتز (با زمان بندی 16-16-16-35)، حافظه Geil Evo Potenza تقریباً مشابه حافظه DDR4-2133 عمل می کند.

Photodex ProShow Producer 6.0.3410 کمی به سرعت حافظه حساس تر است و در آزمایش ما تفاوت بین بدترین و بهترین نتایج حدود 6٪ است. اما باز هم، سریعترین حافظه Geil Evo Potenza با فرکانس 2667 مگاهرتز مانند سایر حافظه های DDR4-2400 عمل می کند و در 2400 مگاهرتز نتایج حافظه Geil Evo Potenza با نتایج DDR4-2133 قابل مقایسه است.

معلوم شد که Adobe Photoshop CC 2014.2.1 نسبت به سرعت حافظه حساس نیست. در آزمایش ما، تفاوت بین بدترین و بهترین نتایج حدود 3.5٪ بود. و دوباره، حافظه "عجیب" Geil Evo Potenza در 2667 مگاهرتز تقریباً مانند سایر حافظه های DDR4-2400 عمل می کند و در 2400 مگاهرتز نتایج حافظه Geil Evo Potenza با نتایج DDR4-2133 قابل مقایسه است.

در آزمایش با استفاده از برنامه ACDSee Pro 8، وابستگی به سرعت حافظه بسیار ناچیز است: تفاوت بین بدترین و بهترین نتایج حدود 1.5٪ بود. حافظه Geil Evo Potenza ما را با هیچ چیز خوشایند شگفت زده نکرد: در فرکانس 2667 مگاهرتز تقریباً مانند سایر حافظه های DDR4-2400 عمل می کند و در فرکانس 2400 مگاهرتز نتایج حافظه Geil Evo Potenza حتی اندکی است. بدتر از نتایج DDR4-2133.

در آزمایش با استفاده از برنامه Adobe Illustrator CC 2014.1.1، هیچ چیز به سرعت حافظه بستگی ندارد. در اینجا، برای تمام مجموعه های حافظه در حالت های مختلف عملکرد، نتایج یکسانی به دست می آید.

اما در آزمایش با استفاده از برنامه Adobe Audition CC 2014.2، وابستگی به سرعت حافظه، اگرچه ناچیز است، وجود دارد: تفاوت بین بدترین و بهترین نتایج 4.8٪ بود. برای حافظه Geil Evo Potenza، مانند سایر موارد، موارد زیر را به دست می‌آوریم: در 2667 مگاهرتز، کمی بدتر از هر حافظه دیگری از نوع DDR4-2400 عمل می‌کند، و در 2400 مگاهرتز، نتایج حافظه Geil Evo Potenza تقریباً مشابه نتایج حافظه است. DDR4- 2133.

در تست آرشیو با استفاده از برنامه WinRAR 5.11، تفاوت بین بدترین و بهترین نتایج 5.6٪ بود. حافظه Geil Evo Potenza در 2667 مگاهرتز کمی بدتر از سایر حافظه های DDR4-2400 عمل می کند و در 2400 مگاهرتز نتایج Geil Evo Potenza تقریباً مشابه DDR4-2133 است.

در تست unzipping با استفاده از برنامه WinRAR 5.11، تفاوت بین بدترین و بهترین نتایج 4٪ بود. و مانند همیشه، حافظه Geil Evo Potenza در 2667 مگاهرتز نتایج معمولی از حافظه DDR4-2400 و در 2400 مگاهرتز نتایج معمولی از DDR4-2133 را نشان می دهد.

نتیجه گیری

در واقع، نتایجی که می توان از آزمایش ما گرفت کاملاً قابل پیش بینی است. امروز نکته خاصی در حافظه پرسرعت DDR4 وجود ندارد و گزینه DDR4-2133 برای اکثر افراد کاملاً کافی است. برنامه های کاربردی سفارشی. حداکثر افزایش عملکردی که می توان با استفاده از حافظه پرسرعت DDR4-2400 به جای استاندارد DDR4-2133 بدست آورد حدود 5 درصد است. علاوه بر این، ما هیچ تفاوت قابل توجهی بین ماژول ها / کیت های تولید کنندگان مختلف پیدا نکردیم.

علاوه بر این، همانطور که مشخص شد، حافظه پرسرعت که تحت پوشش DDR4-2400 فروخته می شود، در واقع یک نسخه اورکلاک شده از حافظه DDR4-2133 است، یعنی حالت عملیاتی DDR4-2400 فقط از طریق نمایه XMP اجرا می شود. . و به احتمال زیاد، اگر معمولی ترین حافظه DDR4-2133 را خریداری کنید، می توانید آن را به DDR4-2400 تبدیل کنید. پس آیا پرداخت بیش از حد منطقی است؟

حافظه DDR4-3000 (Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC) حافظه DDR4-2400 بود و به سادگی از کار کردن با سرعت وعده داده شده 3000 مگاهرتز خودداری کرد. در کل حافظه Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC بسیار عجیب است. در حالت DDR4-2667 (حداکثر فرکانسی که توانسته اجرا شود) مانند حافظه DDR4-2400 و در حالت DDR4-2400 مانند حافظه DDR4-2133 کار می کند. در واقع، این یک مثال برای کسانی است که فکر می کنند حافظه با سرعت بالا جالب است.

همانطور که قبلاً گفتیم، در مورد هیت سینک های مختلف با شکل های عجیب و غریب در ماژول های حافظه پر سرعت، این چیزی بیش از یک عنصر تزئینی نیست. حافظه مدرن DDR4، حتی با افزایش ولتاژ تغذیه به 1.4 ولت، به هیچ وجه نیازی به رادیاتور ندارد.

زمان نسبتا کمی از زمانی که رم مدرن DDR3 جایگزین ماژول های معمول DDR2 شد و به تدریج از یک لذت عجیب و غریب گران قیمت با عملکرد مشکوک به یک محصول انبوه مورد تقاضا برای همه بخش های بازار تبدیل شد، می گذرد. اخیراً - حدود سه سال پیش، هنگام جمع‌آوری سؤالات متداول در مورد DDR3، در بیشتر موارد مجبور شدم در مورد قابلیت‌های DDR3 در زمان آینده صحبت کنم.

ظهور یک استاندارد رم جدید DDR4 تقریباً نزدیک است. به گفته کارشناسان انجمن فناوری حالت جامد JEDEC (شورای مهندسی مشترک دستگاه‌های الکترونیکی سابق)، یک سازمان صنعتی مستقل برای توسعه و پذیرش استانداردها در صنعت نیمه‌رسانا، اولین نمونه‌های اولیه ماژول‌های DDR4 SDRAM در سال آینده، زمانی که نهایی خواهد شد، ظاهر خواهند شد. مشخصات استاندارد نهایی شده است. شروع تولید تجاری انبوه DDR4 در حال حاضر برای سال 2012 برنامه ریزی شده است و انتظار می رود انتقال کامل از DDR3 به DDR4 نزدیک به 2015 باشد.

تا همین اواخر، اطلاعات نسبتا کمی در مورد استاندارد DDR4 که برای اولین بار در انجمن توسعه دهندگان اینتل در سانفرانسیسکو در سال 2008 معرفی شد، وجود داشت. به طور کلی، فرکانس های ساعت آینده، ولتاژ تغذیه و استانداردهای فرآیند مورد انتظار مورد بحث قرار گرفت. جزئیات خاصی در مورد معماری تراشه، توپولوژی رابط یا پارامترهای سیگنال وجود نداشت. به طور کلی، حتی در حال حاضر نیز شفافیت کاملی در مورد این مسائل وجود ندارد، اما کنفرانس های Denali MemCon10 و MemCon Tokyo 2010، که در پایان ماه جولای در سانتا کلارا و توکیو برگزار شد، به استانداردهای آینده اطمینان بخشید.

به لطف Denali، شرکت ما مجموعه کاملی از گزارش‌ها، ارائه‌ها و بحث‌ها را به عنوان بخشی از MemCon10 در اختیار دارد، بنابراین امروز ما اطلاعات شناخته‌شده‌ای درباره آینده DDR4 را به شما جلب می‌کنیم.

⇡ چگونه و چرا DDR3 ظهور DDR4 را کند می کند

اول از همه، شما باید یک چیز را درک کنید چیز ساده: انتقال به یک استاندارد جدید به دستور از بالا یا هوس شخصی اتفاق نمی افتد، بلکه به دلیل ناتوانی نسل قبلی محصولات در کنار آمدن با وظایف محول شده است. یعنی نیاز به DDR4 بلافاصله پس از اتمام کامل قابلیت های DDR3 به وجود می آید.

این دقیقاً فتنه کلیدی با به تعویق انداختن اجرای DDR4 به تاریخی دیرتر از برنامه ریزی قبلی است. این موضوع در طول MemCom10 توسط بیل گرواسی، نایب رئیس US Modular و عضو هیئت مدیره JEDEC به تفصیل مورد بحث قرار گرفت. امروزه، به سختی می توان قابلیت های معماری DDR3 را تمام شده نامید، بنابراین در حال حاضر منطقی است که توسعه این استاندارد را بیشتر ادامه دهیم. و هر چه بیشتر بتوانیم از DDR3 خارج شویم، اجرای DDR4 بیشتر به تأخیر می افتد.

بیایید به وضعیت فعلی نگاه کنیم. به طور سنتی، عملکرد یک نسل جدید حافظه معمولاً از موقعیت‌هایی شروع می‌شود که نسل قبلی «خفه» می‌شوند. بیایید به یاد بیاوریم که حافظه DDR3 از DDR3-1066 شروع شد، جایی که گسترش حافظه انبوه DDR2 (DDR2-400/1066) متوقف شد.

امروزه حافظه DDR3-1333 یک استاندارد صنعتی پذیرفته شده است. تعداد زیادی ماژول حافظه DDR3-1600 در بازار وجود دارد، DDR3-1866 وجود دارد و گزینه های غیر استاندارد بی شماری مانند DDR3-2000 وجود دارد.

پیش از این، انتظار می رفت که قابلیت های حافظه انبوه DDR3 در حدود سطح عملکرد DDR3-1600 به پایان برسد. از این نقطه شروع، انتظار می رفت که حافظه DDR4 افزایش یابد، اما اخیراً مشخصات DDR3 برای گنجاندن نسخه استاندارد DDR3-2133 گسترش یافته است.

بنابراین، در حضور ماژول های استاندارد DDR3-2133 گواهی شده، ظاهر حافظه DDR4-1600 به سادگی معنای خود را از دست می دهد. یک نقشه راه مدرن و واقعی تر که در کنفرانس MemCon10 اعلام شد، نشان می دهد که در استاندارد DDR4، سرعت ماژول ها از DDR4-2133 تا DDR4-4266 خواهد بود.

با این حال، عملکرد رو به رشد تنها "برنده" نیست که عمر استاندارد DDR3 را افزایش داده و ظاهر DDR4 را به تاخیر می اندازد. یکی دیگر نکته مهم- مصرف برق به طور مستقیم با ولتاژ تغذیه تراشه های حافظه مرتبط است. در ابتدا فرض بر این بود که ولتاژ تغذیه حافظه DDR4 جدید 1.2 ولت باشد و سپس نسل های جدیدی از تراشه ها با ولتاژ تغذیه 1.1 ولت و 1.05 ولت ظاهر می شوند و در همان زمان برای DDR3 که برای اولین بار در 1.5 ولت معرفی شد. نسخه، توسعه باید در تراشه های فعلی 1.35 ولت به پایان می رسید. با این حال، انتشار حافظه ولتاژ پایین DDR3 با ولتاژ تغذیه تنها 1.25 ولت، معرفی حافظه 1.2 ولت DDR4 را زود هنگام می کند، زیرا فرکانس های حافظه بالاتر به طور قابل توجهی مصرف برق را افزایش می دهد.

سومین نکته مهم، ظرفیت رو به رشد ماژول ها است، و در اینجا DDR3 دوباره آماده تسلیم شدن نیست. ظهور تراشه های DDR3 ولتاژ پایین با ظرفیت های 4 گیگابیت و 8 گیگابیت امکان راه اندازی تولید ماژول های حافظه بسیار بزرگ با مصرف انرژی کم را فراهم می کند که ظاهر DDR4 را نیز در آینده نزدیک بی ربط می کند.

⇡ دنیا هرگز مثل قبل نخواهد بود: معماری و توپولوژی جدید DDR4

در یک زمان، در طول انتقال از حافظه DDR2 به DDR3، توسعه دهندگان یک استاندارد جدید در آن زمان گامی انقلابی برداشتند. توپولوژی اتصال باس حافظه "ستاره" معمولی DDR2 با توپولوژی شبکه (Fly-by) متشکل از گذرگاه های فرمان، آدرس و کنترل، با پایانه های روی ماژول (On-DIMM) و مقاومت های خارجی دقیق (مقاومت های ZQ) جایگزین شده است. مدارهای کالیبراسیون

با این حال، مهم نیست که چقدر طناب بپیچد، اتوبوس با توپولوژی چند نقطه ای خطوط انتقال داده همچنان به پایان می رسد، همانطور که مدت ها پیش برای حافظه گرافیکی GDDR انجام می داد. سرعت ها امروز یکسان نیست، الزامات برای حجم داده های ارسالی یکسان نیست.

همانطور که بیل گرواسی به صراحت بیان کرد، " اتوبوس چند قطره باید بمیردبا توجه به استاندارد DDR4، این بدان معناست که اتصالات نقطه به نقطه جای توپولوژی چند نقطه ای را خواهند گرفت، در غیر این صورت افزایش عملکرد قابل توجهی وجود نخواهد داشت.

بنابراین، زیرسیستم حافظه DDR4 تنها از یک ماژول حافظه در هر کانال پشتیبانی می کند. بعید است که این موضوع تاثیر قابل توجهی در بازار رایانه های شخصی موبایل و دسکتاپ داشته باشد، اگرچه افزایش میزان رم به هیچکس آسیبی نمی رساند، اما این موضوع بیشترین اهمیت را برای بازار سرورها خواهد داشت. چگونه می توان میزان حافظه را تحت چنین محدودیت های کانال سخت افزایش داد؟

امروزه چندین راه برون رفت از وضعیت ابداع شده است.

اولین مورد منطقی ترین است: افزایش ظرفیت تراشه های واقعی و ماژول های حافظه ضروری است. یکی از روش های امیدوارکننده، تولید تراشه های چند لایه با استفاده از فناوری TSV (Through-Silicon Via) است که به آن "حجمی" یا به سادگی سه بعدی نیز می گویند.

فناوری TSV تنها شباهت دوری با تراشه‌های حافظه فلش چند لایه (MLP) دارد، اما این قیاس به درک ماهیت تشکیل تراشه در کلی‌ترین شرایط کمک می‌کند. به هر حال، این ایده به هیچ وجه جدید نیست، زیرا در سال 2007، سامسونگ الکترونیکس از انتشار اولین تراشه های DRAM 512 مگابیت چند لایه با استفاده از فناوری TSV خبر داد.

این فناوری است که کنسرسیوم Elpida Memory، Powertech Technology و United Microelectronics (UMC) قصد دارد از آن برای انتشار DDR4 استفاده کند. آنها با هم قصد دارند فناوری TSV (Through-Silicon Via) را برای تولید تراشه های سه بعدی چند لایه که منطق و حافظه را ترکیب می کند، توسعه دهند. این پروژه فناوری تولید تراشه‌های چندلایه برای فناوری فرآیند 28 نانومتری مبتنی بر فناوری‌های DRAM از Elpida، کارخانه‌های مونتاژ PTI و تأسیسات تولید منطق UMC را توسعه خواهد داد. بنابراین، برنامه ریزی شده است تا به عرضه تراشه های حافظه نسبتا ارزان DDR4 با ظرفیت بسیار بالا دست پیدا کنیم.

Hynix همچنین به طور فعال روی اجرای فناوری TSV کار می کند و در Denali MemCon10 آنها در مورد برنامه های خود برای تولید تراشه های DDR و GDDR با ظرفیت بالا برای سال های آینده صحبت کردند. به گفته نمایندگان شرکت، توسعه تکنیک‌های استفاده از TSV در حال حاضر در مراحل ابتدایی است و ارزیابی این که چه مزایایی ممکن است در آینده به همراه داشته باشد دشوار است.

یکی دیگر از روش های شناخته شده و قبلاً اثبات شده استفاده از تکنیک به اصطلاح "تخلیه حافظه" - LR-DIMM (Load-Reduce DIMM) است. ماهیت این ایده این است که ماژول حافظه LR-DIMM شامل یک تراشه خاص (یا چندین تراشه) است که تمام سیگنال های اتوبوس را بافر می کند و به شما امکان می دهد میزان حافظه پشتیبانی شده توسط سیستم را افزایش دهید.

به عنوان مثال، امروزه سامسونگ و میکرون قبلاً بر فناوری تولید ماژول های حافظه DDR3 LR-DIMM با ظرفیت 32 گیگابایت مسلط شده اند. هیچ چیز استفاده از این فناوری را هنگام انتشار حافظه DDR4 محدود نمی کند. درست است، ما نباید شاید تنها، اما نه کمتر مهم، اشکال LR-DIMM را فراموش کنیم: بافر به ناچار منجر به افزایش بیشتر تاخیر می شود، که برای حافظه DDR4، طبق تعریف، در حال حاضر نسبتا بزرگ خواهد بود.

برای بخش سرور و محاسبات سطح بالا، جایی که تقاضای زیادی وجود دارد حجم زیادحافظه، راه کاملا متفاوتی برای خروج از موقعیت ارائه می شود. استفاده از سوئیچینگ با سرعت بالا با تراشه های سوئیچ چند ورودی ویژه را فرض می کند.

همانطور که مشخص است، تاخیر CAS (تأخیر بین ارسال یک آدرس ستون به حافظه و شروع انتقال داده) حافظه DDR3 فعلی 5 - 16 سیکل ساعت است، برای GDDR5، به ترتیب، 5 - 36 سیکل ساعت. در حالی که tRFC برای DDR3 90 - 350 ns است. به طور خاص، برای حافظه DDR3-2133، زمان بندی معمولی 12-12-12 در مقابل 9-9-9 برای بسیاری از ماژول های DDR3-1333 است. متأسفانه، ما هنوز نمی‌توانیم زمان‌بندی و تأخیر حافظه DDR4 را حتی از نظر تئوری تخمین بزنیم، زیرا، اجازه دهید یادآوری کنم، انتشار مشخصات نهایی DDR4 توسط JEDEC زودتر از سال 2012 برنامه‌ریزی شده است. بافر prefetch 8n که برای واکشی 8 کلمه داده در هر دسترسی حافظه در DDR3 طراحی شده است، در واقع جایگزین Prefetch16 در DDR4 خواهد شد، اما این دقیقاً چه تأثیری خواهد داشت. عملکرد کلیبدون دانستن سایر مشخصات کلیدی DDR4 ارزیابی آن دشوار است.

⇡ بیایید آن را خلاصه کنیم

در حال حاضر، مدت‌ها قبل از اینکه اولین ماژول‌های حافظه DDR4 SDRAM در قفسه‌های فروشگاه‌های ما ظاهر شوند، می‌توانیم با اطمینان بگوییم: فرآیند انتقال از DDR3 به DDR4 پیچیده‌تر و طولانی‌تر از انتقال از DDR2 به DDR3 خواهد بود. همه به یاد دارند، شکر هم وجود نداشت و اخیراً تمام شد.

برای همه سخت تر خواهد بود - هم تولیدکنندگان تراشه و هم تولیدکنندگان ماژول حافظه. با توجه به تغییرات در توپولوژی و معماری حافظه، این کار برای هر دو سازنده مادربرد و یکپارچه سازهای سیستم. البته، ما، کاربران نهایی، آن را نیز دریافت خواهیم کرد، که در نهایت تمام این "جشن" انتقال به استانداردهای جدید را از کیف پول خود پرداخت خواهیم کرد.

انتقال به نوع جدیدی از حافظه تا حدی به دلیل عدم آمادگی فنی صنعت برای انتشار DDR4 مختل شده است. به عنوان مثال، برای تولید تراشه های حافظه DDR4 با ولتاژ تغذیه حداقل 1.2 ولت، ابتدا باید واقعاً بر فناوری فرآیند 30 نانومتری تسلط داشته باشید، اما نتیجه حتی در مقایسه با انواع فعلی 1.25 ولت DDR3، مقرون به صرفه ترین تراشه نخواهد بود. به دلیل مصرف انرژی بیشتر در فرکانس های کاری بالاتر. ولتاژ تغذیه کمتر برای هسته‌های ترانزیستور و بر این اساس، مصرف انرژی کمتر تراشه‌ها تنها با توسعه استانداردهای فرآیند تقریباً 20 نانومتری امکان‌پذیر خواهد بود، که زودتر از سال‌های 2012-2013 اتفاق نخواهد افتاد.

اکنون می توان با گسترش مشخصات DDR3 برای پشتیبانی از حالت DDR3-2133، نیاز مبرم به حافظه قدرتمندتر را کاهش داد، که نیاز به ظهور فوری نسل جدیدی از حافظه را کاهش می دهد. نسخه اولیه DDR4-1600 به دلیل نامرتبط بودن آن، اصلاً بعید است که منتشر شود.

امروزه فرض بر این است که ماژول های حافظه DDR4 در انواعی از DDR4-2133 تا DDR4-4266 ارائه می شوند. انتظار می‌رود اولین تراشه‌های DDR4 که مطابق با فناوری فرآیند 32 نانومتر/36 نانومتر تولید می‌شوند، در سال آینده، 2011 ظاهر شوند و نسخه نهایی استاندارد DDR4 در سال 2012 توسط JEDEC پذیرفته شود.

سپس یک حماسه چند ساله شروع به جایگزینی تدریجی DDR3 با DDR4 می کند، که طبق برآوردهای اولیه تا سال 2015 به طور جدی خود را نشان می دهد و سپس وضعیت به تدریج شروع به توسعه می کند.

بنابراین، در هر صورت، برای امروز تنها یک نتیجه اصلی وجود دارد: ما هنوز چند سال آرام با حافظه DDR3 داریم.

بنابراین ما رفتیم پردازنده های اینتلهاسول-ای. این سایت قبلا برترین Core i7-5960X 8 هسته ای و همچنین مادربرد ASUS X99-DELUXE را آزمایش کرده است. و شاید "ترفند" اصلی پلت فرم جدیدپشتیبانی از استاندارد رم DDR4 در دسترس قرار گرفته است.

آغاز یک دوره جدید، دوره DDR4

درباره استاندارد SDRAM و ماژول های حافظه

اولین ماژول های SDRAM در سال 1993 ظاهر شدند. آنها توسط سامسونگ منتشر شدند. در سال 2000، SDRAM به دلیل ظرفیت های تولید این غول کره ای، استاندارد DRAM را به طور کامل از بازار حذف کرد.

مخفف SDRAM مخفف Synchronous Dynamic Random Access Memory است. به معنای واقعی کلمه، این می تواند به عنوان "حافظه دسترسی تصادفی پویا همزمان" ترجمه شود. بیایید معنای هر یک از ویژگی ها را توضیح دهیم. حافظه دینامیک به این دلیل است که به دلیل ظرفیت کم خازن ها، دائماً نیاز به به روز رسانی دارد. به هر حال، علاوه بر پویا، حافظه ایستا نیز وجود دارد که نیازی به به روز رسانی مداوم داده ها (SRAM) ندارد. به عنوان مثال، SRAM، زیربنای حافظه کش است. حافظه علاوه بر پویا بودن، برخلاف DRAM ناهمزمان، همزمان نیز می باشد. همزمانی به این معنی است که حافظه هر عملیات را برای تعداد مشخصی از بارها (یا چرخه ها) انجام می دهد. به عنوان مثال، هنگام درخواست هر داده، کنترل کننده حافظه دقیقاً می داند که چقدر طول می کشد تا به آن دسترسی پیدا کند. ویژگی synchronicity به شما امکان می دهد تا جریان داده ها را کنترل کرده و آنها را در صف قرار دهید. خوب، چند کلمه در مورد "حافظه دسترسی تصادفی" (RAM). این بدان معنی است که در همان زمان می توانید به هر سلولی در آدرس آن برای خواندن یا نوشتن دسترسی داشته باشید و همیشه در همان زمان، صرف نظر از مکان.

ماژول حافظه SDRAM

اگر مستقیماً در مورد طراحی حافظه صحبت کنیم، سلول های آن خازن هستند. اگر شارژی در خازن وجود داشته باشد، پردازنده آن را به عنوان یک واحد منطقی در نظر می گیرد. اگر شارژ وجود ندارد - به عنوان یک صفر منطقی. چنین سلول های حافظه ای ساختار مسطح دارند و آدرس هر یک از آنها به عنوان شماره ردیف و ستون جدول تعریف می شود.

هر چیپ شامل چندین آرایه حافظه مستقل است که جداول هستند. به آنها بانک می گویند. در هر واحد زمان فقط می توان با یک سلول در بانک کار کرد، اما می توان همزمان با چند بانک کار کرد. اطلاعاتی که نوشته می شود لازم نیست در یک آرایه واحد ذخیره شود. اغلب به چندین بخش تقسیم می شود و در بانک های مختلف نوشته می شود و پردازنده همچنان این داده ها را به عنوان یک کل واحد در نظر می گیرد. به این روش ضبط، interleaving می گویند. در تئوری، هر چه تعداد این بانک ها در حافظه بیشتر باشد، بهتر است. در عمل، ماژول هایی با تراکم تا 64 مگابیت دارای دو بانک هستند. با چگالی 64 مگابیت تا 1 گیگابیت - چهار، و با چگالی 1 گیگابیت و بالاتر - در حال حاضر هشت.

بانک حافظه چیست؟

و چند کلمه در مورد ساختار ماژول حافظه. ماژول حافظه خود یک برد مدار چاپی است که تراشه هایی روی آن لحیم شده است. به عنوان یک قاعده، می‌توانید دستگاه‌هایی را در فروش پیدا کنید که در فرم فاکتورهای DIMM (ماژول حافظه درون خطی دوگانه) یا SO-DIMM (ماژول حافظه درون خطی دوگانه طرح کوچک) ساخته شده‌اند. اولین مورد برای استفاده در تمام عیار در نظر گرفته شده است کامپیوترهای رومیزیو دوم - برای نصب در لپ تاپ. با وجود یک فاکتور شکل، ماژول های حافظه نسل های مختلف در تعداد مخاطبین متفاوت هستند. به عنوان مثال، یک راه حل SDRAM دارای 144 پین برای اتصال به مادربرد، DDR - 184، DDR2 - 214 پین، DDR3 - 240، و DDR4 - در حال حاضر 288 قطعه. البته در این مورد ما در مورد ماژول های DIMM صحبت می کنیم. دستگاه هایی که در فرم فاکتور SO-DIMM ساخته می شوند به دلیل اندازه کوچکتر، طبیعتاً تعداد کنتاکت های کمتری دارند. به عنوان مثال، یک ماژول حافظه DDR4 SO-DIMM با استفاده از 256 پین به مادربرد متصل می شود.

ماژول DDR (پایین) پین های بیشتری نسبت به SDRAM (بالا) دارد.

همچنین کاملاً بدیهی است که حجم هر ماژول حافظه به عنوان مجموع ظرفیت های هر تراشه لحیم شده محاسبه می شود. تراشه های حافظه، البته، می توانند از نظر چگالی (یا به عبارت ساده تر، در حجم) متفاوت باشند. به عنوان مثال، سامسونگ در بهار گذشته تولید انبوه تراشه هایی با تراکم 4 گیگابیت را آغاز کرد. علاوه بر این، در آینده ای قابل پیش بینی برنامه ریزی شده است که حافظه با چگالی 8 گیگابیت منتشر شود. ماژول های حافظه نیز گذرگاه مخصوص به خود را دارند. حداقل عرض گذرگاه 64 بیت است. این بدان معنی است که 8 بایت اطلاعات در هر چرخه ساعت منتقل می شود. لازم به ذکر است که ماژول های حافظه 72 بیتی نیز وجود دارد که در آنها 8 بیت "اضافی" برای فناوری تصحیح خطا ECC (Error Checking & Correction) رزرو شده است. به هر حال، عرض گذرگاه یک ماژول حافظه نیز مجموع عرض گذرگاه هر تراشه حافظه جداگانه است. یعنی اگر گذرگاه ماژول حافظه 64 بیتی باشد و هشت تراشه روی نوار لحیم شده باشد، عرض گذرگاه حافظه هر تراشه 64/8 = 8 بیت است.

برای محاسبه پهنای باند نظری یک ماژول حافظه، می توانید از فرمول زیر استفاده کنید: A*64/8=PS، که در آن "A" نرخ انتقال داده و "PS" پهنای باند مورد نیاز است. به عنوان مثال، ما می توانیم یک ماژول حافظه DDR3 با فرکانس 2400 مگاهرتز را انتخاب کنیم. در این حالت توان خروجی 2400*64/8=19200 مگابایت بر ثانیه خواهد بود. این عددی است که در علامت گذاری ماژول PC3-19200 به آن اشاره شده است.

چگونه اطلاعات به طور مستقیم از حافظه خوانده می شود؟ ابتدا سیگنال آدرس به سطر مربوطه (Row) ارسال می شود و تنها پس از آن اطلاعات از ستون مورد نظر (Column) خوانده می شود. اطلاعات در به اصطلاح تقویت کننده حس خوانده می شود - مکانیزمی برای شارژ مجدد خازن ها. در بیشتر موارد، کنترل کننده حافظه یک بسته کامل از داده ها (Burst) را از هر بیت اتوبوس به طور همزمان می خواند. بر این اساس، هنگام نوشتن، هر 64 بیت (8 بایت) به چند قسمت تقسیم می شود. به هر حال، چیزی به نام طول بسته داده (طول پشت سر هم) وجود دارد. اگر این طول برابر با 8 باشد، 8*64=512 بیت به یکباره ارسال می شود.

ماژول ها و تراشه های حافظه نیز دارای ویژگی هایی مانند هندسه یا سازمان (سازمان حافظه) هستند. هندسه ماژول عرض و عمق آن را نشان می دهد. به عنوان مثال، یک تراشه با چگالی 512 مگابیت و عمق بیت (عرض) 4 دارای عمق تراشه 512/4 = 128M است. به نوبه خود 128M=32M*4 بانک. 32M ماتریسی شامل 16000 سطر و 2000 ستون است. می تواند 32 مگابیت داده را ذخیره کند. در مورد خود ماژول حافظه، ظرفیت آن تقریباً همیشه 64 بیت است. عمق به راحتی با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود: حجم ماژول برای تبدیل از بایت به بیت در 8 ضرب می شود و سپس بر عمق بیت تقسیم می شود.

شما به راحتی می توانید مقادیر زمان بندی را روی علامت گذاری ها پیدا کنید

لازم است چند کلمه در مورد ویژگی های ماژول های حافظه مانند زمان بندی گفته شود. در همان ابتدای مقاله گفتیم که استاندارد SDRAM چنین نقطه ای را در نظر می گیرد که کنترل کننده حافظه همیشه می داند که یک عملیات خاص چقدر طول می کشد تا کامل شود. زمان‌بندی‌ها دقیقاً زمان مورد نیاز برای اجرای یک دستور خاص را نشان می‌دهند. این زمان در ساعت های باس حافظه اندازه گیری می شود. هرچه این زمان کوتاهتر باشد، بهتر است. مهمترین تاخیرها عبارتند از:

• TRCD (تاخیر RAS به CAS) - زمان مورد نیاز برای فعال کردن خط بانک. حداقل زمان بین دستور فعال سازی و دستور خواندن/نوشتن.
• CL (CAS Latency) - زمان بین صدور فرمان خواندن و شروع انتقال داده.
• TRAS (فعال برای پیش شارژ) - زمان فعالیت خط. حداقل زمان بین فعال کردن یک خط و دستور بستن خط.
• TRP (پیش شارژ ردیف) - زمان لازم برای بستن یک ردیف.
• TRC (زمان چرخه ردیف، فعال کردن برای فعال کردن/بازسازی زمان) - زمان بین فعال سازی ردیف های همان بانک؛
• TRPD (بانک فعال A تا بانک فعال B) - زمان بین دستورات فعال سازی برای بانک های مختلف.
• TWR (زمان بازیابی نوشتن) - زمان بین پایان ضبط و دستور بستن خط بانک.
• TWTR (تاخیر دستور داخلی نوشتن برای خواندن) - زمان بین پایان نوشتن و دستور خواندن.

البته اینها همه تاخیرهایی نیست که در ماژول های حافظه وجود دارد. شما می توانید ده ها زمان ممکن دیگر را فهرست کنید، اما تنها پارامترهای فوق به طور قابل توجهی بر عملکرد حافظه تأثیر می گذارد. به هر حال، تنها چهار تاخیر در علامت گذاری ماژول های حافظه نشان داده شده است. به عنوان مثال، با پارامترهای 11-13-13-31، زمان بندی CL 11، TRCD و TRP برابر با 13، و TRAS 31 سیکل ساعت است.

با گذشت زمان پتانسیل SDRAM به سقف خود رسید و سازندگان با مشکل افزایش سرعت رم مواجه شدند. اینگونه بود که استاندارد DDR.1 متولد شد

آمدن DDR

توسعه استاندارد DDR (Double Data Rate) در سال 1996 آغاز شد و با ارائه رسمی در ژوئن 2000 به پایان رسید. با ظهور DDR، حافظه SDRAM به گذشته تبدیل شد و به سادگی SDR نامیده شد. استاندارد DDR چه تفاوتی با SDR دارد؟

پس از اتمام تمام منابع SDR، سازندگان حافظه چندین گزینه برای حل مشکل بهبود عملکرد داشتند. می توان به سادگی تعداد تراشه های حافظه را افزایش داد و در نتیجه ظرفیت کل ماژول را افزایش داد. با این حال، این تأثیر منفی بر هزینه چنین راه حل هایی خواهد داشت - این ایده بسیار گران بود. بنابراین، انجمن تولیدکنندگان JEDEC مسیر متفاوتی را در پیش گرفت. تصمیم گرفته شد گذرگاه داخل تراشه دو برابر شود و همچنین داده ها با فرکانس دو برابر ارسال شود. علاوه بر این، DDR برای انتقال اطلاعات در هر دو لبه سیگنال ساعت، یعنی دو بار در هر ساعت، فراهم شد. این جایی است که مخفف DDR - Double Data Rate - از اینجا می آید.

ماژول حافظه کینگستون DDR

با ظهور استاندارد DDR، مفاهیمی مانند فرکانس حافظه واقعی و موثر ظاهر شد. به عنوان مثال، بسیاری از ماژول های حافظه DDR با فرکانس 200 مگاهرتز کار می کردند. این فرکانس واقعی نامیده می شود. اما با توجه به اینکه انتقال داده در هر دو لبه سیگنال ساعت انجام شد، تولید کنندگان برای اهداف بازاریابی، این رقم را در 2 ضرب کردند و فرکانس ظاهرا موثر 400 مگاهرتز را به دست آوردند که در برچسب گذاری (در این مورد) نشان داده شده است. ، DDR-400). در عین حال، مشخصات JEDEC نشان می دهد که استفاده از عبارت "مگاهرتز" برای توصیف سطح عملکرد حافظه کاملاً نادرست است! در عوض، باید از "میلیون ها انتقال در ثانیه در هر خروجی داده" استفاده شود. با این حال، بازاریابی یک موضوع جدی است و افراد کمی به توصیه های مشخص شده در استاندارد JEDEC علاقه مند بودند. بنابراین، اصطلاح جدید هرگز ریشه نگرفت.

همچنین در استاندارد DDR، یک حالت حافظه دو کاناله برای اولین بار ظاهر شد. اگر تعداد ماژول های حافظه زوجی در سیستم وجود داشته باشد، می تواند استفاده شود. ماهیت آن ایجاد یک گذرگاه مجازی 128 بیتی با درهم آمیختن ماژول ها است. در این مورد، 256 بیت به طور همزمان نمونه برداری شد. روی کاغذ، حالت دو کاناله می تواند عملکرد زیرسیستم حافظه را دو برابر کند، اما در عمل افزایش سرعت حداقل است و همیشه قابل توجه نیست. این نه تنها به مدل رم، بلکه به زمان بندی، چیپست، کنترل کننده حافظه و فرکانس نیز بستگی دارد.

چهار ماژول حافظه در حالت دو کاناله کار می کنند

نوآوری دیگر در DDR وجود سیگنال QDS بود. واقع شده است تخته مدار چاپیهمراه با خطوط داده QDS هنگام استفاده از دو یا چند ماژول حافظه مفید بود. در این حالت داده ها با اختلاف زمانی جزئی به کنترلر حافظه می رسد فواصل مختلفقبل از آنها. این باعث ایجاد مشکلاتی در هنگام انتخاب سیگنال ساعت برای خواندن داده ها می شود که QDS با موفقیت حل می کند.

همانطور که در بالا ذکر شد، ماژول های حافظه DDR در فرم فاکتورهای DIMM و SO-DIMM ساخته شدند. در مورد DIMM تعداد پین ها 184 قطعه بود. برای اینکه ماژول‌های DDR و SDRAM از نظر فیزیکی ناسازگار باشند، برای راه‌حل‌های DDR کلید (برش در ناحیه پد) در مکان دیگری قرار داشت. علاوه بر این، ماژول های حافظه DDR با ولتاژ 2.5 ولت کار می کردند، در حالی که دستگاه های SDRAM از ولتاژ 3.3 ولت استفاده می کردند. حداکثر فرکانس ماژول های DDR 350 مگاهرتز (DDR-700) بود، اگرچه مشخصات JEDEC فقط برای فرکانس 200 مگاهرتز (DDR-400) ارائه شده بود.

حافظه DDR2 و DDR3

اولین ماژول های DDR2 در سه ماهه دوم سال 2003 به فروش رفت. در مقایسه با DDR، رم نسل دوم تغییرات قابل توجهی دریافت نکرده است. DDR2 از همان معماری 2n-prefetch استفاده می کند. اگر قبلاً گذرگاه داده داخلی دو برابر بزرگتر از خارجی بود، اکنون چهار برابر بزرگتر شده است. در همان زمان، افزایش عملکرد تراشه شروع به انتقال از طریق یک گذرگاه خارجی با فرکانس دو برابر کرد. فرکانس دقیق، اما سرعت انتقال دو برابر نیست. در نتیجه، متوجه شدیم که اگر تراشه DDR-400 با فرکانس واقعی 200 مگاهرتز کار می کند، در مورد DDR2-400 با سرعت 100 مگاهرتز، اما با دو برابر گذرگاه داخلی کار می کند.

همچنین ماژول‌های DDR2 تعداد بیشتری مخاطب برای اتصال به مادربرد دریافت کردند و کلید به دلیل ناسازگاری فیزیکی با استیک‌های SDRAM و DDR به مکان دیگری منتقل شد. ولتاژ کار دوباره کاهش یافته است. در حالی که ماژول های DDR با ولتاژ 2.5 ولت کار می کردند، محلول های DDR2 با اختلاف پتانسیل 1.8 ولت کار می کردند.

به طور کلی، اینجا جایی است که تمام تفاوت های بین DDR2 و DDR پایان می یابد. در ابتدا ماژول های DDR2 وارد شدند جنبه منفیبا تأخیر بالا مشخص می‌شوند، به همین دلیل است که از نظر عملکرد نسبت به نوارهای DDR با فرکانس یکسان پایین‌تر بودند. با این حال، وضعیت به زودی به حالت عادی بازگشت: تولیدکنندگان تاخیرات را کاهش دادند و مجموعه‌های سریع‌تری از RAM را منتشر کردند. حداکثر فرکانس DDR2 به 1300 مگاهرتز رسید.

موقعیت های کلیدی مختلف برای ماژول های DDR، DDR2 و DDR3

انتقال از DDR2 به DDR3 همان رویکرد انتقال از DDR به DDR2 را دنبال کرد. البته انتقال داده در هر دو انتهای سیگنال ساعت حفظ شده است و توان عملیاتی نظری دو برابر شده است. ماژول های DDR3 معماری 2n-prefetch را حفظ کردند و واکشی اولیه 8 بیتی را دریافت کردند (DDR2 دارای 4 بیت بود). در همان زمان، لاستیک داخلی هشت برابر بزرگتر از لاستیک خارجی شد. به همین دلیل، بار دیگر با تغییر نسل های حافظه، زمان بندی آن افزایش یافت. ولتاژ عملیاتی اسمی برای DDR3 به 1.5 ولت کاهش یافته است که باعث می شود ماژول ها در مصرف انرژی کارآمدتر باشند. توجه داشته باشید که علاوه بر DDR3، حافظه DDR3L (حرف L به معنای Low) وجود دارد که با ولتاژ کاهش یافته به 1.35 ولت کار می کند. همچنین شایان ذکر است که ماژول های DDR3 نه از نظر فیزیکی و نه الکتریکی با هیچ یک از نسل های قبلی حافظه سازگار نیستند.

البته تراشه‌های DDR3 از برخی فناوری‌های جدید پشتیبانی می‌کنند: به عنوان مثال، کالیبراسیون خودکارپایان سیگنال و دینامیک سیگنال ها. با این حال، به طور کلی، همه تغییرات عمدتا کمی هستند.

DDR4 - یک تکامل دیگر

در نهایت به حافظه کاملا جدید DDR4 می رسیم. انجمن JEDEC توسعه استاندارد را در سال 2005 آغاز کرد، اما تنها در بهار سال جاری اولین دستگاه ها به فروش رفت. همانطور که در یک بیانیه مطبوعاتی JEDEC بیان شد، در طول توسعه، مهندسان سعی کردند به بالاترین عملکرد و قابلیت اطمینان دست یابند، در حالی که بهره وری انرژی ماژول های جدید را افزایش دادند. خوب، ما هر بار این را می شنویم. بیایید ببینیم حافظه DDR4 در مقایسه با DDR3 چه تغییرات خاصی را دریافت کرده است.

در این تصویر می توانید تکامل فناوری DDR را ردیابی کنید: چگونه شاخص های ولتاژ، فرکانس و ظرفیت تغییر کردند.

یکی از اولین نمونه های اولیه DDR4. به اندازه کافی عجیب، اینها ماژول های لپ تاپ هستند

به عنوان مثال، یک تراشه 8 گیگابایتی DDR4 با یک گذرگاه داده گسترده 4 بیتی را در نظر بگیرید. چنین دستگاهی شامل 4 گروه بانک، هر کدام 4 بانک است. در داخل هر بانک 131072 (2 17) ردیف با ظرفیت هر کدام 512 بایت وجود دارد. برای مقایسه، می توانید ویژگی های یک راه حل مشابه DDR3 را ارائه دهید. این تراشه شامل 8 بانک مستقل است. هر بانک شامل 65536 (2 16) ردیف و هر ردیف شامل 2048 بایت است. همانطور که می بینید، طول هر خط از یک تراشه DDR4 چهار برابر کمتر از طول یک خط DDR3 است. این بدان معناست که DDR4 بانک ها را سریعتر از DDR3 اسکن می کند. در عین حال، جابجایی بین خود بانک ها نیز بسیار سریعتر اتفاق می افتد. اجازه دهید بلافاصله توجه داشته باشیم که برای هر گروه از بانک ها یک انتخاب مستقل از عملیات (فعال سازی، خواندن، نوشتن یا بازسازی) وجود دارد که امکان افزایش کارایی و پهنای باند حافظه را فراهم می کند.

مزایای اصلی DDR4: مصرف انرژی کم، فرکانس بالا، ظرفیت بالای ماژول های حافظه