Современные типы памяти DDR, DDR2, DDR3 для настольных компьютеров. DDR3 и DDR3L

Память: ОЗУ, DDR SDRAM, SDR SDRAM, PC100, DDR333, PC3200... как во всём этом разобраться? Давайте попробуем!

Итак, первое что мы должны сделать это "разгладить" все сомнения и вопросы по поводу номиналов на памяти...

Самые распространённые типы памяти это:

• SDR SDRAM (обозначения PC66, PC100, PC133)
• DDR SDRAM (обозначения PC266, PC333 и т.д. или PC2100, PC2700)
• RDRAM (PC800)

Теперь для последующих объяснений, расскажу про тайминги и частоты. Тайминг - это задержка между отдельными операциями, производимыми контроллером при обращении к памяти.

Если рассмотреть состав памяти, получим: всё её пространство представлено в виде ячеек (прямоугольники), которые состоят из определённого количества строк и столбцов. Один такой "прямоугольник" называется страницей, а совокупность страниц называется банком.

Для обращения к ячейке, контроллер задаёт номер банка, номер страницы в нём, номер строки и номер столбца, на все запросы тратится время, помимо этого довольно большая затрата уходит на открытие и закрытие банка после самой операции чтения/записи. На каждое действие требуется время, оно и называется таймингом.

Теперь рассмотрим поподробнее каждый из таймингов. Некоторые из них не доступны для настройки - время доступа CS# (crystal select ) этот сигнал определяет кристалл (чип) на модуле для проведения операции.

Кроме этого, остальные можно менять:

• RCD (RAS-to-CAS Delay) это задержка между сигналами RAS (Row Address Strobe) и CAS (Column Address Strobe) , данный параметр характеризует интервал между доступами на шину контроллером памяти сигналов RAS# и CAS# .
• CAS Latency (CL) это задержка между командой чтения и доступностью к чтению первого слова. Введена для набора адресными регистрами гарантированно устойчивого уровня сигнала.
• RAS Precharge (RP) это время повторной выдачи (период накопления заряда) сигнала RAS# - через какое время контроллер памяти будет способен снова выдать сигнал инициализации адреса строки.

Примечание: порядок операций именно таков (RCD-CL-RP), но зачастую тайминги записывают не по порядку, а по "важности" - CL-RCD-RP.


• Precharge Delay (или Active Precharge Delay ; чаще обозначается как Tras ) это время активности строки. Т.е. период, в течение которого закрывается строка, если следующая требуемая ячейка находится в другой строке.
• SDRAM Idle Timer (или SDRAM Idle Cycle Limit ) количество тактов, в течение которых страница остаётся открытой, после этого страница принудительно закрывается, либо для доступа к другой странице, либо для обновления (refresh)
• Burst Length это параметр, который устанавливает размер предвыборки памяти относительно начального адреса обращения. Чем больше его размер, тем выше производительность памяти.

Ну вот, вроде разобрались с основными понятиями о таймингах, теперь рассмотрим подробнее номиналы памяти (PC100, PC2100, DDR333 и т.д.)

Существует два типа обозначений для одной и той же памяти: одно - по "эффективной частоте" DDRxxx, а второе - по теоретической пропускной способности PCxxxx.

Обозначение "DDRxxx" исторически развилось из последовательности названий стандартов "PC66-PC100-PC133" - когда было принято скорость памяти ассоциировать с частотой (разве что ввели новое сокращение "DDR" для того, чтобы отличать SDR SDRAM от DDR SDRAM). Одновременно с памятью DDR SDRAM появилась память RDRAM (Rambus), на которой хитрые маркетологи решили ставить не частоту, а пропускную способность - PC800. При этом ширина шины данных как была 64 бита (8 байт) - так и осталась, то есть те самые PC800 (800 МБ/с) получались умножением 100 МГц на 8. Естественно от названия ничего не поменялось, и PC800 RDRAM - суть та же самая PC100 SDRAM, только в другом корпусе... Это ничего больше, чем стратегия для продаж, грубо говоря "наколоть людей". В ответ компании, которые выпускают модули, стали писать теоретическую пропускную способность - PCxxxx. Так появились PC1600, PC2100 и следующие... При этом у DDR SDRAM эффективная частота выше в два раза, а значит и больше числа на обозначениях.

Вот пример соответствий обозначений:

• 100 МГц = PC1600 DDR SDRAM = DDR200 SDRAM = PC100 SDRAM = PC800 RDRAM
• 133 МГц = PC2100 DDR SDRAM = DDR266 SDRAM = PC133 SDRAM = PC1066 RDRAM
• 166 МГц = PC2700 DDR SDRAM = DDR333 SDRAM = PC166 SDRAM = PC1333 RDRAM
• 200 МГц = PC3200 DDR SDRAM = DDR400 SDRAM = PC200 SDRAM = PC1600 RDRAM
• 250 МГц = PC4000 DDR SDRAM = DDR500 SDRAM

Что же касается RAMBUS (RDRAM) писать много не буду, но всё же постараюсь ее вам представить.

Существует три разновидности RDRAM - Base , Concurrent и Direct . Base и Concurrent это практически одно и тоже, но Direct имеет приличные отличия, поэтому расскажу про первые две обобщённо, а про последнюю - поподробней.

Base RDRAM и Concurrent RDRAM в основном отличаются только рабочими частотами: для первой частота составляет 250-300 MHz, а для второй этот параметр, соответственно, равен 300-350 MHz. Данные передаются по два пакета данных за такт, так что эффективная частота передачи получается в два раза больше. Память использует восьми битную шину данных, что, следовательно, дает пропускную способность 500-600 Mb/s (BRDRAM) и 600-700 Mb/s (CRDRAM).

Direct RDRAM (DRDRAM) в отличие от Base и Concurrent, имеет 16-битную шину и работает на частоте 400 MHz. Пропускная способность Direct RDRAM составляет 1.6 Gb/s (учитывая двунаправленную передачу данных), что уже по сравнению с SDRAM (1 Gb/s для РС133) выглядит довольно неплохо. Обычно, говоря о RDRAM, подразумевают DRDRAM, поэтому буква "D" в названии часто опускается. При появлении этого типа памяти Intel создала чипсет для Pentium 4 - i850.

Самый большой плюс Rambus памяти это то, что чем больше модулей - тем больше пропускная способность, например до 1.6 Gb/s на один канал и до 6.4 Gb/s при четырех каналах.

Имеется также два недостатка, довольно значительных:

1. Лапки золотые и приходят в негодность, если плату памяти вытащить и вставить в слот больше 10 раз (примерно).

2. Завышенная цена, но многие находят очень хорошее применение этой памяти и готовы заплатить за них большие деньги.

Вот, пожалуй, и всё, мы разобрались с таймингами, названиями и номиналами, теперь я расскажу немного о различных немаловажных мелочах.

Вы наверняка видели в BIOS"e при настройках частоты памяти опцию By SPD что это значит? SPD - Serial Presence Detect , это микросхема на модуле, в которую зашиты все параметры для работы модуля, это так сказать "значения по умолчанию". Сейчас из-за появления "noname" компаний, стали записывать в этот чип имя производителя и дату.

Регистровая память

Registered Memory это память с регистрами, которые служат буфером между контроллером памяти и чипами модуля. Регистры уменьшают нагрузку на систему синхронизации и позволяют набирать очень большое количество памяти (16 или 24 гигабайт) не перегружая цепи контроллера.

Но данная схема имеет недостаток - регистры вносят задержку в 1 такт на каждую операцию, а значит - регистровая память медленнее обычной при прочих равных условиях. То есть - оверклокеру неинтересна (да и стОит она очень дорого).

Все сейчас кричат про Dual channel - что это?

Dual channel - двойной канал, это позволяет обращаться одновременно к двум модулям. Dual channel - это не тип модулей, а функция интегрированная в материнскую плату. Может быть задействована с двумя (желательно) идентичными модулями. Включается он автоматически при наличие 2-х модулей.

Примечание: чтобы активировать эту функцию, надо установить модули в слоты разных цветов.

Parity и ECC

Memory with Parity это память с проверкой чётности, способна детектировать некоторые типы ошибок.

Memory with ECC это память с коррекцией ошибок, позволяет найти, а также исправить ошибку одного бита в байте. Применяется в основном на серверах.

Примечание: она медленнее обычной, не годится для людей любящих скорость.

Надеюсь, после прочтения статьи вы разобрались с более популярными "непонятными понятиями".

При столкновении с проблемой оптимизации работы компьютера и увеличении его производительности, первый шаг к решению поставленной задачи, который проще всего сделать — это повысить объем оперативной памяти или оптимизировать ее посредством увеличения быстродействия. Самым оптимальным вариантом из предложенных является приобретение дополнительной планки оперативно-запоминающего устройства (ОЗУ) или замена уже имеющихся планок памяти на те, которые обладают большой емкостью.

Сложность выбора при замене модуля оперативной памяти Windows заключается в особенности влияния ее параметров на производительность компьютера. Стоит не забывать, что оперативная память обменивается данными с центральным процессором. Чем крепче взаимосвязь этих компонентов, тем быстрее в системе осуществляются необходимые вычисления. Поэтому к выбору памяти нужно подходить исходя из вышесказанного и тогда, ОЗУ, станет работать с максимальной эффективностью.

Но прежде чем идти в магазин за новыми планками, необходимо установить:

• Какой объем памяти установлен в данные момент и какой максимальный объем поддерживается платой?
• Какой тип памяти поддерживается материнской платой и процессором?
• Сколько слотов памяти имеется и в каком режиме они работают?
• Какая поддерживаемая процессором частота памяти?

Начнем по порядку. Вообще, для чего нужна оперативная память? Для того, чтобы временно хранить данные для выполнения текущих операций процессора. Чем она больше, тем соответственно процессору легче одновременно выполнять несколько задач.

Оперативная память является энергозависимой, то есть после того, как комп выключиться, все данные на ней удалятся, в отличие от данных, которые хранятся на жестком диске.

Как узнать текущий объем оперативной памяти?

Для этого даже не обязательно открывать крышку компьютера — запускаем уже известную нам утилиту Speccy и находим в ней текущие характеристики в соответствующем разделе. В принципе, здесь уже представлены все основные характеристики, подробно которые мы рассмотрим чуть ниже.

В данный момент нас интересует объем — у меня на ноутбуке имеются 2 слота, оба из которых заняты. Общий размер — 2000 Мб (2Гб), то есть на ноуте стоят 2 планки по 1 Гб.

Для нормальной ежедневной работы Windows этого вполне достаточно, однако если вы планируете играть в игры со сложной графикой или пользоваться тяжелыми графическими или видео программа, то желательно поставить побольше.

Кстати, у каждой версии операционной системы есть минимальные требования по оперативной памяти, без которых она просто не будет работать.

• Для Windows XP — Не менее 64 МБ оперативной памяти (рекомендуется не менее 128 МБ)
• Windows 10, 7 и 8 — 1 гигабайт (ГБ) (для 32-разрядной системы) или 2 ГБ (для 64-разрядной системы) оперативной памяти (ОЗУ).

Даже при планировании объема для увеличения следует узнать из характеристик материнской платы или процессора, какой максимальный размер поддерживается. Это указывается в подробном описании в разделе памяти. Так, в модели Intel Core i54430 максимальный размер — 32 Гб.

Для офисного ПК, на котором будет происходить работа только с офисными документами, достаточно 1 Гб памяти.
Для дома для просмотра видео, фото, использовании различных приложений рекомендуется использовать от 2 Гб.
Для мощного игрового компьютера — 8Гб и выше.

Однако имейте в виду, что 4 Гб и более будут полноценно работать только на 64-разрядной ОС, Windows c 32-х увидит не более 3 Гб.

Поддерживаемый тип оперативной памяти

Следующим показателем, характеризующим оперативку, является ее тип. Перечислим их по мере развития технологий — SDRAMM DIMM, DDR (или PC), DDR2 (PC-2) и DDR3 (PC-3).

Как видно из вышепредставленного скрина из программы Speccy, у меня на ноутбуке поддерживается память DDR3, хотя на сегодняшний день самым последним современным стандартом является DDR4.

Все современные процессоры работают именно с этим стандартом, однако на старых платах можно встретить и более старые стандарты. Если вашему компьютеру уже много лет, то вполне вероятно, что на нем используется устаревший тип и модуль памяти нужно подбирать именно этого стандарта. Модули памяти разных типов несовместимы с «чужими» слотами на системной плате.

Узнать тип поддерживаемой оперативной памяти можно также из характеристик процессора (CPU) или модели материнской платы на официальном сайте производителя — узнать эти модели также легко в программе Speccy или ее аналогах.

Если у вас есть в наличии запасные планки оперативки, то также иногда бывает непросто определить, к какому типу она относится. Обычно на них имеется наклейка с указанием типа — PC, PC-2, PC-3 или DDR, DDR2, DDR3. Но если наклейки нет, то будем определять следующим образом.

Планки DDR и DDR2 внешне очень похожи и имеют 1 ключ (вырез), расположенный практически по центру. Но на DDR 180 контактов — по 92 с каждой стороны. А на DDR2 — 240 — по 120 с каждой стороны, причем они визуально уже, чем DDR2. Посчитать их легко, так как они пронумерованы.

На модулях DDR3 такое же количество контактов, как у PC-2, однако ключ не посередине, а смещен к краю.

Модуль памяти совсем старого стандарта SDRAM отличается наличием двух ключей.

Количество слотов для планок памяти и режим их работы

Количество слотов, предназначенных для установки планок, мы также видели в программе — у меня их 2. Если же открыть крышку корпуса компьютера, то можно на плате увидеть несколько характерных одно- или разноцветных разъема. Это и есть место, куда ставятся планки памяти. На картинке ниже их 4.

Разноцветность говорит нам о том, что на данной плате память может работать в двухканальном режиме — то есть одновременно данные передаются контроллеру в процессор или северный мост (в зависимости от ) по двум каналам, что повышает скорость обработки данных.

Для активации этого режима следует приобрести минимум 2 планки и, как правило, вставить их в два одноцветных разъема. В какие именно? Это написано в инструкции к плате и в разных моделях цвета могут отличаться. Если же покупаете сразу 4 модуля — то задействуйте сразу все слоты.

Нужно еще учитывать, что если у вас в данный момент общая память 2 Гб, как у меня, и вы планируете увеличить ее до 4Гб, то оптимально приобрести 2 модуля по 2Гб, чем один 4Гб, так как их вы сможете задействовать по-максимому в в двухканальном режиме.

Здесь также следует отметить, что при покупке нескольких модулей желательно выбирать одного производителя, а еще лучше взять готовый комплект (KIT), состоящий сразу из нескольких планок — такой набор гарантированно будет без проблем работать.

Тактовая частота

Еще один важный показатель памяти — ее тактовая частота, которая измеряется в мегагерцах (МГц). От нее зависит скорость обработки информации. При выборе модуля обязательно посмотрите, какую частоту официально поддерживает ваш процессор. Та модель, которая была показана на скрине выше, работает с памятью PC3-12800 (DDR3 1600 МГц), PC3-10600 (DDR3 1333 МГц), PC3-8500 (DDR3 1066 МГц). Эти же характеристики можно увидеть на сайтах интернет-магазинов в подробном описании модулей памяти. Например, посмотрим на игровой комплект из 4 планок по 4 гига Corsair XMS3 DDR-III DIMM 32Gb KIT 4*8Gb:

Пропускная способность оперативной памяти

От частоты зависит также такой параметр, как пропускная способность, который показывает, какой объем данных может максимально быть передан за определенное время. Измеряется в мегабайтах в секунду (Мб/с) и вычисляется умножением частоты на 8. То есть в нашем примере у памяти частота 1333 МГц * 8 = 10667 Мб/с, что также видно в описании.

Чем больше пропускная способность, тем выше скорость работы модуля оперативной памяти. Однако учитываем тот факт, что

современные процессоры поддерживают работу с памятью, у которой максимальная частота 1600 МГц.

Если купите дорогущую планку с частотой выше — работать она будет так же, как более дешевая на 1600 МГц.

Тайминг

Здесь же можно сказать еще о такой характеристике, как тайминг. Это время задержек при обработке операций внутри самих микросхем модуля оперативки. Записывается тайминг как последовательность нескольких цифр — в нашем примере это 9-9-9-24. Последний 4й двузначный параметр характеризует быстродействие всей микросхемы в целом.

Также тайминг может обозначаться буквами CL и числом, которая обозначает первое значение в подробной последовательности. В нашем примере в коротком варианте это бы обозначалось как CL9.

Чем меньше тайминги, тем лучше, но и стоят таким модули дороже. Однако это имеет значение только для высокопроизводительных скоростных ПК — для дома и офиса на данный параметр можно не обращать внимания.

Игроманы же могут воспользоваться настройками BIOS и вручную поиграть с изменением таймингов в меньшую сторону, однако делать это нужно аккуратно, иначе рискуете испортить модули.

Оперативная память для ноутбука или стационарного компьютера?

По идее это первый вопрос, который бы мы должны себе задать, но по существу не самый важный, так как перепутать формфактор просто невозможно. Для ноутбука модули широкие и короткие, для ПК — длинные и узкие.

На сайтах в характеристиках обозначаются они так:

• DIMM — для ПК,
• SODIMM — для ноута.

Тип охлаждения планок памяти

Если вы приобретаете модуль оперативной памяти для мощного игрового компьютера, то следует обратить внимание на тип ее охлаждения. При интенсивной работе или «разгоне» уменьшением таймингов они могут нагреваться, поэтому работы внутрикорпусных вентиляторов для их охлаждения может не хватить.

На простых планках охлаждения нет вообще — вы увидите открытые припаянные чипы микросхем. На более дорогих моделях устанавливается самый распространенный тип охлаждения — металлический радиатор.

Для самых же заядлых игроманов придумали даже такую штуку, как водяное охлаждение — такие модули вместе с системой могут значительно превышать по стоимости и материнку, и процессор вместе взятые.

Расшифровка модуля оперативной памяти

Теперь давайте расшифровать название модуля памяти, представленного в одном из популярных интернет-магазинов:

Crucial Ballistix Sport XT BLS2C4G3D18ADS3CEU DDR-III DIMM 8Gb KIT 2*4Gb PC3-14900 CL10

• Итак, производитель Cruisal, комплект состоит из 2 модулей по 4 Gb.
• Память стандарта DDR-III и формфактор DIMM, то есть для настольного ПК.
• Пропускная способность — 14900 Мб/c
• Тайминг — CL10
• Частоту нужно в данном случае смотреть в подробных характеристиках товара, либо вычислить самостоятельно, разделив пропускную способность (14900) на 8.

Советы, которым необходимо придерживаться при покупке оперативной памяти

• Покупать оперативную память стоит у проверенных производителей. Цена брендовых марок значительно выше, но гарантия качества и стабильна работа компьютера того стоят. Вот список проверенных фирм: Corsair, Kingston, Kingmax, Transcend, OCZ, Hynix, Hyundai, Samsung.
• Оперативная память в паре с чипсетом хорошего качества являются залогом предельной производительности, если учитывать, что у первой максимальная частота работы.
• Помните, что оперативная память всегда должна быть в паре. Нужно, чтобы модули совпадали по частоте работы, планки, установленные с разными частотами работают на частоте памяти, которая является самой медленной из тех, что вы установили, либо не работают вместе вообще. Например, если у вас два канала для ОЗУ и в одном из гнезд стоит планка на 2Гб, то приобрести нужно еще один модуль такой же емкостью, таймингами и от того же производителя.
  А лучший вариант — купить набор модулей (Kit), который гарантируется производителем, что эти планки совместимы
• Для игровых компьютеров предпочтение нужно отдавать оперативной памяти с наименьшими временными задержками. Даже на низкой частоте память всегда работает с максимальной отдачей.
• Не забудьте убедиться, что ваша материнская плата, процессор и операционная система совместима с выбранным вами объемом памяти. Если система вашего компьютера 32-разрядная, то стоит приобрести планку не более 4Гб, так как 32-битная система видит до 3Гб оперативной памяти.
• При покупке памяти для увеличения уже имеющейся ОЗУ, будет лучше, приобрести модель, характеристики которой схожи с установленной в вашем компьютере. Закупка лучшей или худшей по характеристике планки, приведет к ухудшению производительности компьютера.

В завершение — подробное видео по установке модуля памяти в компьютер.

Тут в очередной раз у меня спросили, как по внешнему виду можно определить тип оперативной памяти. Т.к. такой вопрос всплывает периодически, я решил, что лучше один раз показать, чем сто раз объяснять на пальцах, и написать иллюстрированный мини-обзорчик типов оперативной памяти для PC.

Не всем это интересно, по-этому прячу под кат. Читать

Самые распространённые типы оперативной памяти которые применялись и применяются в персональных компьютерах в обиходе называются SIMM, DIMM, DDR, DDR2, DDR3. SIMM и DIMM вы вряд ли уже встретите, а вот DDR, DDR2 или DDR3 сейчас установлены в большинстве персональных компьютеров. Итак, по порядку

SIMM

SIMM на 30 контактов. Применялись в персональных компьтерах с процессорами от 286 до 486. Сейчас уже является раритетом.SIMM на 72 контакта. Память такого типа была двух видов FPM (Fast Page Mode) и EDO (Extended Data Out).

Тип FPM использовался на компьютерах с процессорами 486 и в первых Pentium до 1995 года. Потом появился EDO. В отличие от своих предшественников, EDO начинает выборку следующего блока памяти в то же время, когда отправляет предыдущий блок центральному процессору.

Конструктивно они одинаковы, отличить можно только по маркировке. Персоналки, поддерживавшие EDO, могли работать и с FPM, а вот наоборот — далеко не всегда.

DIMM

Так называли тип памяти SDRAM (Synchronous DRAM). Начиная с 1996 года большинство чипсетов Intel стали поддерживать этот вид модулей памяти, сделав его очень популярным вплоть до 2001 года. Большинство компьютеров с процессорами Pentium и Celeron использовали именно этот вид памяти.

DDR

DDR (Double Data Rate) стал развитием SDRAM. Этот вид модулей памяти впервые появился на рынке в 2001 году. Основное отличие между DDR и SDRAM заключается в том, что вместо удвоения тактовой частоты для ускорения работы, эти модули передают данные дважды за один такт.

DDR2

DDR2 (Double Data Rate 2) — более новый вариант DDR, который теоретически должен быть в два раза более быстрым. Впервые память DDR2 появилась в 2003 году, а чипсеты, поддерживающие ее — в середине 2004. Основное отличие DDR2 от DDR — способность работать на значительно большей тактовой частоте, благодаря усовершенствованиям в конструкции. По внешнему виду отличается от DDR числом контактов: оно увеличилось со 184 (у DDR) до 240 (у DDR2).

DDR3

Как и модули памяти DDR2, они выпускаются в виде 240-контактной печатной платы (по 120 контактов с каждой стороны модуля), однако не являются электрически совместимыми с последними, и по этой причине имеют иное расположение «ключа».

Ну и наконец, есть еще один вид оперативной памяти — RIMM (Rambus). Появился на рынке в 1999 году. Он основан на традиционной DRAM, но с кардинально измененной архитектурой. В персональных компьютерах этот тип оперативки не прижился и применялся очень редко. Такие модули применялись еще в игровых приставках Sony Playstation 2 и Nintendo 64.

SIMM на 30 контактов.

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

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.