что такое ddr3 и ddr4 в оперативной памяти
DDR3 против DDR4. Теоретические различия
Различия между поколениями оперативной памяти всегда достаточно существенны. Прошлогодний выход в люди стандарта DDR4 сделал серверный сегмент и high-performance desktop несколько выходящими из общего ряда. Недавний анонс серверным процессоров Intel Atom потянул за собой SO-DIMM DDR4. Все готово для массовой атаки на рынок, а не просто дебюта. Поизучаем немного теории, освежим знания? Под катом ключевые различия между DDR3 и DDR4.
Физические различия.
Разумеется, физически планки памяти DDR3 и DDR4 несовместимы. Вместо 240 пин у “третьего” — “четвертый” обладает 288 контактами. Увеличение числа контактов сделано ради возможности адресации как можно большего количества памяти. В самом максимальном варианте модуль памяти стандарта DDR4 может иметь объём 512 гигабайт. Минимальный объем модуля — 2 гигабайта.
Ключ разъема смещен ближе к центру. Защита от невнимательных пользователей работает, защита от невнимательных, но очень сильных пользователей — не существует.
Высота референсной планки — 31,25 мм — это чуть выше чем у предшественника (30 мм). Длина планки прежняя — 133,35 мм (напомните мне, сколько это в дюймах?), этот параметр не изменялся с момента появления первого поколения оперативной памяти DDR.
Электрические различия.
Вместо штатного напряжения питания 1,5В (1,35В для Haswell) предлагается стандартное напряжение 1,2В (1,05В для энергоэффективных систем). Преимущества очевидны: меньше нагрев, меньше энергопотребление, в дальнейшем: больше время автономной работы.
Частотные различия.
Если стандарты DDR3 начинаются с частоты 1066 МГц, то DDR4 стартует с отметки в 2133 МГц. Формально — увеличение частоты в два раза, а вот реально производительность не растет в два раза. Уже официально выпущены модули DDR4 с частотой 3000 МГц и есть даже более высокие показатели, но все они ориентированы на энтузиастов и оверклокеров.
Архитектурные различия.
Самое важное, что произошло при переходе — изменение архитектуры доступа к модулям. Раньше шина Multi-Drop имела всего два канала и даже при организации работы с четырьмя модулями памяти, они висели попарно на одном канале, что не всегда положительно сказывалось на производительности.
Новая шина с оригинальным название Point-to-Point будет связывать каждый канал с одним модулем памяти. То есть при наличии в процессоре двухканального контроллера памяти — будут доступны два слота, а при наличии четырехканального — четыре. Вы скажете мне, а как же платы с 8 слотами под память? Для них применяются цифровые коммутаторы — аналогичные по смыслу, тем, что разветвляют линии PCI Express. Таким образом, оперативная память переходит на использование параллельного доступа.
Еще один важный момент — изменение в организации чипов памяти. При равном объеме чип DDR4 будет иметь в два раза больше банков памяти и строки памяти в четыре раза короче. Это говорит о том, что новый стандарт будет переключаться между банками намного быстрее, чем DDR3.
Вкратце, это все ключевые различия между двумя поколениями оперативной памяти DDR3 и DDR4, как это отражается на практике? Есть ли ощутимые различия в производительности — будем выяснять в следующих постах. Оставайтесь с нами.
Что нужно знать при выборе оперативной памяти для компьютера
Оперативная память (ОЗУ) является одним из важнейших компонентов компьютера, который напрямую влияет на эффективность его работы. В данной публикации мы рассмотрим, какая бывает оперативная память и на какие основные характеристики ОЗУ стоит обратить внимание при выборе. А также рассмотрим, какие бывают типы оперативной памяти, что такое частота, и на что влияют тайминги, но обо всем по порядку ниже.
Основные параметры ОЗУ
Форм-фактор
На сегодняшний день существует два основных форм-фактора ОЗУ. Первый имеет маркировку DIMM – это более габаритная память в основном применяется в стационарных ПК. Второй стандарт называется SO-DIMM – это более компактная память, обычно она применяется в ноутбуках, в редких случаях в моделях ПК в компактном корпусе.
Стандарты оперативной памяти
На сегодняшний день в данном разделе следует упомянуть о двух последних стандартах. Это более старая память стандарта DDR 3 и, соответственно, более новый стандарт DDR 4. Конечно, если вы выбираете память на уже существующую платформу, то нужно исходить из поддерживаемых стандартов материнской платы. Но если вы находитесь на этапе выбора ПК, то конечно следует отдать предпочтение памяти DDR4, она обладает более высокими скоростными характеристиками, а также является более энергоэффективной, к примеру, по сравнению с DDR 3 она эффективнее на 20-30 процентов. Кстати, благодаря новым технологиям на одной планке DDR 4 могут разместиться чипы с общим объемом памяти до 128 ГБ (конечно в бытовом использовании таких планок не встретить). Что касается стандарта DDR 3, он в основном сейчас используется для увеличения производительного потенциала устаревающих ПК. DDR3 и DDR4 отличаются между собой размещением контактов.
Объем памяти и ОС
Ранее на компьютерах устанавливалась 32-разрядные операционные системы, которые неспособны распознать и использовать более 4 Гб оперативной памяти в независимости, сколько физически мы установим памяти в ПК. В современных 64-разрядных операционных системах есть возможность установить в разы больше памяти, к примеру, Windows 10 имеет поддержку до 512 Гб ОЗУ, что на практике в бытовых задачах еще не используется, и дает нам огромный своего рода потенциальный запас.
Объем памяти и материнская плата
Также не маловажным моментом при желании приобрести максимальный объем памяти для вашего ПК, является возможность совместимости с вашей материнской платой. Эти данные можно найти на самой материнской плате или в ее спецификации. Если спецификация утеряна ее электронный вариант можно найти в интернете. Еще одним способом узнать все характеристики вашего ПК и материнской платы в частности являются использование специальных утилитов, к примеру программы AIDA64.
Частота
Частота ОЗУ условно отображает, сколько происходит операций по пересылке данных за одну секунду. Соответственно чем выше частота, тем лучше. К примеру, максимальная частота на ОЗУ DDR 3 составляла 1866 MHz (в крайне редких отдельных случаях достигала 2133 MHz). А вот рабочая частота памяти DDR 4 составляет 2133–3200 MHz. Также при выборе следует помнить и учитывать какую частоту поддерживает ваш процессор и материнская плата. Если приобрести более скоростную память и установить на материнскую плату с поддержкой более низкой частоты, память не сможет реализовать свой потенциал, и автоматически будет работать с более низкой частотой. Поэтому при выборе обязательно обращайте внимание на этот момент, чтобы не переплатить деньги в пустую.
Пропускная способность
Пропускания способность ОЗУ, по сути, является комплексной характеристикой, которая рассчитывается как произведение объема данных, передаваемых за один такт, на частоту системной шины. Для наглядности ниже я добавил небольшую таблицу. К примеру, возьмем чип из таблицы DDR4-3200, он соответствует модулю PC4-25600. Таким образом, получается, что пропускная способность данной ОЗУ равна 25600. Чем выше пропускная способность, тем лучше.
Тайминги
В процессе работы ОЗУ, системе приходится выполнять своего рода подготовку к последующему обмену данными, как раз количество циклов для завершения этого процесса и характеризует показатель таймингов. Процесс подготовки данных делится на четыре этапа, задержка на каждом из которых и отображается в характеристиках таймингов. Углубляться в этих этапах я не буду, да и особого смысла в этом нет. Главное здесь нужно понимать, чем меньше тайминги, тем быстрее будет работать память. Стоит также добавить, что если вы приобретаете дополнительную планку памяти в ваш ПК, желательно подобрать аналогичные тайминги и частоту. Для примера, ниже на фото изображена планка ОЗУ с таймингами 9-9-9-24. Однако при выборе помните, что это далеко не самая главная характеристика и, на мой взгляд, не стоит сильно заострять на ней внимание.
Режимы подключения ОЗУ
Подключить ОЗУ к материнской плате можно одноканальным и многоканальным способами. Соответственно, чем больше каналов подключения, тем выше скорость работы ОЗУ, память как бы реализует весь свой потенциал. На данный момент в основном все используют двухканальный тип подключения. Для реализации этого режима нужно заведомо приобрести две одинаковые по характеристикам планки памяти, желательно от одного производителя, и подключить их в разные по цвету слоты. Если посмотреть на фото ниже, то первый слот будет осуществлять двухканальный режим с третьим, а второй слот соответственно с четвертым.
Охлаждение
Здесь мнения немного разделяются, некоторые считают, что чипы памяти рассчитаны на высокие температуры и если планки памяти изначально не комплектуются системами охлаждения, то они не требуются. Я считаю, что лишним охлаждение никогда не будет, и желательно сразу приобрести память со специальными алюминиевыми радиаторами для отвода лишнего тепла. При желании такие радиаторы можно приобрести отдельно. Также следует добавить, что радиаторы охлаждения могут быть оснащены декоративным освещением.
Какой объем памяти обычно используется в ПК
Сейчас еще можно встретить компьютеры с объемом оперативной памяти от 2 ГБ, но современные модели уже оснащены планками с общим объемом на 16 или 32 Гб.
Вывод
Подводя итог, скажу, что главное при выборе ОЗУ определится с задачами, которые вы будете выполнять на вашем компьютере. Исходя из этого, подбираем объем памяти, обращая внимание на частоту, пропускную способность и тайминги. Также нужно не забывать о совместимости вашей материнской палаты и ОЗУ. Ну, а на этом все, спасибо, что дочитали публикацию до конца. Больше интересных публикаций вы сможете найти в моем блоге на сайте.
Чем отличается оперативная память DDR4 от DDR3?
В чем разница между DDR3 и DDR4? DDR3 была выпущена в свет в 2007 году и использовалась на различных платформах от LGA1366 до LGA1151 (до процессоров 6-го поколения) от Intel и на AM3/AM3+, FM1/FM2/FM2+ от AMD. Все современные платформы (с 2017 года) перешли на использование DDR4, в частности Intel отказались от DDR3 в пользу DDR4 начиная с процессоров 6-го поколения Skylake. Так что если вы приобретаете процессор Intel Core 8-го, 9-го или более позднего поколения, или же процессор AMD Ryzen, то вам потребуется оперативная память именно формата DDR4.
Совместимость DDR3 и DDR4 с материнскими платами
Но что насчет старых процессоров и есть ли разница между DDR3 и DDR4? Ответ краток: да, различий много, но все зависит от вашей материнской платы. Материнская плата со слотами DDR4 не сможет использовать оперативную память формата DDR3, и наоборот – вы не сможете поместить DDR4 в слот DDR3. Чтобы убедиться в этом, взгляните на изображение ниже – видно, что вы не сможете вставить ОЗУ в неподходящий слот. Насечки находятся в разных местах, у DDR4 288 контактов, а у DDR3 240.
Различия DDR4 и DDR3
DDR4 функционирует на более низком напряжении, чем DDR3. Обычное напряжение у DDR4 равняется 1.2 В, а у DDR3 1.5 В. Есть и исключения, такие как модули низкого напряжения DDR3L с напряжением 1.35 В, или же некоторые модели DDR4, достигающие напряжения в 1.05 В. Разница в напряжении при использовании DDR4 можете давать экономию в 15 Вт по сравнению с DDR3, что не так уж и много для домашнего пользования.
Существенное различие между DDR3 и DDR4 в скорости. Официально спецификация DDR3 начинается со скорости в 800 МГц (800 миллионов тактов в секунду) и заканчивается на скорости в 2133 МГц. Некоторые модули DDR3 достигли разгона в 3200 МГЦ и более, но это неофициально. Тем временем DDR4 начинается с 1600 МГц и заканчивается на 3200 МГц, а разогнанные наборы памяти достигают 4800 МГц. Увеличенная скорость ведет за собой общее увеличение пропускной способности.
Однако это приводит к увеличению задержки, но увеличенная тактовая частота в свою очередь обеспечивает более быструю передачу, сохраняя общую задержку на уровне сравнимом с DDR2 и DDR3. Для примера: DDR3-1600 имеет задержку в 12.5 нс, а задержка у DDR4-2666 составляет 12.75 нс, что примерно одно и то же. Но DDR4 в этом случае обеспечивает пропускную способность в 21.3 ГБ/С, а DDR3 только 12.8 ГБ/С.
Как это влияет на реальную производительность? Разница между DDR3 и DDR4, работающих на одинаковой частоте, невелика. Т.е оперативная память DDR3-2133 и DDR4-2133 примерно дают одинаковую производительность, отличающуюся в ту или иную сторону на несколько процентов. Но DDR4 начинает опережать DDR3 начиная с частоты в 2400 МГц, которую DDR3 не может достичь. Поэтому приобретая новую оперативную память имеет смысл взять модель с большей скоростью, но не больше максимально поддерживаемой процессором.
Еще одним отличием является максимальный объем памяти, который вы сможете установить в свой компьютер. Для DDR3 это 32 ГБ, а с DDR4 вы уже можете установить 64 ГБ, а на новом процессоре Intel Core i7-8700K уже и 128 ГБ.
Вердикт
В конечном итоге вопрос выбора между DDR3 и DDR4 сводится к выбору процессора и материнской платы. Несмотря на то, что DDR4 стоит немного дороже, чем DDR3, экономить не стоит и однозначно нужно приобретать именно оперативную память формата DDR4. Чтобы получить прибавку в скорости ОЗУ берите DDR4 со скоростью превыщающей ту, что у вашей старой модели DDR3 (если вы хотите апгрейда, а не собираете новый компьютер). Это будет лучшим выбором для вашего игрового компьютера.
В чем разница между оперативной памятью DDR2, DDR3 и DDR4?
ОЗУ, которое обозначает оперативное запоминающее устройство, является кратковременным хранилищем, используемым вашим компьютером для запуска процессов. Вы можете не особо задумываться об оперативной памяти, кроме ее объема при покупке нового компьютера.
Но не все ОЗУ созданы равными. ОЗУ разных поколений обеспечивают разные скорости и совместимы только с определенными системами. Вот различия между оперативной памятью DDR2 и DDR3 по сравнению с более новой оперативной памятью DDR4.
Что такое оперативная память DDR?
Проще говоря, работа с двойной скоростью передачи данных означает, что ОЗУ может передавать данные два раза за такт. Как вы, вероятно, знаете, все данные на компьютере являются цифровыми, то есть они представлены 1 (вкл) или 0 (выкл).
Один тактовый цикл представлен сигналом ЦП, идущим от выключения к включению и обратно. Это обычно измеряется от середины, как вы можете видеть на графике ниже.
Изображение предоставлено: MisterSanderson / Wikimedia Commons
Эта двойная скорость передачи данных является серьезным обновлением старого ОЗУ SDR (единой скорости передачи данных), которое работало только один раз за такт. Оригинальная оперативная память DDR впервые стала общедоступной в 2000 году и, как и SDR RAM, сейчас устарела. Практически вся оперативная память, которую вы найдете доступной сейчас, — это некоторое поколение DDR.
Но почему эти поколения оперативной памяти меняются?
Объяснения поколений DDR
Оригинальная оперативная память DDR была заменена DDR2, DDR3, а теперь и DDR4. Это все будущие поколения одной технологии с более быстрой скоростью и другими улучшениями, и все они имеют одинаковый физический размер.
Это не необычно, так как многие компьютерные стандарты развиваются со временем. Но вы можете задаться вопросом, откуда появились DDR2 и DDR3 и почему они появились.
Генерация оперативной памяти, используемой с компьютером, тесно связана с разработкой процессоров и материнских плат. Поскольку такие компании, как Intel, выпускают новые технологии CPU, им требуются новые чипсеты для материнских плат. Это набор электронных компонентов, которые обеспечивают правильную связь всех частей компьютера.
Новые поколения оперативной памяти необходимы для работы с новейшими чипсетами. Вот почему мы видели ОЗУ DDR2, DDR3 и DDR4 после оригинального поколения. Без этих достижений мы не смогли бы использовать ОЗУ в новых системах.
Важно отметить, что RAM не имеет обратной или прямой совместимости. Если ваша материнская плата предназначена для оперативной памяти DDR4, оперативная память DDR3 просто не будет работать в ней. Таким образом, при сборке или обновлении ПК крайне важно, чтобы вы приобретали ОЗУ нужного поколения для совместимости.
Каждое поколение ОЗУ имеет свою метку в несколько ином положении, поэтому невозможно установить неправильный тип на вашем компьютере.
DDR2 против DDR3 RAM
Вы можете задаться вопросом, как складываются новые поколения оперативной памяти DDR. Давайте сначала посмотрим на различия оперативной памяти DDR2 и DDR3. Хотя вы вряд ли найдете оперативную память DDR2 во многих местах сегодня (она стала доступна еще в 2004 году), она все же полезна для сравнения.
В то время как ОЗУ оригинального поколения DDR2 выполняло две передачи данных за такт, ОЗУ DDR2 может производить четыре передачи за такт вместо этого. DDR3 идет еще дальше, поскольку он может производить восемь передач для каждого тактового цикла.
Что касается скорости, DDR3 не удивительно быстрее. Один из способов измерения скорости оперативной памяти — мегатрансферы в секунду, или МТ / с. Это относится к числу операций, которые ОЗУ может выполнять каждую секунду; 1MT / s — один миллион передач в секунду.
В то время как ОЗУ DDR2 имеет скорость передачи данных в диапазоне от 400 до 1066 МТ / с, DDR3 разбивает его на уровне 800–2 133 МТ / с.
Напряжение является еще одним важным аспектом ОЗУ поколений. Оперативная память DDR2 использует 1,8 В, в то время как DDR3 ниже при 1,5 В. Более низкое напряжение означает, что ОЗУ потребляет меньше энергии, что снижает нагрузку на процессор
Вы можете найти палочки оперативной памяти DDR2 объемом 4 ГБ, но самый распространенный максимум — 2 ГБ. Практически, объем оперативной памяти DDR3 составляет 8 ГБ на карту памяти, хотя доступно несколько карт на 16 ГБ.
Оперативная память DDR3 и DDR4
Продолжая обсуждение различий в оперативной памяти, как складывается память DDR4? DDR3 был представлен в 2007 году, и хотя он все еще используется с некоторыми более старыми системами сегодня, DDR4 стал стандартом.
DDR4 работает при еще более низком напряжении, чем DDR3, всего на 1,2 В. Он также способен выполнять больше операций в секунду, в диапазоне от 1600 МТ / с до 3200 МТ / с.
Samsung продает одну 32 ГБ оперативную память DDR4, но это довольно дорого. Максимум, который вы видите в дикой природе, обычно составляет 16 ГБ.
Скоро: оперативная память DDR5
На момент написания DDR4 RAM является стандартом. Но DDR5 находится на горизонте, запуск которого ожидается примерно в 2020 году.
Вероятно, пройдет несколько лет, прежде чем DDR5 станет стандартом, поэтому вы можете собрать компьютер с оперативной памятью DDR4.
Как различия оперативной памяти влияют на вас
Мы разбросали много ценностей выше, но не чувствуем себя перегруженными. Обычному пользователю никогда не придется беспокоиться о том, какое поколение ОЗУ покупать. Вы можете просто позволить материнской плате / процессору, который вы хотите приобрести, определять объем оперативной памяти. При создании компьютера сегодня у вас почти наверняка будет установка, использующая оперативную память DDR4.
Вы можете задаться вопросом, как разные поколения RAM влияют на производительность. Для обычного пользователя это не имеет большого значения. DDR4 теоретически быстрее, чем DDR3, но не часто скорость памяти является узким местом в вашей системе.
В большинстве случаев другие обновления улучшат производительность вашего компьютера. улучшат производительность Замена старого жесткого диска на твердотельный накопитель, увеличение общей оперативной памяти или модернизация процессора будет иметь гораздо больший эффект, чем чуть более быстрая оперативная память.
Основной сценарий, где сложности оперативной памяти действительно важны, интенсивно используется, например, на серверах. Эти машины постоянно работают с большими нагрузками, а это означает, что каждый бит производительности жизненно важен. При обычном использовании вам будет трудно почувствовать разницу между двумя системами с одинаковыми характеристиками, за исключением генерации оперативной памяти.
Другие важные аспекты оперативной памяти
Если вы покупаете готовый компьютер с полки, все уже собрано, так что не беспокойтесь. Но если вы создаете свой собственный ПК, вы должны знать о других значениях ОЗУ помимо поколения, на котором мы сосредоточились здесь.
DDR против DDR2 против DDR3 против DDR4: прояснилось
Теперь вы знаете основные различия между DDR2 и DDR3, а также то, что DDR4 вносит в таблицу.
По сути, DDR2, DDR3 и остальные являются постепенными улучшениями по той же технологии. Помимо необходимости покупки ОЗУ, совместимого с вашей системой (в идеале, новейшего поколения), вам не нужно сильно беспокоиться об этом. Но полезно знать, что все эти цифры и буквы означают для оперативной памяти.
Если вы геймер для ПК, погрузитесь в эту тему с нашим руководством по оперативной памяти для игр.
DDR4 vs. DDR3: сравнительное тестирование оперативной памяти
Выпуск платформы Socket LGA1151 наконец-то позволил сравнить между собой память стандартов DDR4 и DDR3 в равных условиях. Однако прежде чем перейти к результатам тестирования, предлагаем сначала более детально изучить различия между данными типами модулей. Это даст нам лучшее представление о том, чего стоит ожидать от новой памяти не только сейчас, но и в ближайшем будущем.
За разработку стандарта DDR4 ассоциация JEDEC взялась еще в 2005 году. В те времена в магазинах еще полных ходом продавались планки DDR2, и только планировался серийный выпуск модулей DDR3. Иными словами, инженеры уже тогда понимали, что возможности данных стандартов ограничены и рано или поздно они станут лимитировать либо вовсе не соответствовать уровню остальных комплектующих ПК.
Причем речь идет не только о пропускной способности памяти, но и о таких важных характеристиках, как энергопотребление модулей и их объем. Как можно убедиться из данной диаграммы, планки DDR4 обходят своих предшественников по всем параметрам.
Увеличение пропускной способности
Пропускная способность подсистемы памяти напрямую зависит от скорости работы модулей: чем она выше, тем быстрее осуществляется запись и чтение из памяти. Конечно, далеко не все приложения постоянно обмениваются большими массивами данных, поэтому в реальных условиях эксплуатации пользователь может и не ощутить преимущества от установки более производительных комплектов. Но если мы говорим о специализированных программах наподобие видео- и фоторедакторов, CAD-систем или средств для создания 3D-анимации, то результат от применения скоростных модулей уже окажется куда существеннее. Также высокая пропускная способность подсистемы памяти важна при использовании встроенной графики. Ведь у iGPU нет доступа к быстрым чипам GDDR5, поэтому вся необходимая ему информация помещается в оперативную память ПК. Соответственно, в данном случае установка более производительных комплектов памяти напрямую будет влиять на количество FPS на экране.
Для формата DDR3 стандартными являются частоты от 1066 МГц до 1600 МГц, и лишь недавно добавилось значение 1866 МГц. Для DDR4 же минимальная скорость работы начинается с отметки 2133 МГц. Да, вы скажете, что модули DDR3 могут наверстать разницу с помощью разгона. Но ведь то же самое доступно и для планок DDR4, у которых и разгонный потенциал выше. Ведь с помощью оптимизации параметров модули DDR3 обычно берут планку в 2400 – 2666 МГц, для DDR4 без проблем покоряются высоты в 2800 – 3000 МГц.
Если сравнивать стандарты DDR4 и DDR3 с точки зрения энтузиастов-оверклокеров, то и тут перевес будет на стороне DDR4. Уже сейчас достигнуто значение в 4838 МГц, а ведь прошел только один год после анонса нового формата. Напомним, рекордной частотой разгона для модулей DDR3 является 4620 МГц, которая была зафиксирована лишь через 7 лет после запуска стандарта DDR3 в производство. Одним словом, в плане скорости работы потенциал у памяти DDR4 очень большой.
Улучшение энергоэффективности
Вторым важным преимуществом модулей DDR4 является возможность функционирования на низких напряжениях. Так, для их корректной работы на номинальных частотах (2133 – 2400 МГц) достаточно всего лишь 1,2 В, что на 20% меньше, чем у их предшественников (1,5 В). Правда, со временем на рынок была выведена энергоэффективная память стандартов DDR3L и DDR3U с напряжением питания 1,35 и 1,25 В соответственно. Однако она стоит дороже и имеет ряд ограничений (как правило, ее частота не превышает 1600 МГц).
Также память DDR4 получила поддержку новых энергосберегающих технологий. Например, модуль DDR3 использует только одно напряжение Vddr, которое для выполнения некоторых операций повышается с помощью внутренних преобразователей. Тем самым генерируется лишнее тепло и уменьшается общая эффективность подсистемы памяти. Для планки стандарта DDR4 спецификация предусматривает возможность получения этого напряжения (Vpp, равное 2,5 В) от внешнего преобразователя питания.
Память DDR4 также получила усовершенствованный интерфейс ввода/вывода данных под названием «Pseudo-Open Drain» (POD). От используемого ранее Series-Stub Terminated Logic (SSTL) он отличается отсутствием утечки тока на уровне драйверов ячеек памяти.
В целом же использование всего комплекса энергоэффективных технологий должно привести к 30%-ому выигрышу в энергопотреблении. Возможно, в рамках настольного ПК это покажется несущественной экономией, но если речь идет о портативных устройствах (ноутбуки, нетбуки), то 30% – не такое уж и маленькое значение.
Модернизированная структура
В максимальной конфигурации чип DDR3 содержит 8 банков памяти, тогда как для DDR4 доступно уже 16 банков. При этом длина строки в структуре чипа DDR3 составляет 2048 байт, а в DDR4 – 512 байт. В результате новый тип памяти позволяет быстрее переключаться между банками и открывать произвольные строки.
Микроархитектура DDR4 предполагает использование 8-гигабитных чипов, в то время как модули стандарта DDR3, как правило, создаются на основе микросхем емкостью 4 Гбит. То есть при одинаковом количестве чипов мы получим в два раза больший объем. На сегодняшний день наиболее распространенными являются 4-гигабайтные модули (к слову, это минимальная емкость для планки памяти стандарта DDR4). Но в ряде зарубежных стран предлагаются уже и более емкие модули: на 8 и даже на 16 ГБ. Заметьте, что при этом мы говорим о массовом сегменте рынка.
Для решения же узкоспециализированных задач без проблем можно создавать модули еще большего объема. Для этих целей предусмотрены 16-гигабитные чипы и специальная технология для их компоновки в корпусе DRAM (Through-silicon Via). Например, компании Samsung и SK Hynix уже представили планки емкостью 64 и 128 ГБ. Теоретически же максимальный объем одного модуля DDR4 может составлять 512 ГБ. Хотя вряд ли мы когда-нибудь увидим практическую реализацию таких решений, поскольку их стоимость будет чрезвычайно большой.
Несмотря на увеличение всех основных характеристик, размеры планок памяти DDR4 и DDR3 остались сопоставимыми: 133,35 х 31,25 мм против 133,35 х 30,35 мм соответственно. В физическом плане изменилось лишь расположение ключа и количество контактов (с 240 их число увеличилось до 288). Так что даже при всем желании модуль DDR4 никак не удастся установить в слот для памяти DDR3 и наоборот.
Новый интерфейс связи с контроллером памяти
Новый стандарт памяти предусматривает использование и более прогрессивной шины связи модулей с контроллером памяти. В стандарте DDR3 применяется интерфейс Multi-Drop Bus с двумя каналами. При использовании сразу четырех слотов получается, что два модуля подключены к одному каналу, что не самым лучшим образом сказывается на производительности подсистемы памяти.
В стандарте DDR4 усовершенствовали этот интерфейс, применив более эффективную схему − один модуль на один канал. Новый тип шины получил название Point-to-Point Bus. Параллельный доступ к слотам однозначно лучше последовательного, поскольку в дальнейшем позволяет более эффективно наращивать быстродействие всей подсистемы. Может быть сейчас особого преимущества пользователи и не ощутят, однако в дальнейшем, когда возрастут объемы передаваемой информации, оно станет более показательным. Ведь именно по такой же схеме развивалась видеопамять GDDR и интерфейс PCI Express. Только использование параллельного доступа позволило в значительной степени увеличить их производительность.
Однако шина Point-to-Point Bus накладывает некие ограничения на количество используемых модулей. Так, двухканальный контроллер может обслуживать только два слота, а четырехканальный − четыре. При увеличении объемов планок стандарта DDR4 это не столь критично, но все же на первых порах может вызвать определенные неудобства.
Решается эта проблема довольно простым способом − путем установки специального коммутатора (Digital Switch) между контроллером и слотами памяти. По принципу своего действия он напоминает коммутатор линий PCI Express. В результате пользователю, как и прежде, будет доступно 4 или 8 слотов (в зависимости от уровня платформы), при этом будут использоваться все преимущества шины Point-to-Point Bus.
Новые механизмы обнаружения и коррекции ошибок
Так как работа на высоких скоростях с большими стеками данных увеличивает шанс возникновения ошибок, то разработчики стандарта DDR4 позаботились о реализации механизмов для их обнаружения и предупреждения. В частности, в новых модулях имеется поддержка функции коррекции промахов, связанных с контролем четности команд и адресов, а также проверка контрольных сумм перед записью данных в память. На стороне же самого контроллера появилась возможность тестирования соединений без использования инициализирующих последовательностей.
Сравнение производительности памяти DDR4 и DDR3 в равных условиях
Для проведения тестов мы использовали такую конфигурацию стенда:
Intel Core i7-6700K (Socket LGA1151) @ 4,0 ГГц
ASUS MAXIMUS VIII GENE (DDR4)
ASUS Z170-P D3 (DDR3)
Комплекты оперативной памяти
DDR3L-1600 HyperX Fury HX316LC10FBK2/16
DDR3-2400 G.SKILL Ripjaws X F3-2400C11D-16GXM
DDR4-2400 HyperX Fury HX424C15FBK2/16
DDR4-3200 KINGMAX Nano Gaming RAM GLOF63F-D8KAGA
Intel HD Graphics 530
Seagate Barracuda 7200.12 ST3500418AS
Seasonic X-660 (660 Вт)
Microsoft Windows 7 (64-битная версия)
Первоочередной целью данного эксперимента, конечно же, являлось сравнение возможностей комплектов памяти DDR4 и DDR3 на одинаковых частотах. Чтобы получить более объективную картину проверка была произведена в наиболее популярных режимах работы подсистемы памяти: 1600 МГц, 2133 МГц и 2400 МГц:
Скорость работы, МГц
DDR4-2400 HyperX Fury HX424C15FBK2/16 (2 x 8 ГБ)