admin / 19.12.2018

Оперативная память 4

Редакция THG, 27 января 2009

Введение

Цены на память DDR2 SDRAM начали сильно падать ещё летом 2008 года, когда весь мир приготовился переходить на платформы Core i7, поддерживающие только память DDR3, и в результате сегодня 4-Гбайт наборы двухканальной памяти DDR2 стоит невероятно дёшево. Всего за $50 пользователи памяти более старого типа могут увеличить её объём до уровня, который был раньше доступен только для покупателей с приличным бюджетом.

Кому нужны 4 Гбайт памяти? А разве это так важно, если вспомнить, сколько сейчас стоит память? Со временем большинство систем захламляются редко используемыми программами, такими как вторая или третья служба мгновенного обмена сообщениями, лишними антишпионскими программами и другими некогда полезными утилитами, которые просто уже стали паразитами в системе, в то время как пользователи в память об их прошлой полезности зачастую не хотят их удалять. Такое скопление «мусора» может навредить любой операционной системе.

Пользователи Windows Vista ещё больше выиграют от дополнительного объёма оперативной памяти, поскольку данная операционная система динамически увеличивает число кэшируемых файлов по мере добавления RAM, чтобы программы загружались быстрее. Кроме того, процессы, интенсивно нагружающие память, такие как кодирование видео и редактирование фотографий в высоком разрешении, тоже выигрывают от увеличения объёма памяти, где можно хранить данные, уменьшая при этом количество данных, которые должны кэшироваться в более медленный временный файл на жёстком диске.

Впрочем, сегодня мы не ставили перед собой цель доказать, почему вам непременно нужно больше памяти, поскольку мы уже затрагивали этот аспект в нескольких наших статьях. На этот раз мы попытаемся найти самый интересный набор памяти для оверклокеров.

Corsair TWIN2X4096-6400C5

Из своих производительных модулей памяти линейки XMS2 компания Corsair сформировала набор TWIN2X4096-6400C5. Судя по названию, этот 4-Гбайт (4096 Мбайт) набор двухканальной памяти имеет скорость DDR2-800 (PC2-6400) и задержки CAS 5. Каждый набор содержит два отдельных модуля CM2X2048-6400C5, чьи названия сформированы по такому же принципу.

Нажмите на картинку для увеличения.

Обладая по спецификациям задержками 5-5-5-18 и напряжением 1,90 В при частоте 800 МГц, память Corsair 6400C5 имеет запрограммированный в SPD (Serial Presence Detect) режим для использования той же частоты и задержек при напряжении материнской платы по умолчанию в 1,80 В. Этого должно быть достаточно для загрузки, однако некоторые системы могут потребовать увеличения напряжения вручную, чтобы гарантировать стабильность.

На все свои продукты DRAM компания Corsair предоставляет своим покупателям пожизненную гарантию.

Цена в России на момент публикации составляла от 1900 руб.

Crucial Ballistix BL2KIT25664AA80A

Покупатели никогда бы не запомнили названия наборов памяти Crucial, но с Ballistix им и не придётся этого делать: Crucial ограничила свою линейку Ballistix всего несколькими вариантами, поэтому покупатели смогут найти точно такие же модули, запомнив всего лишь размер, скорость и цвет.

Нажмите на картинку для увеличения.

Обладая задержками 4-4-4-12 при напряжении 2,00 В и частоте 800 МГц, Ballistix требует минимальной настройки для достижения производительного уровня работы. Пользователи материнских плат с поддержкой профилей EPP (Enhanced Performance Profiles) могут ускорить процесс ручной настройки, выбрав один из двух предварительно настроенных профилей.

Crucial предоставляет пожизненную гарантию на все свои модули памяти.

G.Skill F2-8000CL5D-4GBPQ

Компания G.Skill специализируется на производстве модулей, выгодных по соотношению цены и производительности, продавая свои более скоростные модули по тем ценам, по которым её конкуренты продают свои стандартные модели. Четырёхгигабайтный набор двухканальной памяти F2-8000CL5D-4GBPQ является прекрасным тому примером: DDR2-1000 (PC2-8000) по цене DDR2-800.

Нажмите на картинку для увеличения.

Более высокая частота является приятным дополнением, однако энтузиасты уже знают, что DDR2-1000 — это просто степень разгона модулей DDR2-800. Впрочем, такой «законный» разгон обеспечивает покупателям своего рода гарантию на производительность, что иногда бывает полезным при разгоне других компонентов.

Судя по названию, память F2-8000CL5D-4GBPQ работает с заявленными задержками CAS 5 на частоте PC2-8000, хотя может понадобится напряжение до 2,1 В, чтобы эти настройки работали стабильно. Память запрограммирована загружаться на частоте PC2-6400 с задержками 5-5-5-15, для разгона можно настроить всё вручную, а можно использовать режим EPP в SPD для повышения напряжения.

На всю свою продукцию G.Skill предоставляет пожизненную гарантию.

Kingston KHX8500AD2K2/4G

Kingston является вторым производителем, который предоставил нам для данного обзора память с «заводским» разгоном, но в отличие от недорогих конкурентов, Kingston не выдаёт это за дополнительную функцию по низкой цене. Напротив, 4-Гбайт набор двухканальной памяти KHX8500AD2K2/4G поставляется за полную стоимость PC2-8500 (DDR2-1066).

Нажмите на картинку для увеличения.

Покупатели знают, что им придётся чуть доплатить за «гарантированно стабильную» разогнанную частоту памяти, но чего они могут не ожидать — так это более высоких заявленных задержек 7-7-7-20 в режиме DDR2-1066. Даже значения SPD довольно скромные: задержки 6-6-6-18 для частоты DDR2-800.

Kingston не предоставляет расширения EPP, поэтому всем пользователям придётся настраивать все значения вручную, чтобы получить заявленную производительность модулей KHX8500AD2K2/4G. Зато вы получаете от Kingston пожизненную гарантию.

Цена в России на момент публикации составляла от 2700 руб.

Mushkin EM2-6400 996557

Модули памяти в двухканальном наборе Mushkin 996557 PC2-6400 оснащёны распределителями тепла, которые сверху немного увеличивают поверхность для отвода тепла, как у производительных DIMM. Дополнительные возможности для охлаждения могли бы быть полезными в наших тестах по разгону, но из-за обычных задержек CAS 5 данные модули попадают в категорию стандартной производительности.

Нажмите на картинку для увеличения.

Задержки SPD 5-5-5-18 при частоте DDR2-800 означают, что пользователям не нужно заходить в BIOS для конфигурации модулей Mushkin 996557, поскольку даже заявленное напряжение равно штатному 1,80 В. Это может дать набору 996557 небольшое преимущество по сравнению с модулями Corsair, обладающими теми же заявленными задержками и частотой, поскольку конкурент требует небольшого увеличения напряжения для обеспечения стабильности.

Не обладая «заводским» разгоном, модулям Mushkin не пришлось иметь дело с расширениями EPP. Все материнские платы узнают стандартные значения SPD.

Mushkin предоставляет пожизненную гарантию на все свои модули памяти.

Цена в России на момент публикации составляла от 3050 руб.

Patriot PVS24G6400LLK

Четырёхгигабайтный двухканальный набор модулей памяти Patriot Viper Series DDR2, PC2-6400, Low Latency использует радиаторы с длинными рёбрами для обеспечения дополнительного охлаждения и стабильности при работе в напряжённых условиях. «Low Latency» обозначает низкие заявленные задержки CAS 4.

Нажмите на картинку для увеличения.

Patriot гарантирует функционирование модулей памяти с частотой DDR2-800 (PC2-6400) и задержками 4-4-4-12, однако требует рабочего напряжения в 2,10 В для обеспечения стабильности при таких настройках. Для упрощения задачи пользователи материнских плат с поддержкой профилей EPP могут выбрать Profile 1, чтобы настроить всё за один шаг.

На все модули памяти Patriot распространяется ограниченная пожизненная гарантия.

Цена в России на момент публикации составляла от 3200 руб.

PNY XLR8 MD4096KD2-800-X4

Набор модулей памяти PNY XLR8 MD4095KD2-800-X4, «одетых» в простые чёрные распределители тепла, является третьим двухканальным набором памяти в сегодняшнем обзоре, который предоставляет довольно маленькие задержки CAS 4 при частоте DDR2-800 (PC2-6400).

Нажмите на картинку для увеличения.

Для обеспечения стабильности PNY требует напряжения 2,0 В при заявленной частоте DDR2-800 с задержками 4-4-4-12, и всем пользователям нужно будет задавать все значения вручную, чтобы получить такой результат. Большинство систем загрузятся с модулями памяти, настроенными на DDR2-800 с задержками CAS 5.

В отличие от других наборов с задержками CAS 4, модули PNY не предоставляют возможности быстрой конфигурации с помощью EPP. Кроме того, PNY дополнительно ограничила свою пожизненную гарантию, поскольку под словом «пожизненный» PNY подразумевает время, в течение которого её продукт существует на рынке. Конкурирующие производители обычно предусматривают замену «сопоставимым продуктом», если точный аналог перестанет существовать.

Super Talent T800UX4GC5

Компания Super Talent привлекает большое внимание прессы из-за раннего выпуска высокоскоростных модулей и зачастую в течение нескольких недель господствует на рынке, пока не подтянутся конкуренты. Впрочем, на «бюджетном» рынке ситуация вряд ли повторится, ведь двухканальный набор памяти Super Talent T800UX4GC5 DDR2-800 (PC2-6400) обладает «ленивыми» задержками CAS 5.

Нажмите на картинку для увеличения.

Из-за покрытых синей краской алюминиевых радиаторов можно было бы подумать, что это производительные модули, если бы не заметная маркировка. Впрочем, SuperTalent предоставляет своим покупателям возможность похвастаться, поскольку поместила эти маркировки на противоположные стороны двух модулей. Таким образом, при установке модулей памяти вы легко можете расположить их так, чтобы маркировки «смотрели» друг на друга, а логотипы — наружу.

Заявленные задержки набора памяти Super Talent T800UX4GC5 составляют 5-5-5-15, а напряжение 2,10 В, однако значения SPD указывают на то, что эти модули будут загружаться при 1,80 В. В отличие от заявленных значений других производителей, Super Talent указала предел рабочего напряжения, а не требующееся для стабильности напряжение.

Не имея гарантированно стабильного разгона, модули T800UX4GC5 не нуждаются в профилях EPP. Базовых настроек SPD достаточно для того, чтобы память работала на заявленном уровне производительности.

Super Talent предоставляет ограниченную пожизненную гарантию на свою продукцию.

Wintec AMPX 3AXT6400C5-4096K

Компания Wintec, надеющаяся завоевать доверие энтузиастов и оверклокеров с ограниченным бюджетом, выслала нам набор памяти DDR2-800 (PC2-6400) из своей производительной линейки AMPX, однако чёрные распределители тепла и ёмкость в 4 Гбайт — это всё, что отличает этот набор двухканальной памяти 3AXT6400C5-4096K от менее продвинутых наборов Wintec.

Нажмите на картинку для увеличения.

Обладая заявленными задержками CAS 5-5-5-15 с частотой DDR2-800, эти модули AMPX загружаются с более длительными задержками tRAS в 18 тактов при использовании значений SPD. Wintec требует минимального увеличения напряжения до 1,90 В, чтобы обеспечить стабильную работу при 15 тактах tRAS.

Поскольку производительность данных модулей заключается скорее в ёмкости, а не в скорости, Wintec, вероятно, не видела необходимости в таких дополнительных функциях, как профили EPP, чтобы облегчить переключение tRAS с 18 тактов на 15 тактов.

Wintec предоставляет на свои модули памяти пожизненную гарантию.

Тестовая конфигурация

Каждую пару модулей мы протестировали на нашей тестовой системе со следующими компонентами.

Системное аппаратное обеспечение
Процессор Intel Core 2 Duo E8600, 3,33 ГГц, кэш 6 Мбайт; разогнан до 4,00 ГГц, FSB-1600
Материнская плата Asus P5Q Deluxe Rev 1.03G, чипсет P45 Express, BIOS 1406 (10/07/2008)
Видеокарта Gigabyte GV-R487-512H-B, HD 4870 GPU (750 МГц), GDDR5-3600
Жёсткий диск Western Digital WD5000AAKS, 500 Гбайт, 7200 об/мин, SATA 3 Гбит/с, кэш 16 Мбайт
Звук Встроенное HD Audio
Сеть Встроенная гигабитная сеть
Блок питания Coolermaster RS850-EMBA (850 Вт, ATX12V v2.2)
Системное ПО и драйверы
ОС Windows Vista Ultimate SP1
Графический драйвер ATI Catalyst 8.9
Драйверы для встроенных устройств Motherboard Driver DVD

Обратите внимание на то, что мы разогнали нашу материнскую плату и процессор до FSB-1600. Сочетание этих настроек и «400-МГц Boot Strap» позволило нам протестировать модули памяти с частотами 800, 1066 и 1200 МГц, не меняя при этом тактовую частоту CPU. Установить значение FSB-1600 было легко, чему способствовал наш дружественный к разгону процессор Core 2 Duo E8600, поскольку достигнутая тактовая частота 4,00 ГГц ускорила тестирование, не вызвав нестабильности системы.

Поскольку модули памяти, обладающие одинаковой ёмкостью, скоростью и задержками, имеют идентичную производительность, наши тесты будут сосредоточены исключительно на способности каждого модуля достичь высоких частот и/или низких задержек при разных уровнях напряжения. Для определения стабильности каждой настройки мы использовали MemTest86 v1.70.

Результаты разгона и задержки

Хотя предыдущие тесты памяти DDR2 часто останавливались на CAS 5, один из сегодняшних наборов памяти имел супербольшие заявленные задержки CAS 7. С надеждой, что несколько из этих наборов памяти могут достичь частоты 1200 МГц, мы попробовали задержки из диапазона от CAS 3 до CAS 8, прежде чем определили минимальную задержку для частот 800, 1066 и 1200 МГц.

Многие пользователи опасаются, что повышенное напряжение может привести к преждевременному выходу из строя компонентов, поэтому мы начали со стандартного для DDR2 напряжения в 1,80 В и постепенно повышали его. Результаты модулей памяти отсортированы по наилучшим задержкам, начиная с самой высокой скорости.

Минимальные задержки с сохранением стабильной работы на 1,80 В.
DDR2-1200 DDR2-1066 DDR2-800
G.Skill F2-8000CL5D Сбой 5-5-4-14 4-4-3-10
Crucial Ballistix PC2-6400 Сбой 5-5-5-14 4-4-4-10
Patriot Viper 6400LLK Сбой 6-6-5-6 4-4-4-5
Kingston KHX8500AD2 Сбой 6-5-6-15 5-4-4-12
PNY MD4096KD2-800-X4 Сбой Сбой 4-4-3-10
Super Talent T800UX4GC5 Сбой Сбой 4-5-3-5
Corsair XMS2-6400C5 Сбой Сбой 5-4-4-10
Mushkin 996557 Сбой Сбой 5-4-4-10
Wintec AMPX 6400C5 Сбой Сбой 5-4-4-10

Хотя ни один из протестированных нами наборов модулей не смог достичь частоты DDR2-1200 при стандартном напряжении, G.Skill DDR2-1000 и Crucial Ballistix DDR2-800 оба достигли значения DDR2-1066 с задержками CAS 5. Модулям памяти Kingston DDR2-1066 не потребовалось увеличения напряжения для достижения заявленной частоты, однако они пострадали от более длительных задержек CAS 6.

При базовом значении DDR2-800 модули Patriot с низкими задержками выделяются своим исключительным tRAS.

Минимальные задержки с сохранением стабильной работы на 2,00 В.
DDR2-1200 DDR2-1066 DDR2-800
Crucial Ballistix PC2-6400 6-5-6-15 5-4-5-14 4-3-4-10
G.Skill F2-8000CL5D Сбой 5-5-4-14 4-4-3-10
Patriot Viper 6400LLK Сбой 5-5-5-6 4-4-4-4
Kingston KHX8500AD2 Сбой 6-5-6-15 5-4-4-12
PNY MD4096KD2-800-X4 Сбой Сбой 4-4-3-9
Corsair XMS2-6400C5 Сбой Сбой 4-4-4-10
Super Talent T800UX4GC5 Сбой Сбой 4-5-3-5
Mushkin 996557 Сбой Сбой 5-4-4-10
Wintec AMPX 6400C5 Сбой Сбой 5-4-4-10

При среднем увеличении напряжения до 2,00 В модули памяти Crucial Ballistix показали поразительный результат, достигнув 50% разгона! А использование задержек CAS 6 в режиме DDR2-1200 вполне допустимо, поскольку это 50% увеличение задержки в тактах (по сравнению с заявленными задержками CAS 4) сопровождается таким же уменьшением времени такта (по сравнению с заявленной частотой DDR2-800).

Набор памяти Patriot с низкими задержками снова показал впечатляюще низкое значение tRAS, причём повышенное напряжение снизило его до четырёх тактов в режиме DDR2-800.

Минимальные задержки с сохранением стабильной работы на 2,20 В.
DDR2-1200 DDR2-1066 DDR2-800
Crucial Ballistix PC2-6400 6-5-6-15 5-4-5-14 4-3-4-10
Patriot Viper 6400LLK 7-7-7-11 5-5-5-6 4-4-4-4
G.Skill F2-8000CL5D Сбой 5-5-4-14 4-4-3-10
Kingston KHX8500AD2 Сбой 6-5-6-15 5-4-4-12
PNY MD4096KD2-800-X4 Сбой Сбой 4-4-3-8
Corsair XMS2-6400C5 Сбой Сбой 4-4-4-10
Super Talent T800UX4GC5 Сбой Сбой 4-5-3-5
Mushkin 996557 Сбой Сбой 5-4-4-10
Wintec AMPX 6400C5 Сбой Сбой 5-4-4-10

Модули Crucial Ballistix DDR2-800 продолжают лидировать при напряжении 2,20 В, но не прогрессируют по сравнению с результатами при 2,00 В. Модули памяти Patriot тоже преодолели потолок DDR2-1200, но с более длительными задержками CAS 7.

Остальные модули не продемонстрировали заметного прироста производительности при переключении напряжения с 2,00 В до 2,20 В, однако мы всё равно использовали напряжение 2,20 В в качестве предельного значения, когда приступили к поиску максимальной тактовой частоты для каждого набора модулей памяти. В надежде, что несколько модулей, как минимум, приблизятся к частоте 1200 МГц с разумными задержками, мы выбрали предел для задержек 6-6-6-18.

Crucial Ballistix PC2-6400 — это не самая дешёвая память, зато её потенциал для разгона действительно поражает. Приблизиться к её результату смогли только модули Patriot Viper PVS24G6400LLK.

Некоторые из наших образцов памяти имели более высокую заявленную частоту, чем DDR2-800 средних по цене модулей Crucial Ballistix, но очевидно, что модели с «заводским» разгоном не всегда являются лучшим выбором для оверклокеров. Сравнение заявленной частоты с частотой, достигнутой после разгона, позволяет ещё больше прояснить картину.

Два набора «высокоскоростных» модулей памяти в процентном отношении оказались среди самых плохих кандидатов для разгона. Те пользователи, кто готов был заплатить больше за «заводской» валидированный разгон, будут особенно разочарованы результатами, представленными на диаграмме выше, ведь единственный надёжный способ узнать, насколько можно разогнать ту или иную память, — это читать обзоры. Поскольку производители часто меняют компоненты, никого не предупреждая, пользовательские обзоры становятся более актуальными, чем официальные.

Заключение

Поскольку многие из нас хотят получить дополнительные возможности в результате разгона, модули памяти с самой низкой стоимостью могут не соответствовать всем нашим требованиям.

Лидером по разгону оказались модули Crucial Ballistix BL2KIT25664AA80A, однако купить их в России проблематично. На втором месте находятся модули Patriot PVS24G6400LLK, которые продаются по цене от 3200 рублей. На третье место мы бы поставили модули Kingston KHX8500AD2K2/4G, поскольку найти в России в продаже DIMM G.Skill проблематично.

Содержание

Двухканальная DDR2-800 на платформах с двухъядерными процессорами AMD Athlon 64 X2 и Intel Core 2 Duo

исследование эффективности «двухъядерного» доступа к памяти

К теме раскрытия реального потенциала двухканальной памяти DDR2 мы обращались, так или иначе, уже неоднократно. Причина этого заключается в реальном потенциале памяти типа DDR2 как таковой, пропускная способность которой в двухканальном режиме работы, начиная с самых первых вариантов вроде DDR2-533, оказывается весьма высокой и, как правило, всегда превышает пропускную способность какого-либо компонента, лежащего на пути «регистры процессора — оперативная память» и лимитирующего пропускную способность подсистемы памяти в целом.

Чаще всего, «узким местом» системы оказывалась системная шина, связывающая шинный интерфейс (BIU) процессора (фактически — его L2-кэш) с контроллером памяти, расположенном в северном мосту чипсета. Именно так обстояло дело на платформах Intel, которые, как известно, обладают именно такой организацией подсистемы памяти. Частота системной шины на этих платформах не превышает 200 (большинство систем класса Pentium 4, включая двухъядерные Pentium D) или 266 МГц («экстремальные» варианты процессоров Pentium 4 Extreme Edition и двухъядерные Pentium Extreme Edition, а также новые платформы с двухъядерными процессорами с микроархитектурой Intel Core), что в терминах пропускной способности соответствует всего лишь двухканальной DDR2-400 или DDR2-533, соответственно. В связи с этим достаточно очевидно, что использование более высокоскоростных видов памяти вроде DDR2-667, DDR2-800 и, тем более, «неофициальных» вариантов DDR2-1066 на этом классе платформ не является оправданным по крайней мере с точки зрения пропускной способности памяти. С другой стороны, более высокая частота функционирования подсистемы памяти приводит к снижению ее системных задержек, что не может не являться плюсом и служит, так сказать, некоторым словом в защиту использования высокоскоростных разновидностей памяти DDR2 на платформах Intel.

Как бы там ни было, большие надежды на раскрытие реального потенциала памяти типа DDR2-667 и выше возлагалось на новую платформу AMD «AM2» (или, более официально — AMD K8 New Platform Technology, NPT), обладающую интегрированным в процессор двухканальным контроллером памяти, отныне «переделанным» для работы с памятью типа DDR2 (от DDR2-400 до DDR2-800 включительно) вместо устаревающей DDR, которая официально так и не превзошла частотный предел в виде DDR-400. Действительно, ведь в этом случае контроллер памяти расположен непосредственно в процессоре, функционирует на полной частоте процессора и имеет свой собственный интерфейс обмена данными с оперативной памятью, частота которого может составлять от 200 до 400 МГц и задается неким целым делителем полной частоты ядра процессора. И казалось бы — ничего не мешает «прокачивать» данные из памяти в регистры процессора с максимально возможной скоростью… так нет, наши исследования показали, что «узким местом» системы в этом случае оказывается шина L1-L2 кэша процессора, обладающая сравнительно низкой разрядностью (по 64 бита — в каждую сторону) и сложной (эксклюзивной) организацией. Ее пиковая пропускная способность, в теории, равна 8.0 байт/такт, однако тесты показывают, что ее реальная пропускная способность оказывается примерно вдвое ниже (порядка 4.0 байт/такт), что недостаточно для обеспечения бесперебойной «прокачки» данных из двухканальной DDR2-800 в регистры процессора даже у процессора Athlon 64 FX-62 с тактовой частотой ядра 2.8 ГГц.

Поскольку «узким местом» системы на платформе AMD «AM2» оказались, так сказать, именно «внутренности» ядра процессора, в заключительной части упомянутого выше исследования нам ничего не оставалось сделать, кроме как предположить, что «два ядра — лучше, чем одно». Ведь шина контроллера памяти в процессорах AMD Athlon 64 X2 является общей для обоих ядер, а «внутренности» у каждого ядра свои и, следовательно, большей утилизации пропускной способности памяти можно достичь при одновременном обращении к оперативной памяти со стороны обоих ядер процессора. По крайней мере — в теории, а как оно окажется на практике, нам покажут результаты, представленные в настоящей статье.

Итак, цель исследования, поставленного в рамках настоящей статьи, заключается в сравнении эффективности утилизации пропускной способности двухканальной памяти типа DDR2-800 при обращении к ней со стороны обоих ядер процессора, по сравнению с обращением к ней лишь одного ядра. Для проведения этого исследования мы воспользовались недавно разработанной утилитой RightMark Multi-Threded Memory Test, входящей в состав тестового пакета RightMark Memory Analyzer версии 3.7 и выше. Напомним, что эта утилита рассчитана на измерение пропускной способности подсистемы памяти (либо L2-кэша процессора, чему было посвящено наше предыдущее исследование с использованием этого инструмента, либо оперативной памяти, чему посвящено настоящее исследование) в условиях одно- или многопоточного обращения при осуществлении следующих операций: чтение (Read), запись (Write), чтение с программной предвыборкой (Read PF) и запись методом прямого сохранения данных (Write NT). Для сравнения, мы решили провести это исследование не только на платформах класса AMD «AM2», но и современных платформах на базе двухядерных процессоров Intel Core 2 Duo, первые исследования которых показали не самую высокую эффективность утилизации пропускной способности даже 266-МГц системной шины процессора в условиях «одноядерного» обращения.

Конфигурация тестовых стендов

Тестовый стенд №1

  • Процессор: Intel Core2 Duo E6600, 4 МБ L2, 2.4 ГГц (266 МГц x 9)
  • Чипсет: Intel 965G
  • Материнская плата: Gigabyte 965G-DS3, BIOS F3 от 05.09.2006
  • Память: 2 x 1 ГБ Corsair XMS2-8500C5 в режиме DDR2-800, тайминги 4-4-4-12
  • Видео: Sapphire Radeon X1900XTX, 512 МБ
  • HDD: Western Digital WD1600, SATA

Тестовый стенд №2

  • Процессор: Intel Core2 Duo E6600, 4 МБ L2, 2.4 ГГц (266 МГц x 9)
  • Чипсет: Intel 975X
  • Материнская плата: ASUS P5W DH Deluxe, BIOS 0801 от 14.07.2006
  • Память: 2 x 1 ГБ Corsair XMS2-8500C5 в режиме DDR2-800, тайминги 4-4-4-12
  • Видео: Sapphire Radeon X1900XTX, 512 МБ
  • HDD: Western Digital WD1600, SATA

Тестовый стенд №3

  • Процессор: Athlon 64 X2 4800+ (Socket M2), 1+1 МБ L2, 2.4 ГГц
  • Чипсет: NVIDIA MCP590
  • Материнская плата: ASUS CROSSHAIR, версия BIOS 0121 от 24.07.2006
  • Память: 2 x 1 ГБ Corsair XMS2-6400C3 в режиме DDR2-800, тайминги 4-4-4-12 (2T/1T)
  • Видео: Sapphire Radeon X1900XTX, 512 МБ
  • HDD: Western Digital WD1600, SATA

Intel Core 2 Duo

Рассмотрение результатов нашего исследования мы решили начать именно с этой платформы, поскольку раскрытие реального потенциала двухканальной DDR2-800 на этой платформе следует ожидать в меньшей степени, чем на платформе AMD «AM2», которую мы рассмотрим следом.

Эффективность доступа к памяти на Intel Core 2 Duo мы решили исследовать в двух различных конфигурациях — с участием нового, так сказать, специально разработанного под новую платформу чипсета семейства Intel 965 (в виде его представителя Intel 965G на материнской плате Gigabyte 965G-DS3, стенд №1) и несколько более старого чипсета Intel 975X (материнская плата ASUS P5W DH Deluxe, стенд №2), предположительно, обладающего несколько более высокими скоростными показателями.

Рис.1. Пропускная способность памяти (ГБ/с), Intel Core 2 Duo E6600, Intel 965G

Результаты измерений с участием чипсета Intel 965G представлены на рисунке 1. Здесь и далее, используемый размер блока во всех случаях составлял 32 МБ (32 МБ при однопоточном доступе, 16+16 МБ при двухпоточном доступе). В условиях однопоточного обращения к памяти на этом процессоре достигается пропускная способность порядка 5.96 ГБ/с (69.8% от теоретической ПС системной шины) при операциях чтения и 2.39 ГБ/с (28.0%) при операциях записи. Использование программной предвыборки данных (Software Prefetch, дистанция предвыборки подбиралась так, чтобы показатели ПСП были максимальными и составила 1024 байта) увеличивает ПСП на чтение до 6.76 ГБ/с (79.2%), а использование метода прямого сохранения данных (Non-Temporal Store) увеличивает ПСП на запись до 4.84 ГБ/с (56.7%). Таким образом, во всех случаях реальные величины ПСП явно далеки от теоретического предела ПС процессорной шины, равного 8.53 ГБ/с. В лучшем случае (чтение с предвыборкой), они составляют примерно 80% от указанного предела.

Параллельное включение второго потока (т.е. задействование второго ядра процессора) для доступа к данным, находящимся в оперативной памяти, практически не влияет на пропускную способность памяти при операциях записи данных — как «обычной», так и методом прямого сохранения. В то же время, ПСП на чтение возрастает до 7.38 ГБ/с (на 23.8%) при операциях чтения и до 8.33 ГБ/с (на сопоставимую величину — 23.2%) при чтении с программной предвыборкой. Полученный результат выглядит намного лучше, поскольку максимальная наблюдаемая ПСП в этом случае составляет уже почти 98% от теоретического предела. Тем не менее, говорить о раскрытии потенциала DDR2-800, обладающей теоретической ПСП в 12.8 ГБ/с, здесь явно не приходится. Впрочем, учитывая пропускную способность процессорной шины на уровне DDR2-533, его и не стоило ждать на этой платформе.

Рис.2. Пропускная способность памяти (ГБ/с), Intel Core 2 Duo E6600, Intel 975X

Несколько иные значения абсолютных показателей ПСП наблюдаются на чипсете Intel 975X (рис. 2). Сравнивая результаты исследования этого чипсета с рассмотренными выше, нельзя сказать об однозначном преимуществе того или иного чипсета Intel. В одних случаях преимуществом обладает Intel 965G, в других — Intel 975X. А именно, Intel 975X (при прочих равных условиях) характеризуется несколько более высокими ПСП на чтение (как «обычное», так и с программной предвыборкой) в условиях однопоточного обращения — 6.15 и 6.96 ГБ/с против 5.96 и 6.76 ГБ/с. В то же время, в операциях записи данных в память (как «обычной», так и методом прямого сохранения) сравнение оказывается не в пользу Intel 975X — соответствующие величины на этом чипсете составляют 1.81 и 4.72 ГБ/с против 2.39 и 4.84 ГБ/с. Наилучший результат по ПСП в условиях однопоточного доступа на этом чипсете вновь наблюдается при чтении данных с программной предвыборкой и составляет примерно 81.6% от максимальной теоретической ПС процессорной шины.

Что касается «двухъядерного» обращения, легко заметить, что прирост от использования второго потока доступа к памяти на этом чипсете оказывается менее выраженным по сравнению с Intel 965G, как по абсолютным, так и по относительным показателям. Они составляют 7.12 ГБ/с (прирост — 15.8%) и 8.00 ГБ/с (прирост — 14.9%) при «обычном» чтении и чтении с программной предвыборкой. Следует также отметить, что на этом чипсете несколько более заметен прирост при «двухпоточной» записи данных (ПСП возрастает с 1.81 до 2.28 ГБ/с). Итак, максимально достижимая ПСП при использовании обоих ядер процессора с участием чипсета Intel 975X составляет 8.00 ГБ/с, что соответствует примерно 93.8% от теоретической ПС процессорной шины. Учитывая полученные результаты, можно предположить, что новый чипсет Intel лучше оптимизирован для работы с памятью в условиях доступа к ней со стороны обоих ядер одновременно, нежели доступа лишь одного ядра процессора.

AMD Athlon 64 X2

Для исследования платформы AMD «AM2» был выбран достаточно высокопроизводительный процессор Athlon 64 X2 4800+ с тактовой частотой ядра 2.4 ГГц. При этом, поскольку процессоры AMD позволяют непосредственно настраивать величину задержек командного интерфейса (CMD rate), измерения проводились при величине задержек 2T (типичный режим для двух 1-ГБ модулей памяти DDR2-800) и 1T. Важно заметить, что даже новейшие модули памяти DDR2-800 от Corsair — XMS2-6400C3, обладающие экстремально низкими задержками в целом (для них позволительна схема таймингов 3-4-3-9), не обеспечивают 100% стабильную работу системы при уменьшенной величине задержек командного интерфейса 1T, хотя и достаточную для проведения измерений. Поэтому результаты измерений в режиме 1T, приведенные в настоящем исследовании, более полезны с теоретической, нежели практической точки зрения. Тем не менее, они могут стать более практически полезными при использовании меньших объемов памяти, например, двух 512-МБ модулей DDR2-800.

Рис.3. Пропускная способность памяти (ГБ/с), AMD Athlon 64 X2 4800+, 2T CMD rate

Результаты измерений в номинальном режиме «2T» приведены на рис. 3. По сравнению с рассмотренной выше платформой Intel, для процессоров AMD характерны более высокие показатели ПСП при операциях записи (как «обычной», так и методом прямого сохранения), что хорошо известно из наших предыдущих исследований. Величины ПСП на чтение и на запись в условиях однопоточного доступа довольно близки и составляют 3.97 и 3.17 ГБ/с, соответственно, что в пересчете на теоретическую ПСП двухканальной DDR2-800 составляет всего 31.0% и 24.8%, соответственно. Использование оптимизаций — программной предвыборки при чтении данных (дистанция предвыборки 1024 байта) и метода прямого сохранения при записи данных позволяет ощутимо увеличить эти показатели до значений 7.59 ГБ/с (59.3%) и 6.90 ГБ/с (53.9%), соответственно.

Наиболее существенное возрастание ПСП при использовании двухпоточного доступа к памяти наблюдается в случае «обычного» чтения данных — соответствующий показатель возрастает до 6.76 ГБ/с, что на 70.3% выше по сравнению с однопоточным обращением. Менее заметен прирост в ПСП при двухпоточной записи данных — ПСП при этой операции возрастает до 4.11 ГБ/с, т.е. примерно на 29.7%, а также при чтении с программной предвыборкой — прирост в ПСП в этом случае составляет всего 15.9% (с 7.59 до 8.80 ГБ/с). Тем не менее, наиболее неожиданный результат наблюдается в случае записи данных методом прямого сохранения — реальная ПСП в этом случае при двухпоточном обращении оказывается ниже (примерно на 4.5%) относительно ПСП при однопоточном доступе.

Теоретически, «двухъядерный» вариант доступа к памяти, по сравнению с «одноядерным», более не должен лимитироваться скоростью обмена данными внутри процессора (т.к. каждое из ядер обладает независимыми L1- и L2-кэшем данных). Иными словами, теоретически вполне можно ожидать почти двукратное возрастание ПСП при переходе от однопоточного к двухпоточному доступу к памяти. В связи с этим, последние два результата — сравнительно невысокий прирост в ПСП при операциях чтения с программной предвыборкой и вовсе ее уменьшение при операциях записи методом прямого сохранения, по-видимому, связаны уже с ограничениями самого контроллера памяти DDR2, реализованного в процессорах AMD «AM2», на уровне шины общих запросов к контроллеру со стороны обоих ядер либо шины памяти как таковой. Как бы там ни было, наилучший результат, показанный при чтении данных с программной предвыборкой, весьма далек от теоретической ПСП двухканальной DDR2-800, т.к. составляет лишь 68.8% от этой величины.

Рис.4. Пропускная способность памяти (ГБ/с), AMD Athlon 64 X2 4800+, 1T CMD rate

Посмотрим, насколько может исправить это положение использование режима уменьшенных задержек командного интерфейса «1T» (рис. 4). На качественном уровне, картина выглядит совершенно аналогично, отличаются лишь количественные показатели (естественно, в пользу режима «1T»). Использование двухканального доступа к памяти в этом случае вновь оказывает наибольшее влияние на ПСП при операциях чтения — ее увеличение составляет 68.9%. Увеличение ПСП при операциях записи выражено менее (прирост равен 28.1%), при операциях чтения с программной предвыборкой наблюдается прирост ПСП примерно в 17.0%, наконец, двухпоточная запись методом прямого сохранения приводит к замедлению ПСП при этой операции на 4.6% по сравнению с однопоточным вариантом. Тем не менее, и в этом случае наилучший результат по ПСП составляет лишь 9.30 ГБ/с, что не достигает уровня даже двухканальной DDR2-667 (10.67 ГБ/с), не говоря о двухканальной DDR2-800 (12.8 ГБ/с).

Заключение

Проведенное исследование эффективности одновременного обращения к памяти со стороны обоих ядер современных двухъядерных процессоров Intel Core 2 Duo и AMD Athlon 64 X2 показало, что «двухъядерный» вариант доступа к памяти действительно приводит к увеличению реально наблюдаемой пропускной способности памяти. Однако нельзя сказать, что это увеличение является весьма заметным и ярко выраженным.

Так, на платформе Intel Core 2 Duo с частотой системной шины 266 МГц реальная ПСП оказывается ограниченной именно на уровне ПС процессорной шины (8.53 ГБ/с), которая заведомо меньше теоретической пропускной способностью двухканальной DDR2-800 (12.8 ГБ/с). Так что для раскрытия реального потенциала высокоскоростной DDR2 все надежды здесь следует возлагать на будущее поколение процессоров/чипсетов Intel, рассчитанных на 333-МГц частоту системной шины (что увеличит ее ПС до уровня теоретической ПСП DDR2-667).

Что касается платформы AMD «AM2», где, казалось бы, более не должно быть никаких ограничений на раскрытие реального потенциала DDR2-800 — т.к. изначально выявленные ограничения в «одноядерном» режиме доступа были связаны со скоростью передачи данных внутри самого ядра процессора. В случае двух ядер передача данных могла бы осуществляться параллельно и с удвоенной скоростью, если бы не новое ограничение, на этот раз, по всей видимости, связанное не с микроархитектурными особенностями ядра процессора, но с реализацией общей шины системных запросов и/или шины памяти интегрированного контроллера памяти.

Итак, печально, но факт: реальный потенциал двухканальной DDR2-800, в плане ее высокой пропускной способности, в очередной раз остается нераскрытым. На сей раз, не таким успешным оказался принцип «два ядра — лучше, чем одно», все «уперлось», в одном случае — в пропускную способность системной шины, в другом — в эффективность реализации контроллера памяти. Что же тогда говорить о ныне существующей, пусть и «неофициальной» пока памяти DDR2-1066, а также грядущей DDR3 с обещанными рейтингами производительности вплоть до DDR3-1600? Нам остается лишь напомнить вывод, сделанный ранее: оперативная память явно перестает быть «узким местом» системы, и производителям процессоров и чипсетов определенно стоит считаться с этим фактом. Будем надеяться, что этот опыт будет учтен с выпуском новых процессоров и чипсетов, рассчитанных на более высокую частоту системной шины либо оснащенных более совершенным интегрированным контроллером памяти.

Часто задаваемые вопросы

Q: Какой объём оперативки сегодня достаточен?

A: Как и в случае с любым другим относительным понятием, всё зависит от ваших потребностей. Тем не менее, и здесь есть некоторые ориентиры.

Так, «золотой стандарт» для домашнего игрового ПК на сегодня – 16 гигабайт оперативной памяти.

Кому-то это может показаться абсурдным, однако факт есть факт: современные игры даже со средними настройками графики могут легко потреблять по 8-9 гигабайт оперативки. С повышением настроек графики и разрешения экрана потребление памяти пропорционально увеличивается, а если вы используете видеокарту с недостаточным объёмом набортной памяти, то на современных платформах она будет использовать под свои нужды часть оперативной памяти.

Потребление памяти в Mass Effect: Andromeda,
максимальные настройки, FullHD.
GTX 1050 Ti 4gb

Потребление памяти в Watch Dogs 2,
максимальные настройки, FullHD.
GTX 1050 Ti 4gb

Но это только игры. А ведь также стоит учитывать объем памяти, выделяемый на нужды ОС, антивируса, торрент-клиента и всего прочего софта, работающего в фоновом режиме — забывать об этом тоже не стоит.

Для рабочих станций 16 гигабайт – это лишь начальный уровень. Такого объёма хватит, чтобы одновременно ретушировать фото и верстать книгу или буклет, но вот монтаж продолжительных видеороликов, особенно если речь о разрешениях FullHD и выше, — потребует 32 и более гигабайт памяти.

8 гигабайт – это либо «начальный» вариант, когда при сборке нового ПК объёмом оперативки пожертвовали ради приобретения другого железа, либо вариант для офисного или бюджетного домашнего компьютера, на котором заведомо не планируется запускать тяжеловесные новые игры.

Q: Как лучше набрать нужный объём: двумя, четырьмя или одним модулем?

A: Если говорить в общем – покупать модуль большего объёма всегда выгоднее, чем набирать тот же объём из нескольких модулей.

Причины вполне очевидны: количество слотов под оперативную память ограничено. Их может быть 2, 4, 6 или 8, в зависимости от контроллера памяти в вашем процессоре и ценового сегмента, к которому относится материнская плата.

Приведём простой пример: на материнке всего два слота под оперативную память, и оба заняты модулями по 4 гигабайта. Теперь, чтобы расширить объём оперативки, вам придется заменить имеющиеся модули, купив две новых планки по 8 или по 16 гигабайт.

Естественно, продать оперативную память на вторичном рынке можно: спрос на неё есть всегда. Но к тому времени, как Вам понадобится апгрейд оперативки – он понадобится и другим пользователям, а значит, цены на «маленькие» модули упадут, а на «большие» — наоборот, вырастут. Представьте свои финансовые потери в таком случае, и сравните их с покупкой одного модуля на 8 гигабайт в самом начале и добавлением ещё одного модуля того же объёма впоследствии.

Q: Но что делать, если в продаже нет модуля, аналогичного уже установленному в ПК?

A: Подобрать модуль другой модели и поставить его. Индивидуальная несовместимость планок, конечно, возможна, но на современных платформах встретить её так же вероятно, как увидеть живого единорога, выйдя утром на работу.

В случае установки разных модулей оперативной памяти возможны два сценария:

1) Система запустится автоматически, но на таймингах и частоте самого медленного из модулей.
2) Для запуска системы вам потребуется зайти в биос материнской платы, выставив там одинаковые параметры для всех модулей памяти.

Вот так, например, выглядит работа двух абсолютно разных модулей на платформе socket AM4, мифов про работу памяти на которой ходит ровно столько же, сколько есть каналов на ютубе:

Q: А как вообще определить совместимость оперативки с компьютером? На сайте производителя материнской платы есть список, но этих модулей нет в продаже…

A: Списки совместимости – это всего лишь списки той оперативки, которая была в наличии у производителя, и которую он смог на этой плате запустить. Причём именно запустить в штатном режиме, а не разогнать до предела возможностей.

Естественно, ни один из производителей материнских плат не будет собирать и хранить весь перечень существующих в природе модулей оперативки, да и протестировать такое количество – та ещё задача. Поэтому все «списки совместимости» имеют исключительно рекомендательный, а не ограничительный характер. Отсутствие там конкретной оперативки не значит, что система с ней не заведётся, а присутствие – не означает, что с этими модулями вы сможете достичь рекордных частот и таймингов.

Q: А вот ещё в магазине у процессора написано «2xDDR4-2400 МГц», это значит что с ним можно поставить только два модуля с частотой в 2400 МГц, иначе ничего работать не будет?

A: Нет, не значит.

«2x» здесь означает, что процессор использует двухканальный контроллер памяти, то есть доступ ко всему банку оперативки осуществляется сразу по двум каналам, за счёт чего возрастает скорость операций с памятью. Грубо говоря – представьте себе такой странный заварочный чайник сразу с двумя носиками, наливающий содержимое в две чашки одновременно.

Существуют также трёхканальные (последнее появление в десктопном сегменте – платформа Intel LGA 1366) и чётырёхканальные (LGA 2011, 2011-3, 2066, socket TR4) контроллеры памяти – там, соответственно, у процессоров будет надпись «3xDDR» или «4xDDR».

В любом случае это никак не ограничивает количество слотов оперативки, которое можно занять модулями. С любым процессором можно использовать хоть один, хоть все слоты сразу. А вот активация многоканального режима будет возможна только в том случае, если количество модулей будет кратно числу каналов. В двухканальном будут работать 2 или 4 модуля, в четырёхканальном, соответственно – 4 или 8.

С частотой всё несколько сложнее. Отдельные центральные процессоры действительно не могут работать с частотой выше паспортной, а другим этого не позволяют некоторые чипсеты материнских плат. О таких нюансах мы поговорим ниже в соответствующем разделе.

Q: А я поставил память с частотой в 2400 МГц, а она только на 1200 работает – это память с моей материнкой несовместима?

A: 1200 МГц, умноженные на 2 – это и есть 2400 МГц. Равно как 1600 – это 3200 МГц, а 1733 – это 3466 МГц. И так далее.

Память стандарта DDR — который, на минуточку, расшифровывается как Double Data Rate, — привносит такие понятия, как реальная и эффективная частота. Реальная частота – это то, что мы видим в диагностических утилитах и различном софте для мониторинга параметров системы. И да, она ровно в два раза меньше заявленной в паспорте.

Так выглядит частота оперативки в BIOS

Так она же выглядит в CPU-Z

Однако, DDR как раз и отличает удвоенная скорость передачи данных по сравнению с памятью SDRAM на той же частоте. Иначе говоря, DDR на 100 м даёт такую же скорость, какую выдавала бы SDRAM на частоте в 200 МГц. Отсюда и возникло понятие эффективной частоты, сохраняющееся уже в четвёртом поколении DDR. И, скорее всего, эта традиция не прервётся и в следующих поколениях.

Q: А вот 1066 МГц если на два умножить – всё равно только 2133 получается. Почему так, если заявлено 3000 МГц?

A: Паспортная частота оперативной памяти – понятие тоже двойственное, хотя и несколько в другом смысле.

Заявленные производителем значения могут соответствовать либо XMP-профилю, если таковой у планок присутствует, либо стандарту, присвоенному этим модулям JEDEC.

По умолчанию любой модуль запустится на той частоте, для которой был стандартизирован. Кстати, не обязательно это будет 2133 МГц – есть планки, сертифицированные для работы на 2400 и 2666 МГц. Вероятно, появятся и планки, работающие по умолчанию на 2933 МГц – по крайней мере, процессоры с соответствующим паспортным значением уже вполне себе существуют.

Модули G.Skill SniperX:

— Сертификат JEDEC на 2133 МГц;
— Профиль XMP на 3400 МГц.

Модули G.Skill FlareX:

— Сертификат JEDEC на 2400 МГц;
— Профиль XMP на 3200 МГц.

Если же для ваших планок заявлена частота в 3000 МГц – это означает, что производитель записал для них XMP-профиль, то есть набор таймингов, значения частоты и напряжений для автоматического разгона. Активируйте его в BIOS вашей материнской платы – и тогда получите паспортные значения.

Если же XMP-профиля у планок нет – такое часто встречается у OEM-планок, не относящихся к «именным» сериям, а также просто у бюджетных моделей – разогнать и/или подобрать более интересные тайминги можно вручную. Об этом поговорим ниже.

На что нужно обратить внимание при выборе оперативной памяти?

Вид модуля памяти

В каталоге ДНС модули оперативки разделены на три типа: оперативная память DIMM, оперативная память SO-DIMM и серверная оперативная память.

9

Оперативная память SO-DIMM

Оперативная память DIMM

Серверная оперативная память с поддержкой ECC

SO-DIMM – это память компактного формата, применяемая в ноутбуках, части моноблоков и материнских плат формата mini-ITX и ещё более маленьких nano-ITX и pico-ITX. Как нетрудно догадаться, эту память отличают меньшие размеры по сравнению с десктопной DIMM, и меньшее количество контактов. Это делает их механически несовместимыми, так что установить память для десктопного ПК в ноутбук невозможно, хотя других различий между DIMM и SO-DIMM нет.

DIMM – это тот формат, который чаще всего имеется ввиду, когда речь заходит об оперативной памяти. Собственно, в десктопных ПК, а также части моноблоков применяется именно такая память.

Серверная оперативная память по своим габаритам не отличается от сородичей, предназначенных для персональных компьютеров, но вот установить её в обычный десктоп чаще всего нельзя. Серверная память поддерживает коррекцию ошибок ECC, с которой большинство контроллеров памяти десктопных ЦПУ попросту не работает, а также может быть выполнена регистровой («буферизированной»). В последнем случае в конструкции модуля памяти присутствует, собственно, регистр – устройство, за счёт которого снижается нагрузка на контроллер памяти, а на один канал становится возможным устанавливать большее количество модулей памяти.

Нельзя сказать, что серверную память всегда нельзя запустить в составе обычного ПК, но всегда можно использовать в составе серверов. К примеру, десктопные процессоры AMD Ryzen поддерживают небуферизированную память с коррекцией ошибок, а, например, серверные процессоры Intel Xeon серии E3-12** под сокет LGA 1155 – не могут работать с регистровой памятью. Однако в любом случае смысла в использовании серверной памяти в обычном ПК нет.

Тип модуля памяти

Память стандарта SDRAM сегодня обнаружить в свободной продаже практически невозможно, а вот DDR – в любом из пяти (или, если угодно, четырёх с половиной) существующих поколений.

При этом необходимо понимать, что разные поколения несовместимы между собой как механически, так и по электрическим параметрам. В слот, предназначенный для оперативки DDR, можно установить только модуль стандарта DDR, в слот для DDR2 – только модуль DDR2, и так далее.

Несколько выбивается из общего принципа оперативка стандарта DDR3L. Будучи всего лишь энергоэффективной версией DDR3, она зачастую способна работать в материнских платах, поддерживающих предыдущее поколение оперативки.

А вот обратное, увы, не так просто. Механически установить модуль DDR3 в слот DDR3L возможно, однако не факт, что он окажется работоспособен при пониженном напряжении. Работа же на повышенном (в сравнении с DDR3L) напряжении в долгосрочной перспективе может повредить контроллер памяти.

Память стандарта DDR4 же может работать только в предназначенных для неё слотах. Ни физически, ни электрически она несовместима с другими поколениями. При том, на всех современных платформах, начиная с LGA 2011-3, используется только эта оперативная память.

Частота оперативной памяти

На самом деле, этот параметр влияет в большей степени на цену модуля оперативки, нежели на его реальные эксплуатационные характеристики. Поэтому о частоте оперативки можно говорить только в контексте.

Имеет ли смысл обращать внимание на максимальную частоту памяти, которую поддерживает процессор?

Только в отдельных случаях. Например, APU и процессоры AMD поколения Bristol Ridge в силу особенностей контроллера памяти, попросту неспособны стабильно работать с памятью на частоте выше 2400 МГц. А процессоры Intel Core i3 и Core i5 поколения Coffee Lake, установленные в материнские платы с чипсетами H310, B360 и H370 – не могут превысить паспортную частоту из-за ограничений чипсетов.

В этих и ряде других случаев просто бессмысленно покупать скоростную память: деньги-то вы заплатите, но никаких преимуществ не получите.

Но не стоит и в обязательном порядке приобретать память, соответствующую максимальной паспортной частоте контроллера. Даже на бюджетных материнских платах под Coffee Lake доступен разгон оперативки – просто предел этого разгона ограничен 2400 или 2666 МГц.

MSI B360 Mortar Илья Муромец,
настройки памяти

Asus ROG STRIX B360 Gaming,
настройки памяти

Gigabyte H370 Aorus Gaming 3 WiFi,
настройки памяти

В чём тут соль? Да в том, что 2400 и даже 2666 МГц возьмут абсолютно любые планки DDR4, даже если они собраны на двухранговых чипах Micron или Hynix ревизии A-die – то есть, наихудшие варианты для разгона. Более того – в подавляющем большинстве случаев для разгона с 2133 до 2666 МГц не нужно будет даже изменять тайминги и напряжение!

Следовательно, и переплачивать за память с XMP-профилем на 2666 МГц смысла немного: работать она будет не лучше более дешёвых вариантов – разве что процедура разгона упростится до нажатия одной кнопки в биосе. Вместо двух.

Частота памяти условно важна для разгоняемых десктопных платформ Intel – материнских плат с чипсетом Z270 под сокет LGA 1151 и Z370 с грядущим Z390 под LGA 1151_v2.

Почему «условно»? Во-первых, прирост от разгона памяти здесь не так значителен, и по сути им можно пренебречь. Во-вторых, на этих платформах любая память гонится до значений выше 3 ГГц: модули на двухранговых чипах Micron могут разогнаться до 3300 МГц, одноранговые Micron и Hynix A-die возьмут и 3733 МГц.

Иначе говоря, даже худшие варианты для разгона продемонстрируют неплохие результаты. Лучшие же – одноранговые чипы Samsung – в абсолютно домашних условиях способны разогнаться до 4000-4200 МГц, и это даже близко не будет считаться рекордом.

Для платформы AMD socket AM4 частота оперативной памяти имеет куда большее значение, поскольку её повышение приводит к существенному росту производительности во всех задачах, включая работу и игры. В отдельных случаях прирост от разгона с 2400 до 3200 МГц может составлять 20% и более – а это, согласитесь, не то, чем можно пренебречь.

Однако тут необходимо иметь ввиду, что частота работы памяти на АМ4 не имеет ничего общего с паспортными значениями модулей. И зависит она в первую очередь от чипов, на которых эти модули собраны, а во-вторую – от версии agesa.

На практике это приводит к тому, что пафосный и дорогой комплект оперативки с радиаторами и подсветкой, но собранный зачем-то на чипах Micron, отказывается разгоняться выше 3066 МГц, даже если с завода предусмотрен XMP-профиль на 3200 МГц и выше. В то же время дешёвые OEM-модули Samsung, не имеющие ни радиаторов, ни профиля XMP, разгоняются минимум до 3466 МГц, тем самым неимоверно радуя владельца.

FAQ по выбору оперативной памяти для систем на сокете AM4 расположен в отдельной теме форума и постепенно обновляется. Приведённая в нём информация справедлива как для обоих поколений процессоров Ryzen, так и для APU Raven Ridge.

В каком же случае покупка скоростной памяти оправдана? Разумеется, в случае рабочих станций на топовых платформах: LGA 2011-3, LGA 2066 и socket AM4.

Здесь, приобретая память с частотой выше 3000 МГц, вы платите не за автоматический разгон через XMP – вы платите за гарантированную работоспособность памяти на заявленных частотах. Для ПК, выполняющих серьёзные рабочие задачи, это крайне важно, поскольку потеря данных в результате неудачного разгона может привести к убыткам, во много раз превышающим разницу в цене между «дешёвой» и «дорогой» памятью.

Тайминги

А вот этот параметр уже более важен, нежели паспортная частота. Как и частоту, тайминги можно менять на практически любых платформах, однако при выборе оперативной памяти они могут служить своего рода ориентиром, косвенно указывающим на возможности разгона того или иного модуля.

Что такое тайминги вообще?

Исходя из названия – это задержка, происходящая между отправкой команды контроллером памяти и её выполнением. Правда, эта задержка измеряется не в единицах времени, а в тактах шины памяти. Но тем не менее – понятно, что чем она меньше, тем быстрее выполняются операции с памятью.

Причем же здесь разгон? При том, что частота и тайминги оперативной памяти находятся на разных чашах весов – или, если угодно, разных сторонах качелей. При увеличении частоты рано или поздно наступает момент, когда тайминги приходится поднимать – иначе дальнейший разгон становится невозможен или система теряет стабильность.

Например, если память работает на частоте в 2133 МГц с таймингами, соответствующими формуле 13-15-15-28, то на условной частоте в 3000 МГц она может оказаться стабильной только при повышении таймингов до 15-17-17-32. Но шансов оказаться работоспособной на этой частоте у неё будет больше, чем у памяти, которая изначально работала на 2133 МГц с формулой 14-16-16-31.

Таймингов, на самом деле, у памяти гораздо больше, но первостепенное значение имеют лишь несколько из них. Собственно, формула 13-15-15-28 описывает следующие из них:

— CAS Latency – время рабочего цикла, задержка между подачей команды от контроллера памяти и подачей сигнала CAS
— RAS to CAS Delay – время полного доступа к данным, то есть поиска нужного столбца и строки в двухмерной таблице
— RAS Precharge – время перехода от одной строки в таблице к другой.
— tRAS – задержка между командой активации доступа и командой закрытия строки.

Изредка указывается также параметр CR (Command Rate), определяющий минимальное время между подачей любых двух команд. Он не имеет серьёзного влияния на производительность, но его повышение в отдельных случаях может поднять потолок разгона памяти или улучшить стабильность на высоких частотах.

Радиатор и подсветка

Оперативная память – далеко не самый греющийся элемент системного блока. По сравнению с процессорами и видеокартами её вклад в глобальное потепление в масштабах локального помещения можно назвать незначительным, особенно если говорить о работе при штатном напряжении.

Однако, если вы планируете разгон с повышением напряжения – лучше обратите внимание на память, оснащённую радиаторами. 1,35 вольта для «незащищённых» чипов DDR4 ещё не опасно, а вот 1,38-1,4 вольта и выше – уже приведут к серьёзному росту тепловыделения.

У радиаторов, правда, есть и другая сторона: они увеличивают высоту модуля, и могут помешать установке процессорных кулеров некоторых типов. Если вы используете массивный кулер, нависающий над одним или двумя слотами оперативной памяти – лучше заранее измерьте расстояние между его нижней гранью и слотом для оперативки. Как правило, память высотой до 40 мм больших проблем не вызывает, но это тот случай, когда лучше знать заранее.

Наличие подсветки – вопрос уже исключительно личных предпочтений, поскольку ни на производительность, ни на совместимость она не влияет. Хотите модули с подсветкой – выбирайте их. Не хотите модули с подсветкой – знайте, что чаще всего её можно отключить, и просто так отказываться от подходящих вам по прочим параметрам планок не стоит.

Критерии и варианты выбора:

Если вы планируете апгрейд офисного или бюджетного домашнего ПК, на котором не планируется решать сколь-нибудь серьёзные задачи – ограничьтесь модулями объёмом в 4 гигабайта. Тип памяти – DDR3, DDR3L или DDR4 – зависит от того, под какую память предназначена ваша материнская плата.

В этом случае желательно, чтобы итоговый объём оперативки составлял 8 гигабайт – этого более чем достаточно для лёгких повседневных задач. Поэтому, в зависимости от количества и объёма ранее установленных в ПК модулей, выбирайте или набор из двух планок по 4 гигабайта, или один отдельный модуль.

Тайминги и частота в данном случае решающего значения не имеют – разве что для собственного спокойствия вы можете выбрать память, максимально соответствующую ранее установленной.

Если вы собираете новый игровой ПК, но бюджет на покупку ограничен – обратите внимание на одиночные модули DDR4 объёмом в 8 гигабайт. Да, поначалу вы потеряете немного производительности из-за одноканального режима, но впоследствии добавить ещё один модуль на 8 гигабайт будет проще и дешевле, чем перепродавать два модуля на 4 гигабайта.

Обращать снимание на тайминги в этом случае также не обязательно: важнее будет экономия, а поднять частоту и понизить тайминги можно и вручную. А вот в случае со сборкой ПК на платформе АМ4 экономить нужно будет с умом: без чтения FAQ и выбора памяти на нужных чипах не обойтись.

Для сборки игрового ПК на платформе Intel LGA 1151_v2 нужен будет комплект из двух модулей по 8 или сразу по 16 гигабайт – в зависимости от вашего бюджета. При этом, выбираете ли вы платформу с разгоном или без него – особого смысла в выборе высокочастотной памяти нет, но стоит присмотреть модули на 2133-2400 МГц с более низкими таймингами. Они вполне могут дать лучший результат в дальнейшем разгоне. Ну, или чуть более высокую производительность на фиксированной частоте в 2666 МГц.

Для сборки игрового ПК на платформе AMD socket AM4 нужен будет аналогичный комплект из двух модулей. Базовая частота и тайминги значения не имеют от слова «совсем», а вот используемые чипы – очень даже. Одноранговые Samsung B-die – не обязательны, но крайне желательны к покупке. Одноранговые C-die покажут чуть менее высокий, но всё же неплохой результат: вполне можно достичь 3333 МГц. Двухранговые D- и E-die, одноранговые Hynix MFR позволят достичь 3200 МГц, что тоже вполне неплохо.

В том случае, если память выбирается для рабочих станций, и используемые вами приложения действительно получают хороший прирост от высокочастотной памяти – выбирайте наборы на 32 и более гигабайт с низкими таймингами и частотой от 2933 до 3600 МГц. Разгон вручную, разумеется, возможен и на этих платформах, но пользоваться им не стоит. Профиль XMP, как правило, гарантирует стабильность на заявленных частотах, но вот при ручном разгоне абсолютно уверенным в этом быть нельзя. А потеря данных из-за случайного сбоя может иметь катастрофические последствия.

Типы оперативной памяти: DDR4 SDRAM

DDR4 SDRAM (англ. double-data-rate three synchronous dynamic random access memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, тип 4) — это тип оперативной памяти используемой в компьютерах, разработанный как последователь DDR3 SDRAM.

Память DDR3 постепенно приближается к пределу своих возможностей в условиях которая требуется более высокая производительность и скорость работы, поэтому производители подготовили новое поколение памяти DDR SDRAM. Производство новых модулей памяти началось в конце 2014 года; они обеспечивают повышенную производительность, увеличенную емкость DIMM и пониженное энергопотребление.

DDR4 достигает скорости передачи данных до 2Гбит/с на контакт и потребляет меньше энергии, ч ем DDR3L (DDR3 с низким энергопотреблением), обеспечивая до 50% роста производительности и скорости, пониженное напряжение и мощность всей вычислительной среды. Новая технология имеет ряд преимуществ по сравнению с предыдущими стандартами и позволяет экономить до 40% энергии.

В дополнение к оптимизированной производительности и более эффективному энергопотреблению память DDR4 также выполняет циклические проверки с избыточностью (CRC) для обеспечения повышенной надежности хранения данных, имеет встроенную функцию контроля нарушения четности для проверки целостности передачи команд и адресов, обеспечивает повышенную целостность сигнала и другие функции RAS.

Подробная описание модулей памяти DDR4
Описание DDR3 DDR4 Преимущество
Плотность размещения микросхем 512Мбит-8Гбит 4Гбит-16Гбит Повышенная емкость DIMM
Скорость передачи данных 800Мбит/с–2133Мбит/с 1600Мбит/с –3200Мбит/с Переход к повышенной скорости ввода-вывода
Напряжение 1,5В 1,2В Пониженное энергопотребление памяти
Стандарт низкого напряжения Да (DDR3L при 1,35В) Ожидается 1,1В Снижение мощности памяти
Внутренние банки 8 16 Другие банки
Группы банков (BG) 0 4 Более быстрый произвольный доступ
Входы VREF 2 – DQ и CMD/ADDR 1 – CMD/ADDR Внутренний VREFDQ
tCK – с функцией DLL 300МГц – 800МГц 667МГц – 1,6ГГц Повышенная скорость передачи данных
tCK – без DLL 10МГц – 125МГц (дополнительно) 10МГц – 125МГц (дополнительно) Полная поддержка работы без DLL
Задержка чтения AL + CL AL + CL Увеличенные значения
Задержка записи AL + CWL AL + CWL Увеличенные значения
Драйвер DQ (ALT) 40Ω 48 Ω Оптимально подходит для применения в PtP
Шина DQ SSTL15 POD12 Пониженный шум и мощность ввода-вывода
Значения RTT (Ом) 120, 60, 40, 30, 20 240, 120, 80, 60, 48, 40, 34 Поддержка повышенной скорости передачи
RTT не допускается Произвольное чтение Отключается при произвольном чтении Простота использования
Режимы ODT Номинальный, динамический Номинальный, динамический, парковка Дополнительный режим управления; изменение значения OTF
Управление ODT Требуется передача сигналов ODT НЕ требуется передача сигналов ODT Простота управления ODT; допускается маршрутизация без ODT, применение для PtP
Многоцелевой регистр Четыре регистра – 1 заданный, 3 RFU Четыре регистра – 3 заданных, 1 RFU Обеспечивает дополнительное специальное чтение
Типы DIMM RDIMM, LRDIMM, UDIMM, SODIMM RDIMM, LRDIMM, UDIMM, SODIMM
Контакты DIMM 240 (R, LR, U); 204 (SODIMM) 288 (R, LR, U); 260 (SODIMM)
RAS ECC CRC, четность, адресуемость, GDM Дополнительные функции RAS; увеличенная целостность данных
Следует учесть, что существуют различия между модулями DDR3 и DDR4, которые делают их несовместимыми.
Отличия DDR4 от DDR3
Разница в установочных пазах Расположение паза модуля DDR4 отличается от расположения паза модуля DDR3. Оба паза расположены на стороне вставки модуля, но расположение паза DDR4 немного отличается, чтобы предотвратить установку в несовместимую плату или платформу.
Увеличенная толщина Модули DDR4 немного толще DDR3, потому что содержат больше сигнальных слоев.
Изогнутый край Модули DDR4 имеют изогнутый край, что упрощает процесс установки модуля и снижает давление на печатную плату при вставке модулей памяти.

При подготовке этой статьи использованы материалы с сайта компании Kingston «.

Разработка

Модуль памяти DDR4

Ранние работы по проектированию следующего за DDR3 стандарта оперативной памяти начались в JEDEC около 2005 года, примерно за два года до запуска DDR3 в 2007. Основы архитектуры DDR4 планировалось согласовать в 2008 году.

JEDEC представила информацию о DDR4 в 2010 году на конференции MemCon в Токио. Судя по слайдам «Time to rethink DDR4», новинка должна иметь и повышенную эффективную частоту (от 2 133 до 4 266 МГц), и пониженное напряжение (от 1,1 до 1,2 В) по сравнению с предыдущими стандартами, предполагаемый техпроцесс — 32 и 36 нм. Массовое производство намечалось на 2015 год, а первые образцы для создания контроллеров памяти и совместимых платформ — на 2011 год.

В январе 2011 года компания Samsung представила модуль DDR4. Техпроцесс составил 30 нм, объём памяти — 2 ГБ, а напряжение — 1,2 В. Позднее Hynix представила свой первый модуль DDR4, который превзошёл модуль Samsung по частоте (2400 МГц вместо 2133). Hynix заявила о 80-процентном увеличении производительности памяти по сравнению с DDR3-1333.

В сентябре 2012 года JEDEC опубликовала финальный вариант спецификации DDR4. Последняя ревизия стандарта DDR4 была принята в ноябре 2013 года, стандарт на LPDDR4 — в августе 2014 года.

По оценке компании Intel от апреля 2013 года, уже в 2014 году DDR4 могла бы стать основным типом памяти DRAM, и в 2015 году практически полностью вытеснить использовавшуюся ранее DDR3. По данным Intel, DDR4 потребляет на 35 % меньше энергии, чем DDR3L, а по пропускной способности превосходит память предыдущего поколения на 50 %. Однако внедрение DDR4 началось позднее, и эта память займет большую часть рынка не ранее 2016 года. В 2017 году продажи памяти DDR4 превзошли модули стандарта DDR3.

Максимальная пропускная способность

Для расчёта максимальной пропускной способности памяти DDR4 необходимо её эффективную частоту умножить на 64 бита (8 байт), то есть размер данных, который может быть передан за 1 такт работы памяти. Таким образом:

  • Для памяти с эффективной частотой 1600 МГц (наименьшая частота, определённая стандартом) максимальная пропускная способность составит 1600 × 8 = 12 800 МБ/c
  • Для памяти с эффективной частотой 2133 МГц максимальная пропускная способность составит 2133 × 8 = 17 064 МБ/c
  • Для памяти с эффективной частотой 3200 МГц (наибольшая частота, изначально определённая стандартом) максимальная пропускная способность составит 3200 × 8 = 25 600 МБ/c

Нужно учитывать, что из-за временны́х ограничений по взаимодействию с микросхемами памяти, в частности для периодической операции обновления содержимого (англ.)русск. (регенерации), реальная пропускная способность меньше на 5—10 %, чем рассчитанная выше.

Современные материнские платы поддерживают многоканальные режимы работы памяти. Таким образом, итоговая эффективная пропускная способность памяти системы будет равняться пропускной способности DDR4, умноженной на количество используемых каналов.

Изначально предполагалось, что для работы DDR4 на максимальных частотах (3200 МГц) потребуется использование лишь одного модуля памяти DDR4 на канал передачи данных (прямое подключение напрямую к контроллеру с топологией точка-точка). При работе на меньших частотах, например 1866 и 2133 МГц, контроллеры памяти некоторых процессоров, в частности, Skylake (2015), могут использовать до 2 модулей памяти на канал. Для серверных систем используются модули RDIMM DDR4 и ожидается появление модулей LRDIMM DDR4, использующих буферные микросхемы вблизи контактов модуля. Такая память сможет устанавливаться в количестве до 3 модулей на канал, при использовании совместимых платформ..

Спецификации стандартов

Стандартное

название

Частота

памяти, МГц

Частота

шины, МГц

Эффективная (удвоенная)

скорость, млн. передач/с

Название

модуля

Пиковая скорость

передачи данных, МБ/с

Тайминги Время

цикла, нс

DDR4-1600J* 200 800 1600 PC4-12800 12800 10-10-10 12.5
DDR4-1866L* 233.33 933.33 1866.67 PC4-14900 14933.33 12-12-12 12.857
DDR4-2133N* 266.67 1066.67 2133.33 PC4-17000 17066.67 14-14-14 13.125
DDR4-2400P* 300 1200 2400 PC4-19200 19200 15-15-15 12.5
DDR4-2666T 333.33 1333 2666 PC4-21333 21333 17-17-17 12.75
DDR4-2933V 366.6 1466.5 2933 PC4-23466 23466 19-19-19 12.96
DDR4-3200W 400 1600 3200 PC4-25600 25600 20-20-20 12.50

Примечания

  1. DDR4 Bank Groups in Embedded Applications / Synopsys DesignWare Technical Bulletin, Graham Allan, Sep. 2012
  2. 1 2 DDR4 In A Nutshell, Misconceptions, Cool Features, and DDR5, Synopsys, Navraj Nandra, September 27th, 2012
  3. 1 2 ]http://www.anandtech.com/show/4669/jedec-reveals-the-key-aspects-of-ddr4 JEDEC Reveals Key Aspects of DDR4] / AnandTech, Kristian Vättö, August 23, 2011 «DDR4 will start from 1600MHz .. The projected maximum speed for DDR4 is 3200MHz»
  4. Следует учесть, что эффективная частота отличается от частоты тактирования шины. Под эффективной частотой понимается защелкивание данных по переднему и заднему фронтам. В связи с этим, реальная тактовая частота работы шины памяти в два раза меньше относительно эффективной частоты, см илл. Figure 4 из статьи
  5. Crucial DDR4 Server Memory Now Available. globenewswire.com (2 June 2014). Дата обращения 12 декабря 2014.
  6. How Intel Plans to Transition Between DDR3 and DDR4 for the Mainstream. TechPowerUp. Дата обращения 28 апреля 2015.
  7. Sobolev, Vyacheslav JEDEC: Memory standards on the way. digitimes.com (31 мая 2005). — «Initial investigations have already started on memory technology beyond DDR3. JEDEC always has about three generations of memory in various stages of the standardization process: current generation, next generation, and future.». Дата обращения 28 апреля 2011. Архивировано 3 декабря 2013 года.
  8. DDR3: Frequently asked questions. Kingston Technology. — «»DDR3 memory launched in June 2007″». Дата обращения 28 апреля 2011. Архивировано 28 июля 2011 года.
  9. Valich, Theo. DDR3 launch set for May 9th (2 мая 2007). Проверено 28 апреля 2011.
  10. Hammerschmidt, Christoph Non-volatile memory is the secret star at JEDEC meeting. eetimes.com (29 августа 2007). Дата обращения 28 апреля 2011.
  11. JEDEC готовит спецификации оперативной памяти DDR4-SDRAM, 3dnews, 19.08.2010
  12. Gervasi, Bill Time to rethink DDR4. July 2010. Discobolus Designs. Дата обращения 29 апреля 2011.
  13. JEDEC готовит спецификации оперативной памяти DDR4-SDRAM. 3DNews (19.08.2010).
  14. Nilsson, Lars-Göran DDR4 not expected until 2015. semiaccurate.com (16 августа 2010). Дата обращения 29 апреля 2011.
  15. By Annihilator DDR4 memory in works, will reach 4.266GHz. wccftech.com (18 августа 2010). Дата обращения 29 апреля 2011.
  16. 1 2 Samsung показала готовый DRAM-модуль памяти DDR4. 3DNews (04.01.2011).
  17. Компания Samsung начинает поставки памяти типа DDR4
  18. Samsung develops DDR4 memory with up to 40 percent better energy efficiency than DDR3 / Engadget 2011
  19. JEDEC Announces Publication of DDR4 Standard
  20. Организация JEDEC опубликовала спецификации DDR4 // ixbt.com, 25 Сентября 2012
  21. 1 2 JEDEC. JEDEC DDR4 SDRAM STANDARD (JESD79-4A) (Nov 2013 — Aug 2014).
  22. JEDEC утвердила стандарт DDR4 для ноутбуков / Ferra.ru, 27.08.2014
  23. Intel отводит памяти DDR3 один год // ixbt.com, 13 Апреля 2013
  24. Shah, Agam Adoption of DDR4 memory faces delays. IDG News (12 апреля 2013). Дата обращения 22 апреля 2013.
  25. Shah, Agam. «Adoption of DDR4 memory faces delays», TechHive (IDG), April 12, 2013. Retrieved on June 30, 2013.
  26. DDR4 станет основным типом оперативной памяти в текущем году, IC Insight, 3dnews (17.04.2017). Проверено 21 ноября 2017.
  27. 1 2 Scott Mueller. Upgrading and Repairing PCs. Que Publishing. Mar 7, 2013. Table 6.11: JEDEC Standard DDR4 Module (284-PIN DIMM) Speeds and Transfer Rate
  28. 1 2 Ferra.ru — Начало новой эпохи. Как работает оперативная память стандарта DDR4 // Ferra.ru, 31.08.2014
  29. Память DDR4: время ли разбрасывать камни? / Процессоры и память
  30. http://www.eda.org/ibis/summits/nov12b/pytel2.pdf «DDR4 architecture is point to point • One controller to 1 DIMM»
  31. http://www.extremetech.com/computing/158824-haswell-e-to-offer-ddr4-support-up-to-eight-cores-in-2014 «Where DDR3 used a multi-drop bus that allowed multiple DIMMs to sit on the same memory channel, DDR4 virtually requires the use of a point-to-point bus with a maximum of one DIMM per RAM channel.»
  32. http://ark.intel.com/ru/products/90591 «Кол-во модулей DIMM на канал 2»
  33. http://www.intel.com/content/www/us/en/processors/core/desktop-6th-gen-core-family-datasheet-vol-1.html «Table 2-1. Processor DRAM Support Matrix — DIMM Per Channel DPC 2»
  34. http://www.jedec.org/sites/default/files/files/Desi_Rhoden_Server_Forum_2014_Final_r1.pdf
  35. LRDIMM vs RDIMM: Signal integrity, capacity, bandwidth | EDN
  36. JESD79-4 — JEDEC STANDARD DDR4 SDRAM SEPTEMBER 2012
  37. http://www.jedec.org/standards-documents/results/ddr4 — 260-Pin, 1.2 V (VDD), PC4-1600/PC4-1866/PC4-2133/PC4-2400/PC4-2666/PC4-3200 DDR4 SDRAM SO-DIMM Design Specification Release Number: 24, Item 2228.07B MODULE4_20_25 Aug 2014

Типы памяти

SO-DIMM

Память форм-фактора SO-DIMM предназначена для использования в ноутбуках, компактных ITX-системах, моноблоках — словом там, где важен минимальный физический размер модулей памяти. Отличается от форм-фактора DIMM уменьшенной примерно в 2 раза длиной модуля, и меньшим количеством контактов на плате (204 и 360 контактов у SO-DIMM DDR3 и DDR4 против 240 и 288 на платах тех же типов DIMM-памяти).
По остальным характеристикам — частоте, таймингам, объёму, модули SO-DIMM могут быть любыми, и ничем принципиальным от DIMM не отличаются.

DIMM

DIMM — оперативная память для полноразмерных компьютеров.
Тип памяти, который вы выберете, в первую очередь должен быть совместим с разъёмом на материнской плате. ОЗУ для компьютера делится на 4 типа – DDR, DDR2, DDR3 и DDR4.

Память типа DDR появилась в 2001 году, и имела 184 контакта. Напряжение питания составляло от 2.2 до 2.4 В. Частота работы – 400МГц. До сих пор встречается в продаже, правда, выбор невелик. На сегодняшний день формат устарел, — подойдёт, только если вы не хотите обновлять систему полностью, а в старой материнской плате разъёмы только под DDR.

Стандарт DDR2 вышел уже в 2003-ем, получил 240 контактов, которые увеличили число потоков, прилично ускорив шину передачи данных процессору. Частота работы DDR2 могла составлять до 800 МГц (в отдельных случаях – до 1066 МГц), а напряжение питания от 1.8 до 2.1 В – чуть меньше, чем у DDR. Следовательно, понизились энергопотребление и тепловыделение памяти.
Отличия DDR2 от DDR:

· 240 контактов против 120
· Новый слот, несовместимый с DDR
· Меньшее энергопотребление
· Улучшенная конструкция, лучшее охлаждение
· Выше максимальная рабочая частота

Также, как и DDR, устаревший тип памяти — сейчас подойдёт разве что под старые материнские платы, в остальных случаях покупать нет смысла, так как новые DDR3 и DDR4 быстрее.

В 2007 году ОЗУ обновились типом DDR3, который до сих пор массово распространён. Остались всё те же 240 контактов, но слот подключения для DDR3 стал другим – совместимости с DDR2 нет. Частота работы модулей в среднем от 1333 до 1866 МГц. Встречаются также модули с частотой вплоть до 2800 МГц.
DDR3 отличается от DDR2:

· Слоты DDR2 и DDR3 несовместимы.
· Тактовая частота работы DDR3 выше в 2 раза – 1600 МГц против 800 МГц у DDR2.
· Отличается сниженным напряжением питания – порядка 1.5В, и меньшим энергопотреблением (в версии DDR3L это значение в среднем ещё ниже, около 1.35 В).
· Задержки (тайминги) DDR3 больше, чем у DDR2, но рабочая частота выше. В целом скорость работы DDR3 на 20-30% выше.

DDR3 — на сегодня хороший выбор. Во многих материнских платах в продаже разъёмы под память именно DDR3, и в связи с массовой популярностью этого типа, вряд ли он скоро исчезнет. Также он немного дешевле DDR4.


DDR4 – новый тип ОЗУ, разработанный только в 2012 году. Является эволюционным развитием предыдущих типов. Пропускная способность памяти снова повысилась, теперь достигая 25,6 Гб/с. Частота работы также поднялась – в среднем от 2133 МГц до 3600 МГц. Если же сравнивать новый тип с DDR3, который продержался на рынке целых 8 лет и получил массовое распространение, то прирост производительности незначителен, к тому же далеко не все материнские платы и процессоры поддерживают новый тип.
Отличия DDR4:

· Несовместимость с предыдущими типами
· Пониженно напряжение питания – от 1.2 до 1.05 В, энергопотребление тоже снизилось
· Рабочая частота памяти до 3200 МГц (может достигать 4166 МГц в некоторых планках), при этом, конечно, выросшие пропорционально тайминги
· Может незначительно превосходить по скорости работы DDR3

Если у вас уже стоят планки DDR3, то торопиться менять их на DDR4 нет никакого смысла. Когда этот формат распространится массово, и все материнские платы уже будут поддерживать DDR4, переход на новый тип произойдёт сам собой с обновлением всей системы. Таким образом, можно подытожить, что DDR4 – скорее маркетинг, чем реально новый тип ОЗУ.

Какой объём оперативной памяти брать?

Объём, который вам понадобится, зависит от типа работы, производимой на компьютере, от установленной операционной системы, от используемых программ. Также не стоит упускать из виду максимально поддерживаемый объём памяти вашей материнской платой.

Объём 2 ГБ — на сегодняшний день, может хватить разве что только для просмотра интернета. Больше половину будет съедать операционная система, оставшегося хватит на неторопливую работу нетребовательных программ.
Объём 4 ГБ – подойдёт для компьютера средней руки, для домашнего пк-медиацентра. Хватит, чтобы смотреть фильмы, и даже поиграть в нетребовательные игры. Современные – увы, с потянет с трудом. (Станет лучшим выбором, если у вас 32-разрядная операционная система Windows, которая видит не больше 3 ГБ оперативной памяти)

Объём 8 ГБ (или комплект 2х4ГБ) – рекомендуемый объём на сегодня для полноценного ПК. Этого хватит для почти любых игр, для работы с любым требовательным к ресурсам софтом. Лучший выбор для универсального компьютера.

Объём 16 ГБ (или наборы 2х8ГБ, 4х4ГБ)- будет оправданным, если вы работаете с графикой, тяжёлыми средами программирования, или постоянно рендерите видео. Также отлично подойдёт для ведения онлайн-стримов – здесь с 8 ГБ могут быть подвисания, особенно при высоком качестве видео-трансляции. Некоторые игры в высоких разрешениях и с HD-текстурами могут лучше себя вести с 16 ГБ оперативной памяти на борту.

Объём 32 ГБ (набор 2х16ГБ, или 4х8ГБ)– пока очень спорный выбор, пригодится для каких-то совсем экстремальных рабочих задач. Лучше будет потратить деньги на другие комплектующие компьютера, это сильнее отразится на его быстродействии.

Режимы работы: лучше 1 планка памяти или 2?

ОЗУ может работать в одно-канальном, двух-, трёх- и четырёх-канальном режимах. Однозначно, если на вашей материнской плате есть достаточное количество слотов, то лучше взять вместо одной планки памяти несколько одинаковых меньшего объёма. Скорость доступа к ним вырастет от 2 до 4 раз.

Чтобы память работала в двухканальном режиме, нужно устанавливать планки в слоты одного цвета на материнской плате. Как правило, цвет повторяется через разъём. Важно при этом, чтобы частота памяти в двух планках была одинаковой.

— Single chanell Mode – одноканальный режим работы. Включается, когда установлена одна планка памяти, или разные модули, работающие на разной частоте. В итоге память работает на частоте самой медленной планки.
— Dual Mode – двухканальный режим. Работает только с модулями памяти одинаковой частоты, увеличивает скорость работы в 2 раза. Производители выпускают специально для этого комплекты модулей памяти, в которых может быть 2 или 4 одинаковых планки.
— Triple Mode – работает по тому же принципу, что и двух-канальный. На практике не всегда быстрее.
— Quad Mode — четырёх-канальный режим, который работает по принципу двухканального, соответственно увеличивая скорость работы в 4 раза. Используется, там где нужна исключительно высокая скорость — например, в серверах.

— Flex Mode – более гибкий вариант двухканального режима работы, когда планки разного объёма, а одинаковая только частота. При этом в двухканальном режиме будут использоваться одинаковые объёмы модулей, а оставшийся объём будет функционировать в одноканальном.

Что такое тайминги?

Тайминги, или латентность (latency) – одна из самых важных характеристик оперативной памяти, определяющих её быстродействие. Обрисуем общий смысл этого параметра.

Упрощённо оперативную память можно представить, как двумерную таблицу, в которой каждая ячейка несёт информацию. Доступ к ячейкам происходит по указанию номера столбца и строки, и указание это происходит при помощи стробирующего импульса доступа к строке RAS (Row Access Strobe) и стробирующего импульса доступа к столбцу CAS (Acess Strobe) путём изменения напряжения. Таким образом, за каждый такт работы происходят обращения RAS и CAS, и между этими обращениями и командами записи/чтения существуют определённые задержки, которые и называются таймингами.

В описании модуля оперативной памяти можно увидеть пять таймингов, которые для удобства записываются последовательностью цифр через дефис, например 8-9-9-20-27.

· tRCD (time of RAS to CAS Delay) — тайминг, который определяет задержку от импульса RAS до CAS
· CL (timе of CAS Latency) — тайминг, определяющий задержку между командой о записи/чтении и импульсом CAS
· tRP (timе of Row Precharge) — тайминг, определяющий задержку при переходах от одной строки к следующей
· tRAS (time of Active to Precharge Delay) — тайминг, который определяет задержку между активацией строки и окончанием работы с ней; считается основным значением
· Command rate – определяет задержку между командой выбора отдельного чипа на модуле до команды активации строки; этот тайминг указывают не всегда.

Если говорить ещё проще, то о таймингах важно знать только одно – чем их значения меньше, тем лучше. При этом планки могут иметь одинаковую частоту работы, но разные тайминги, и модуль с меньшими значениями всегда будет быстрее. Так что стоит выбирать минимальные тайминги, для DDR4 ориентиром средних значений будут тайминги 15-15-15-36, для DDR3 — 10-10-10-30. Также стоит помнить, что тайминги связаны с частотой памяти, так что при разгоне скорее всего придётся поднять и тайминги, и наоборот — можно вручную опустить частоту, снизив при этом тайминги. Выгоднее всего обращать внимание на совокупность этих параметров, выбирая скорее баланс, и не гнаться за крайними значениями параметров.

Как определиться с бюджетом?

Располагая большей суммой, вы сможете позволить себе больший объём оперативной памяти. Основное отличие дешёвых и дорогих модулей будет в таймингах, частоте работы, и в бренде – известные, разрекламированные могут стоить немного дороже noname модулей непонятного производителя.
Кроме того, дополнительных денег стоит радиатор, установленный на модули. Далеко не всем планкам он нужен, но производители сейчас на них не скупятся.

Цена будет также зависеть от таймингов, чем они ниже- тем выше скорость, и соответственно, цена.

Итак, имея до 2000 рублей, вы сможете приобрести модуль памяти объёмом 4 ГБ, или 2 модуля по 2 ГБ, что предпочтительнее. Выбирайте в зависимости от того, что позволяет конфигурация вашего пк. Модули типа DDR3 обойдутся почти вдвое дешевле чем DDR4. При таком бюджете разумнее брать именно DDR3.

В группу до 4000 рублей входят модули объёмом в 8 ГБ, а также наборы 2х4 ГБ. Это оптимальный выбор для любых задач, кроме профессиональной работы с видео, и в любых других тяжёлых средах.

В сумму до 8000 рублей обойдётся объём памяти в 16 ГБ. Рекомендуется для профессиональных целей, или для заядлых геймеров — хватит даже про запас, в ожидании новых требовательных игр.

Если не проблема потратить до 13000 рублей, то самым лучшим выбором будет вложить их в набор из 4 планок по 4 ГБ. За эти деньги можно выбрать даже радиаторы покрасивее, возможно для последующего разгона.

Больше 16 ГБ без цели работы в профессиональных тяжёлых средах (да и то не во всех) брать не советую, но если очень хочется, то за сумму от 13000 рублей вы сможете залезть на Олимп, приобретя комплект на 32 ГБ или даже 64 ГБ. Правда, смысла для рядового пользователя или геймера в этом будет не много – лучше потратить средства, скажем, на флагманскую видеокарту.

FILED UNDER : Железо

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*