Новий стандарт ram - оперативна пам`ять ddr4, характеристики і особливості
Еволюція технологій стрімко крокує вперед, поступаючись місцем більш прогресивним, мініатюрним і менш ресурсномістких стандартам в області виробництва процесорів, SSD і оперативної пам`яті. Ціни ж на попередні лінійки продукції стрімко падають, оскільки вони вже не в силах задовольнити дедалі зростаючим апетитам користувальницької середовища.
У другій половині 2014 року в масове виробництво вийшла лінійка модулів оперативної пам`яті DDR4. Поки нова технологія отримала досить популярності і відбулося зниження цін, пройшло приблизно два роки, і ось тепер ці чіпи стали доступними для придбання за оптимальною ціною і в оптимальної конфігурації. У зв`язку з цим важливою подією ми вирішили підготувати для вас огляд нового стандарту RAM і розповісти, що ж собою являє оперативна пам`ять DDR4, чим вона відрізняється від попередніх поколінь ОЗУ і чим виділяється на тлі своїх попередників.
Спочатку кілька слів про те, що ж таке взагалі оперативна пам`ять. Давайте на секунду уявимо, що ви є менеджером середньої ланки в компанії, і у вас в підпорядкуванні знаходиться штат одного з відділів, що складається з кількох людей. У вашій компанії є корпоративний портал, на якому публікуються всі внутрішні новини компанії. Ви, нарівні з усіма, публікуєте на цьому порталі нові завдання і вимоги своїх підлеглих, і робите це регулярно, кожного ранку, до чого старі завдання при цьому видаляються, щоб не вийшло плутанини з нагромадження завдань. Щоранку ваші колеги відкривають відповідну сторінку в браузері, і знайомляться зі своїми завданнями на наступний день, при цьому вимоги за попередню добу вже видалені. Точно таким же способом працює і оперативна пам`ять. По суті, це якийсь стек інформації, куди записуються службові робочі дані операційної системи. При кожному виключенні комп`ютера вміст ОЗУ видаляється і заповнюється заново в міру запуску нових додатків. Обсяг ОЗУ може варіюватися приблизно від 1-2 ГБ до 16-32 ГБ для сучасних ігрових систем, що вимагають великої кількості системних ресурсів. Бували часи, коли обсяг RAM складав і зовсім кілька МБ, але це вже історія.
Першою платформою, на якій стала можливою установка чіпів DDR4, стала лінійка Intel Haswell-E і, відповідно, платформа X99 Express, що вийшли в третьому кварталі 2014-го року. На її основі був випущений новий флагманський 8-ядерний процесор Core i7-5960X, а першою материнською платою, що підтримує його, стала ASUS X99-DELUXE. Неодмінно варто зауважити, що головною фичей цієї технології стала підтримка нового стандарту ОЗУ - DDR4.
Тепер невелике звернення до історичних фактів. По суті, розробка DDR4 була розпочата ще в 2005-му році асоціацією JEDEC, однак перші пристрої на її основі потрапили в продаж лише навесні 2014 го. Перед інженерами JEDEC стояло завдання досягти більшого рівня потужності і стабільності в порівнянні з DDR3. Більш того, було поставлено завдання збільшити енергоефективність наступного стандарту. Втім, такі обіцянки ми чуємо буквально в кожному анонсі. Якого ж прогресу інженерам вдалося насправді досягти?
Як і більш раннім моделям чіпів, DDR4 вдалося перейняти технологію 2n-prefetch (JEDEC в своїх розробках називають її 8n-Prefetch). Якийсь завгодно чіп пам`яті нового зразка здатний вміщати в себе дві або чотири дискретні групи банків.
Щоб подивитися на реальний приклад модуля, давайте ближче глянемо на DDR4-чіп місткістю в 8 гігабайт, оснащений шиною даних з 4-бітовим розміром. Така плата вміщує в себе 4 групи банків з 4 банками в індивідуальній групі. У кожному банку розташовані 131072 лінії обсягом в 512 байт кожна. Щоб було з чим порівняти, давайте уважніше розглянемо відповідний DDR3-модуль. Подібний чіп вміщує в себе лише 8 автономних банків. Кожен банк містить 65536 ліній, а в кожній лінії - 2048 байт пам`яті. Як ви самі могли помітити, довжина кожної з ліній модуля DDR4 в чотири рази коротше ширини лінії DDR3. Це означає, що оперативна пам`ять DDR4 виконує перегляд банків пам`яті набагато швидше, ніж DDR3. Більш того, самі банки пам`яті переключаються набагато швидше. Тут же слід зазначити, що для кожного індивідуального набору банків передбачається вибір всіляких операцій (відновлення, витяг, запис або активація), що дає можливість збільшити рівень діафрагми та ефективності пам`яті.
продуктивність
Істотне нововведення в стандарт DDR4 - застосування інтерфейсу, задіє топологію під назвою «точка-точка», коли в DDR3 застосовується шина Multii-Drop. Для чого це потрібно? Внутрішня будова шини Multi-Drop має на увазі експлуатацію тільки пари каналів, що зв`язують модулі з контролером ОЗУ. Коли задіюються відразу чотири порти DIMM, контролер встановлює зв`язок з кожною парою плат RAM за участю лише одного єдиного каналу. Такий стан речей самим негативним чином впливає на ефективність підсистеми оперативної пам`яті.
У конструкції шини, що використовує апертуру «точка-точка», для індивідуального роз`єми DIMM передбачається дискретний канал, а саме кожен окремий модуль стане самим прямим чином приєднуватися до контролера, не розділяючи даний канал ні з ким іншим. Схоже інноваційне рішення ми вже могли спостерігати під час переходу відеокарт від стандарту PCI до PCI Express. Зрозуміло, представлений підхід має і власними недоліками. Так, наприклад, 4-канальні системи виявляться обмежені чотирма слотами DIMM, а 2-канальні - двома. Проте, якщо брати в розрахунок більш значиму місткість модулів DDR4, це жодним чином не призведе до обмеження користувачів. Більш детально ми поговоримо про це в наступному.
Кожен з модулів оперативної пам`яті DDR4 з DIMM-роз`ємом володіє 288 контактами. Число пинов виявилося збільшеним з такою метою, щоб можна було здійснювати адресацію найбільшого можливого обсягу RAM. Найбільший обсяг одного модуля RAM дорівнює 128 ГБ (тут мається на увазі застосування кристалів місткістю 8 ГБ і технології QPD, призначення якої полягає в розміщенні чотирьох чіпів в єдиному корпусі). Досить імовірним є й залучення 16-ГБ кристалів з більшою місткістю, а також більш ємною упаковки (до 8 кристалів в єдиному корпусі). При позначених умовах, місткість одного модуля RAM може дорівнювати 512 ГБ.
Відео: Як вибрати оперативну пам`ять
Між іншим, буде збільшена не тільки місткість модулів RAM, але і їх частота. У межах стандарту DDR4 дійсна частота може скласти позиції в 2133 МГц.
енергоефективність
З метою зменшення споживання енергії і виділення тепла стандарт DDR4 має на увазі ще одне зниження активного напруги. Цього разу до 1,2 В. На додаток до цього, в самому чіпі показник напруги був, в свою чергу, збільшений, а це надало можливість гарантувати більш швидкісний доступ і при аналогічних умовах мінімізувати струм витоку. Судячи з теоретичним викладам, загальне споживання енергії у DDR4 виявиться на 30% нижче, ніж у DDR3. Утворився запас компанії-виробники, найбільш ймовірно, стануть використовувати на зростання частоти ОЗУ.
надійність
Решта зміни мають відношення, перш за все, до надійності комплектуючих. Наприклад, чіпи оперативної пам`яті DDR4 здатні власними зусиллями виявляти, ідентифікувати і фіксують помилки, які мають відношення до управління парністю команд і адрес. Крім цього, стандарт DDR4 здійснює підтримку операції перевірки з`єднань, внаслідок якої основний контролер має право ідентифікувати помилки, які не задіявши ініціалізували ланцюжка DRAM. На додаток, виявився дошліфувати регістр пам`яті. Відтепер є можливість конфігурувати його таким чином, щоб блокувалися команди, які містять помилки управління парністю. Регістр в попередньому стандарті, DDR3, не мав подібної функції, і команди, які поєднують помилки управління парністю, час від часу добиралися до чіпів RAM, що було однією з перших причин збоїв у функціонуванні ПК. На додаток до перерахованих раніше фішках, нова пам`ять DDR4 включає в себе ще ряд допоміжних опцій, які спрямовані на вдосконалення надійності підсистеми пам`яті. Одна з них - це перевірка сум контролю перш, ніж буде здійснено запис у пам`ять.
Відео: Чи впливає частота оперативної пам`яті на швидкість в іграх і на час завантаження рівнів?
На сьогоднішній день вибір оперативної пам`яті DDR4 в будь-якому випадку стає безпрограшним варіантом. Чіпи вже отримали достатнього поширення, щоб планувати їх до покупки. Це відмінний заділ в продуктивності комп`ютера на майбутнє, а з огляду на постійне зниження цін на модулі невеликого обсягу, такі чіпи і зовсім стають ласим шматочком. На чіпи DDR4 ціна варіюється від 2400 рублів за один малопотужний модуль об`ємом 8 ГБ частотою 2133 МГц до 5900 рублів за набір з двох чіпів об`ємом по 8 ГБ кожен частотою 2666 МГц. Важливо відзначити, що краще придбати два модуля малої потужності, ніж один Надпродуктивність, оскільки пара модулів однаковою частоти зі схожими характеристиками працює в паралельному режимі, що додає ще 10-15% до загальної швидкості роботи ПК.
На цьому огляд нововведень, які принесла нам оперативна пам`ять DDR4, добігає кінця. Вивчивши безліч описів і технічних характеристик нового стандарту, в теорії все виглядає досить багатообіцяюче. Крім базових удосконалень (більш високі частоти і низької напруги), технологія стала підтримувати нову шину і ряд інновацій, покликаних підвищити надійність використання ОЗУ. Остання абілка зі згаданих особливо корисною буде на терені серверного сегмента, що вже величезний «плюс» для виконання корпоративних завдань.
