Данные в оперативной памяти расположены по страницам‚ страницы делятся на банки‚ банки, в свою очередь, делятся на ячейки. Каждая ячейка имеет свои координаты по вертикали (столбцы) и горизонтали (строки). Для активации строки используется сигнал RAS -Raw Address Strobe‚ а для считывания данных из колонки - сигнал CAS- Column Address Strobe. Каждая ячейка представляет собой конденсатор‚ который является носителем информации и имеет обыкновение со временем терять заряд. Поэтому, во избежание разрядки конденсаторов и потери данных‚ каждый цикл считывания заканчивается их перезарядкой. Процесс считывания данных из памяти состоит из следующих этапов:
1. В соответствующую строку подается сигнал. Данные строки подаются на усилители и подготавливаются к считыванию.Это называется активацией строки.
2. Данные считываются из соответствующей колонки. Для этого подается команда на чтение. Данные считываются пакетами по 8 бит.
3. Пока строка остается активной‚ возможно считывание или запись других ячеек этой же
строки.
4. Через некоторое время заряд ячеек теряется (расходуется на процесс чтения)‚ и строка закрывается. Дальнейшее считывание данных невозможно без повторной активации.
5. Происходит регенерация и и перезарядка конденсаторов.
Быстродействие памяти характеризуется таймингами или задержками.Принято выделять четыре основных тайминга‚ которые регулируют скорость процесса считывания данных.
Кроме них существуют‚ так называемые‚ подтайминги памяти‚ число которых немного не достигает 50. От значения этих таймингов и зависит производительность памяти.
Последовательность основных таймингов следующая: CL-Trcd-Trp-Tras
CL- задержка чтения.
Trcd- необходимое время для активации строки.
Trp- минимальное время активности строки.
Tras- время, необходимое для подзарядки конденсаторов
Если вы встретите такое понятие‚ как “формула таймингов” и следующий за ним набор цифр‚ например‚ 5-5-5-15‚ то знайте - это как раз и есть величина основных таймигов
памяти. Чем меньше величина таймингов, тем выше быстродействие.Так что‚ выбирая память‚ обращайте внимание и на эти показатели
DDR2
DDR2 SDRAM (англ. double-data-rate two synchronous dynamic random access memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, второе поколение) — это тип оперативной памяти, используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видеопамяти. Пришла на смену памяти DDR SDRAM.Основное отличие DDR2 от DDR — вдвое большая частота работы шины, по которой данные передаются в буфер микросхемы памяти. При этом, чтобы обеспечить необходимый поток данных, передача на шину осуществляется из четырёх мест одновременно. Итоговые задержки оказываются выше, чем для DDR.
Внешнее отличие модулей памяти DDR2 от DDR — 240 контактов (по 120 с каждой стороны)
Микросхемы памяти DDR2 производятся в корпусе типа BGA (FBGA).
- напряжение питания микросхем: 1,8 В
- потребляемая мощность: 247 мВт
- интерфейс ввода-вывода: SSTL_18
- Burst Length: 4/8
- Prefetch Size: 4-bit
- новые функции: ODT, OCD Calibration, Posted CAS, AL (Additive Latency)
Преимущества по сравнению с DDR
Более высокая полоса пропускания
Как правило, меньшее энергопотребление
Улучшенная конструкция, способствующая охлаждению
Недостатки по сравнению с DDR
Обычно более высокая CAS-латентность (от 3 до 6)
Итоговые задержки при одинаковых (или даже более высоких) частотах оказываются выше
DDR3
DDR3 SDRAM (англ. double-data-rate three synchronous dynamic random access memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, третье поколение) — это тип оперативной памяти, используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видеопамяти. Пришла на смену памяти типа DDR2 SDRAM.
У DDR3 уменьшено на 30% потребление энергии по сравнению с модулями DDR2, что обусловлено пониженным (1,5 В, по сравнению с 1,8 В для DDR2 и 2,5 В для DDR) напряжением питания ячеек памяти. Снижение напряжения питания достигается за счёт уменьшения техпроцесса при производстве микросхем и применения транзисторов с двойным затвором Dual-gate (что способствует снижению токов утечки).
Существуют DDR3L (L означает Low) с ещё более пониженным энергопотреблением до 1,35 В. Это меньше традиционных DDR3 на 10%.
В 2012 году было сообщено о выходе памяти DDR3L-RS для смартфонов.
Максимально допустимым напряжением для памяти DDR3 является 2,1 В - выше начинается деградация чипов.
Микросхемы памяти DDR3 производятся исключительно в корпусах типа BGA.
Совместимость
Сравнение планок памяти DDR, DDR2 и DDR3 по внешнему виду.Модули DIMM с памятью DDR3, имеющие 240 контактов, не совместимы с модулями памяти DDR2 электрически и механически. Ключ расположен в другом месте, поэтому модули DDR3 не могут быть установлены в слоты DDR2, сделано это с целью предотвращения ошибочной установки одних модулей вместо других и их возможного повреждения вследствие несовпадения электрических параметров.
В переходный период производители выпускали материнские платы, которые поддерживали установку и модулей DDR2, и DDR3, имея соответствующие разъёмы (слоты) под каждый из двух типов, но одновременная работа модулей разных типов не допускалась.
Спецификации стандартовСтандартное название Частота памяти Время цикла Частота шины Эффективная(удвоенная) скорость Название модуля Пиковая скорость передачи данных при 64-битной адресации в одноканальном режиме
DDR3-800 100 МГц 10,00 нс 400 МГц 800 МТ PC3-6400 6400 МБ/с
DDR3-1066 133 МГц 7,50 нс 533 МГц 1066 МТ PC3-8500 8533 МБ/с
DDR3-1333 166 МГц 6,00 нс 667 МГц 1333 МТ PC3-10600 10667 МБ/с
DDR3-1600 200 МГц 5,00 нс 800 МГц 1600 МТ PC3-12800 12800 МБ/с
DDR3-1866 233 МГц 4,29 нс 933 МГц 1866 МТ PC3-14900 14933 МБ/с
DDR3-2133 266 МГц 3,75 нс 1066 МГц 2133 МТ PC3-17000 17066 МБ/с
[править]
Возможности
[править]
Возможности микросхем DDR3 SDRAM
Предвыборка 8 байт
Функция асинхронного сброса с отдельным контактом
Поддержка компенсации времени готовности на системном уровне
Зеркальное расположение контактов, удобное для сборки модулей
Выполнение CAS Write Latency за такт
Встроенная терминация данных
Встроенная калибровка ввода/вывода (мониторинг времени готовности и корректировка уровней)
Автоматическая калибровка шины данных
[править]
Возможности модулей DIMM DDR3
Последовательная топология управляющей шины (управление, команды, адреса) с внутримодульной терминацией
Высокоточные резисторы в цепях калибровки
[править]
Преимущества и недостатки
[править]
Преимущества по сравнению с DDR2
Бо́льшая пропускная способность (до 17066 МБ/с)
Меньшее энергопотребление
[править]
Недостатки по сравнению с DDR2
Более высокая CAS-латентность (компенсируется большей пропускной способностью)
DDR4 SDRAM
DDR4 SDRAM (англ. double-data-rate four synchronous dynamic random access memory) — новый тип оперативной памяти, являющийся эволюционным развитием предыдущих поколений DDR (DDR, DDR2, DDR3). Отличается повышенными частотными характеристиками и пониженным напряжением. Будет поддерживать эффективные частоты от 1600 до 3200 МГц. В массовое производство выйдет предположительно во второй половине 2014 года[1]. В январе 2011 года компания Samsung официально представила новые модули, работающие в режиме DDR4-2133 при напряжении 1,2 В[2][3][4]. Эксперты из аналитического агентства IHS-iSuppli уверены, что доля DDR4 увеличится от 5% в 2013 году до 50% в 2015 году[5].
Разработка
JEDEC представила информацию о DDR4 на конференции MemCon в Токио. Судя по слайдам, новинка должна иметь и повышенную частоту (от 2133 до 4266 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[6]. В январе 2011 компания Samsung впервые представила модуль DDR4. Техпроцесс составил 30 нм, объём памяти 2 Гб, а напряжение 1,2 В[4]. Позднее Hynix представила свой первый модуль DDR4, который превзошёл модуль Samsung по частоте (2400 МГц вместо 2133). Hynix заявила о 80%-м увеличении производительности памяти по сравнению с DDR3-1333. Массовое производство намечено не ранее второй половины 2012 года[1].
В сентябре 2012 года JEDEC опубликовала финальный вариант спецификации DDR4.[7][8]
[править]
Максимальная пропускная способность
Для расчета максимальной пропускной способности памяти DDR4 необходимо её частоту умножить на 64 бита(8 байт), то есть размер данных, который может быть передан за 1 такт работы памяти.
Для памяти с частотой 2133 МГц (наименьшая частота для памяти DDR4) максимальная пропускная способность составит 2133 * 8 = 17 064 Мегабайт/c
Для памяти с частотой 4266 МГц (наибольшая частота, определённая в стандарте.[9]) максимальная пропускная способность составит 4266 * 8 = 34 128 Мегабайт/c
Комментариев нет:
Отправить комментарий