Мы в соцсетях
  • vk
  • facebook
  • twitter
Рубрика: Железо -

Новый стандарт RAM – оперативная память DDR4, характеристики и особенности

оперативная память ddr4

Эволюция технологий стремительно шагает вперед, уступая место более прогрессивным, миниатюрным и менее ресурсоемким стандартам в области производства процессоров, SSD и оперативной памяти. Цены же на предыдущие линейки продукции стремительно падают, поскольку они уже не в силах удовлетворить все более растущим аппетитам пользовательской среды.

 

 

Во второй половине 2014 года в массовое производство вышла линейка модулей оперативной памяти DDR4. Пока новая технология получила достаточно популярности и состоялось снижение цен, прошло примерно два года, и вот теперь эти чипы стали доступными для приобретения по оптимальной цене и в оптимальной конфигурации. В связи с этим немаловажным событием мы решили подготовить для вас обзор нового стандарта RAM и рассказать, что же собой представляет оперативная память DDR4, чем она отличается от предыдущих поколений ОЗУ и чем выделяется на фоне своих предшественников.

 

Вначале несколько слов о том, что же такое вообще оперативная память. Давайте на секунду вообразим, что вы являетесь менеджером среднего звена в компании, и у вас в подчинении находится штат одного из отделов, состоящий из нескольких человек. В вашей компании есть корпоративный портал, на котором публикуются все внутренние новости компании. Вы, наравне со всеми, публикуете на этом портале новые задания и требования своим подчиненным, и делаете это регулярно, каждое утро, при чем старые задачи при этом удаляются, чтобы не получилось путаницы из нагромождения задач. Каждое утро ваши коллеги открывают соответствующую страничку в браузере, и знакомятся со своими задачами на следующий день, при этом требования за предыдущие сутки уже удалены. Точно таким же способом работает и оперативная память. По сути, это некий стек информации, куда записываются служебные рабочие данные операционной системы. При каждом выключении компьютера содержимое ОЗУ удаляется и заполняется заново по мере запуска новых приложений. Объем ОЗУ может варьироваться примерно от 1-2 ГБ до 16-32 ГБ для современных игровых систем, требующих большого количества системных ресурсов. Бывали времена, когда объем RAM составлял и вовсе несколько МБ, но это уже история.

 

Первой платформой, на которой стала возможной установка чипов DDR4, стала линейка Intel Haswell-E и, соответственно, платформа X99 Express, вышедшие в третьем квартале 2014-го года. На ее основе был выпущен новый флагманский 8-ядерный процессор Core i7-5960X, а первой материнской платой, поддерживающей его, стала ASUS X99-DELUXE. Непременно стоит заметить, что главной фичей этой технологии стала поддержка нового стандарта ОЗУ — DDR4.

 

Теперь небольшое обращение к историческим фактам. По сути, разработка DDR4 была начата еще в 2005-ом году ассоциацией JEDEC, однако первые устройства на ее основе попали в продажу лишь весной 2014-го. Перед инженерами JEDEC стояла задача достигнуть большего уровня мощности и стабильности по сравнению с DDR3. Более того, была поставлена задача увеличить энергоэффективность следующего стандарта. Впрочем, такие обещания мы слышим буквально в каждом анонсе. Какого же прогресса инженерам удалось на самом деле достичь?

 

Как и более ранним моделям чипов, DDR4 удалось перенять технологию 2n-prefetch (JEDEC в своих разработках называют ее 8n-Prefetch). Какой-угодно чип памяти нового образца способен вмещать в себя две или четыре дискретные группы банков.

 

Чтобы посмотреть на реальный пример модуля, давайте поближе взглянем на DDR4-чип вместимостью в 8 гигабайт, оснащенный шиной данных с 4-битным размером. Такая плата вмещает в себя 4 группы банков с 4 банками в индивидуальной группе. В каждом банке расположены 131072 линии объемом в 512 байт каждая. Чтобы было с чем сравнить, давайте повнимательнее рассмотрим соответствующий DDR3-модуль. Подобный чип вмещает в себя лишь 8 автономных банков. Каждый банк содержит 65536 линий, а в каждой линии – 2048 байт памяти. Как вы сами могли заметить, длина каждой из линий модуля DDR4 в четыре раза короче ширины линии DDR3. Это значит, что оперативная память DDR4 выполняет пересмотр банков памяти гораздо быстрее, чем DDR3. Более того, сами банки памяти переключаются намного скорее. Здесь же необходимо заметить, что для каждого индивидуального набора банков предусматривается выбор всевозможных операций (восстановление, извлечение, запись либо активация), что дает возможность увеличить уровень апертуры и эффективности памяти.

 

ddr 4 инфографика

 

Производительность

 

 

Существенное нововведение в стандарт DDR4 – применение интерфейса, задействующего топологию под названием «точка-точка», когда в DDR3 применяется шина Multii-Drop. Для чего это необходимо? Внутреннее строение шины Multi-Drop подразумевает эксплуатацию только пары каналов, связывающих модули с контроллером ОЗУ. Когда задействуются сразу четыре порта DIMM, контроллер устанавливает связь с каждой парой плат RAM при участии только одного единственного канала. Такое положение вещей самым негативным образом влияет на эффективность подсистемы оперативной памяти.

 

В конструкции шины, использующей апертуру «точка-точка», для индивидуального разъема DIMM предусматривается дискретный канал, а именно каждый отдельный модуль станет самым прямым образом присоединяться к контроллеру, не разделяя данный канал ни с кем другим. Похожее инновационное решение мы уже могли наблюдать во время перехода видеокарт от стандарта PCI к PCI Express. Разумеется, представленный подход обладает и собственными недочетами. Так, к примеру, 4-канальные системы окажутся ограничены четырьмя слотами DIMM, а 2-канальные – двумя. Тем не менее, если брать в расчет более значимую вместимость модулей DDR4, это никоим образом не приведет к ограничению пользователей. Более подробно мы поговорим об этом в последующем.

 

ddr 3 multi-drop bus

 

ddr 4 point-to-point

 

Каждый из модулей оперативной памяти DDR4 с DIMM-разъемом обладает 288 контактами. Число пинов оказалось увеличенным с такой целью, чтобы можно было осуществлять адресацию наибольшего возможного объема RAM. Наибольший объем одного модуля RAM равен 128 ГБ (здесь имеется в виду применение кристаллов вместимостью 8 ГБ и технологии QPD, предназначение которой состоит в размещении четырех чипов в едином корпусе). Довольно вероятным является и задействование 16-ГБ кристаллов с большей вместимостью, а также более емкой упаковки (до 8 кристаллов в едином корпусе). При обозначенных условиях, вместимость одного модуля RAM может быть равна 512 ГБ.

 

Между прочим, будет увеличена не только вместимость модулей RAM, но и их частота. В пределах стандарта DDR4 действительная частота может составить позиции в 2133 МГц.

 

оперативка ddr 4 разъем

 

Энергоэффективность

 

С целью понижения потребления энергии и выделения тепла стандарт DDR4 подразумевает еще одно понижение активного напряжения. В этот раз до 1,2 В. В дополнение к этому, в самом чипе показатель напряжения был, в свою очередь, увеличен, а это предоставило возможность гарантировать более скоростной доступ и при аналогичных условиях минимизировать ток утечки. Судя по теоретическим изложениям, общее потребление энергии у DDR4 окажется на 30% ниже, чем у DDR3. Образовавшийся запас компании-производители, наиболее вероятно, станут использовать на рост частоты ОЗУ.

 

Надежность

 

Оставшиеся изменения имеют отношение, прежде всего, к надежности девайсов. К примеру, чипы оперативной памяти DDR4 способны собственными усилиями обнаруживать, идентифицировать и фиксить ошибки, которые имеют отношение к управлению четностью команд и адресов. Помимо этого, стандарт DDR4 осуществляет поддержку операции проверки соединений, вследствие которой основной контроллер вправе идентифицировать ошибки, не задействовав инициализирующие цепочки DRAM. В дополнение, оказался дошлифованным регистр памяти. Отныне есть возможность сконфигурировать его таким образом, чтобы блокировались команды, которые содержат ошибки управления четностью. Регистр в предыдущем стандарте, DDR3, не имел подобной функции, и команды, совмещающие ошибки управления четностью, время от времени добирались до чипов RAM, что было одной из первых причин сбоев в функционировании ПК. В дополнение к перечисленным ранее фишкам, новая память DDR4 включает в себя еще ряд вспомогательных опций, которые направлены на усовершенствование надежности подсистемы памяти. Одна из них – это проверка сумм контроля прежде, чем будет осуществлена запись в память.

 

На сегодняшний день выбор оперативной памяти DDR4 в любом случае становится беспроигрышным вариантом. Чипы уже получили достаточное распространение, чтобы планировать их к покупке. Это отличный задел в производительности компьютера на будущее, а учитывая постоянное снижение цен на модули небольшого объема, такие чипы и вовсе становятся лакомым кусочком. На чипы DDR4 цена варьируется от 2400 рублей за один маломощный модуль объемом 8 ГБ частотой 2133 МГЦ до 5900 рублей за набор из двух чипов объемом по 8 ГБ каждый частотой 2666 МГЦ. Важно отметить, что лучше приобрести два модуля малой мощности, чем один сверхпроизводительный, поскольку пара модулей одинаковой частоты со схожими характеристиками работает в параллельном режиме, что добавляет еще 10-15% к общей скорости работы ПК.

 

На этом обзор новшеств, которые принесла нам оперативная память DDR4, подходит к концу. Изучив множество описаний и технических характеристик нового стандарта, в теории все выглядит довольно многообещающе. Кроме базовых усовершенствований (более высокие частоты и низкое напряжение), технология стала поддерживать новую шину и ряд инноваций, призванных повысить надежность использования ОЗУ. Последняя абилка из упомянутых особенно полезной будет на поприще серверного сегмента, что уже огромный «плюс» для выполнения корпоративных задач.

 


 
Понравилась статья!? Получайте новые статьи на свою почту!
МАТЕРИАЛЫ ИЗ ЭТОЙ ЖЕ РУБРИКИ:
  1. Обзор Samsung Galaxy S7 Edge 32GB – нового флагмана южнокорейского именитого производителя. (фото + видео)
  2. Обзор MWC 2016 – что новенького можно ожидать на рынке мобильных платформ в 2016 году (фото + видео)
  3. 3D-очки виртуальной реальности: будущее наступило (видео)
  4. Xiaomi Mi4c - обзор нового смартфона (фото + видео)
  5. Сравнение мобильных процессоров 2015 года