Память

Модули памяти

ozu

Ассоциация JEDEC утвердила новый стандарт памяти DDR3L. Новая память потребляет на 20% меньше электроэнергии благодаря сниженному с 1.5 В до 1.35 В питающему напряжению. При этом память полностью совместима со всеми системами, поддерживающими обычную DDR3. Модули для персональных компьютеров будут маркироваться PC3L, для встраиваемых систем - EP3L.

Память стандарта DDR3 имеет 240 контактов и рассчитана на напряжение питания 1.5 В.

Совместимы ли физически модули памяти DDR и DDR2? Нет. DDR2 выполнен в новом форм-факторе - 240-контактный модуль DIMM, который электрически не совместим со слотами для модулей памяти типа DDR, то есть стандарт DDR2 не предусматривает обратной совместимости с DDR.

Основные отличия FB-DIMM от остальных регистровых модулей памяти DIMM

FB-DIMM (Fully-Buffered Dual in-line Memory Modules) - модуль памяти с полной буферизацией. Наиболее важным отличием является двойное увеличение пропускной способности памяти до 6.4 Гб/с. Также в FB-DIMM все сигналы (тактирующие или команды, например) - проходят операцию буферизации в специальной микросхеме, расположенной на самом модуле памяти - Advanced Memory Buffer (Расширенный Буфер Памяти - AMB). Плюс ко всему, в данном виде памяти, на шине, реализованы соединения Point-to-Point - Точка-Точка, которые соединяют контроллер и модуль памяти, что, естественно, увеличивает скорость обмена информацией.

Что означает VLP в названии оперативной памяти?

VLP (Very Low Profile Memory Modules) - модули оперативной памяти, имеющие очень низкий профиль (высоту). Существует также ULP (Ultra Low Profile Memory Modules) с ультранизкой конструкцией. Высота зависит от конкретного производителя, но в среднем предел по высоте модуля начинается с 18 мм.

Память DDR3

Суффикс LLK в конце модельного номера памяти Patriot Memory указывает на низкие задержки. Для получения задержек 7-7-7-20 на частоте 667 МГц (1 333 МГц DDR), PDP Systems требует нестандартного напряжения 1,70 В. Чтобы память загружалась на штатном напряжении 1,50 В, компания использовала меньшую частоту в SPD на уровне 1 066 МГц DDR. Поскольку заявленные задержки используются на меньшей частоте, для получения полной скорости лучше зайти в BIOS, "запереть" задержки, после чего изменить частоту и напряжение на DDR3-1333 и 1,70 В, соответственно.

"Официальное" название памяти DDR базируется на её пропускной способности, а не на тактовой частоте. Простой способ преобразовать её эффективную частоту в пропускную способность - умножить на восемь. Так, DDR-400 называется PC-3200, DDR2-800 - PC2-6400, а DDR3-1600 - PC2-12800.

Объяснить подобную математику очень просто: модули ПК на основе технологии SDRAM подключаются по 64-битной шине; в байте восемь бит, а 64 бита эквивалентны восьми байтам. Например, DDR2-800 передаёт 800 мегабит в секунду по одной линии; 64 линии обеспечивают одновременную передачу восьми бит, и 800 умножить на восемь как раз и даст 6400.

Но есть проблема округления, которая впервые появилась с DDR-266 (PC-2100). Эффективная частота передачи 266 МГц на самом деле составляет 266,(6) (шесть в периоде) МГц, поэтому на самом деле пропускная способность составляет 2133 Мбайт/с.

Пусть многим сборщикам уже некоторое время ничего не нужно, кроме недорогих модулей DDR2, но память DDR3 обеспечивает два ключевых преимущества. Во-первых, максимальная плотность памяти у чипов была расширена до 8 Гбит, что даёт для 16-чипового модуля ёмкость 16 Гбайт. Во-вторых, напряжение питания по умолчанию было снижено до 1,50 В по сравнению с 1,80 В у DDR2, что даёт 30% снижение энергопотребления при равных тактовых частотах.

Одним из важных факторов в пользу памяти DDR3 является постепенный перевод чипсетов Intel в этом направлении. Компания впервые добавила поддержку DDR3 в качестве опции у северного моста чипсета P35 Express, да и рынок DDR3 затем был и далее расширен с появлением новых чипсетов DDR3.

ddr3Память DDR3 по-прежнему использует технологию удвоенной передачи данных, когда биты передаются и на подъёме сигнала, и на падении, что позволяет удвоить эффективную пропускную способность. Впрочем, у памяти есть так называемые буферы предварительной выборки (prefetch buffers), которые используются для сбора данных, чтобы быстрее передавать их на интерфейс. У DDR1 ширина буфера составляет 2 бита (режим DDR, без буферизации), DDR2 работает с 4-битными буферами, а DDR3 - с 8-битными. В этом кроется путь для увеличения производительности памяти, но и задержки тоже возрастают: память DDR1 работает с задержками CAS 2, 2,5 и 3 такта. DDR2 работает с задержками CL 3, 4 или 5 тактов. У DDR3 задержки CL увеличились до 5-8 тактов. То есть для заполнения буферов требуется время. По этой причине не следует ожидать, что память DDR3 с самого начала будет обгонять DDR2. Память DDR2-533 на CL 3 тоже не могла обойти DDR1-400 в реальных приложениях.

Каждое поколение DDR отличается более высокими задержками памяти, что обусловлено ростом ёмкости с переходом на следующий техпроцесс. Массовая память DDR1 отличалась ёмкостью 512 Мбайт на модуль (общая ёмкость 1 Гбайт). У DDR2 оптимальной оказалась ёмкость 1 Гбайт на модуль (общая ёмкость 2 Гбайт). Как можно предположить, память DDR3 даст 2 Гбайт на модуль (4 Гбайт в сумме) к середине 2008 года. По спецификациям JEDEC память DDR3 должна работать с напряжением по умолчанию 1,5 В. Напомним, что напряжение памяти DDR2 составляет 1,8 В, а DDR1 - 2,5 в. Впрочем, многие производители памяти повышают напряжение, чтобы снизить задержки и обеспечить более высокую производительность. История с памятью DDR3 повторяется.

Из-за снижения напряжения память DDR3 потребляет меньше энергии. Но в наших тестах мы это не смогли подтвердить, поскольку тестовые системы с памятью DDR3 потребляли больше энергии, чем с памятью DDR2. Intel утверждает, что энергопотребление памяти DDR3-1333 должно сравняться с DDR2-800, а при равных тактовых частотах экономия должна составить 25%. Что ж посмотрим, насколько эти обещания исполняться в будущем.

Частоты DDR3

В следующей таблице приведены все частоты DDR3, которые будут доступны до 2008 года.

Память Стандарт Частота памяти Частота шины памяти Эффективная частота Пропускная способность на канал Пропускная способность двух каналов
DDR2-667 PC2-5300 166 МГц 333 МГц 667 МГц 5,3 Гбайт/с 10,6 Гбайт/с
DDR2-800 PC2-6400 200 МГц 400 МГц 800 МГц 6,4 Гбайт/с 12,8 Гбайт/с
DDR3-800 PC3-6400 100 МГц 400 МГц 800 МГц 6,4 Гбайт/с 12,8 Гбайт/с
DDR3-1066 PC3-8500 133 МГц 533 МГц 1066 МГц 8,5 Гбайт/с 17,0 Гбайт/с
DDR3-1333 PC3-10600 166 МГц 667 МГц 1333 МГц 10,6 Гбайт/с 21,2 Гбайт/с
DDR3-1600 PC3-12800 200 МГц 800 МГц 1600 МГц 12,8 Гбайт/с 25,6 Гбайт/с

slotХотя число контактов не изменилась, вырез был перенесён. Поэтому модули DDR2 и DDR3 несовместимы." Число контактов модулей памяти DDR2 и DDR3 идентичное, но вырез у модулей DDR3 был смещён, поскольку новая память несовместима с DDR2 и работает от другого напряжения. DDR3 будет поддерживаться на частотах 800, 1066 и 1333, в то время как DDR2 остановится на DDR2-800. Конечно, модули DDR2 с более высокой частотой могут работать с некоторыми чипсетами (всё часто зависит от комбинации модулей и материнской платы), но спецификации вряд ли будут когда-нибудь утверждены. В принципе, ситуация вполне нормальная, если вспомнить, что память DDR для энтузиастов выходила вплоть до частот DDR600, хотя JEDEC сертифицировала максимум DDR400.

Софт для памяти

MemTest

Маленькая утилита (24 Кб) MemTest не требует инсталляции и проста в использовании для тестирования оперативки компьютера непосредственно из операционных систем Windows XP/2003/Vista. Для поверхностного анализа памяти на предмет ошибок разработчики советуют запустить утилиту минут на двадцать, и если за это время неполадок не обнаружится, то тест можно считать пройденным. Для тщательной проверки модулей памяти авторы MemTest рекомендуют запускать программу на более продолжительное время. Есть платная версия с приставкой Pro, отличающуюся от бесплатной редакции дополнительными возможностями, или за 14 $ - загрузочный CD с приложением MemTest.

Memtest86

Старая утилита для тестирования памяти. Когда-то ее запускали с пятидюймовых дискет, сейчас - с загрузочных оптических носителей, ISO-образы которых заботливо выложены разработчиками на всеобщее обозрение. При перезапуске компьютера сразу приступает к выполнению своих обязанностей - к диагностическому анализу оперативной памяти. Простые пользователи могут использовать тесты по умолчанию, а продвинутые могут нажать клавишу "С" и выбрать любой другой режим работы утилиты. Кроме тестов памяит, MemTest86 умеет определять основные характеристики компьютера, такие как чипсет, процессор и скорость работы памяти.

Windows Memory Diagnostic

Разработка от Microsoft (640 Кб) Windows Memory Diagnostic при запуске первым делом инсталлирует себя на загрузочную дискету или компакт-диск (по выбору пользователя), а затем после перезагрузки компьютера начинает проводить всестороннее тестирование оперативки. В зависимости от объема памяти и выбранного набора тестов, проверка может затянуться на достаточно продолжительное время. Во время работы Windows Memory Diagnostic демонстрирует на экране общее состояние теста и информацию об обнаруженных программой ошибках. В любой момент тестирование можно приостановить или вовсе прекратить нажатием клавиши "X". Опытные пользователи могут варьировать различные настройки средства диагностики памяти. Чтобы добраться до них, нужно остановить утилиту и нажать "M" на клавиатуре компьютера. Имеется документация к программе.

RightMark Memory Analyzer

Бесплатная программа с исходниками RightMark Memory Analyzer способна провести всестороннее тестирование оперативной памяти, выяснив при этом такие тонкости, которые не сможет обнаружить ни одна другая утилита. Среди возможностей программы значится вычисление реальной пропускной способности подсистемы памяти, значения латентности и другие параметры. Не стоит забывать и про встроенные тесты стабильности оперативной памяти, которыми стоит воспользоваться после экспериментов с оверклокингом. Учитывая различный подход производителей к реализации многоядерности, совсем не лишним будет многопоточный тест, исследующий ситуацию, когда несколько ядер (или процессоров) хотят одновременно получить доступ к оперативной памяти. Помимо RAM в программу включены разнообразные тесты характеристик кэш-памяти, включая размер, латентность, пропускную способность шины, связывающей кэши разного уровня, и массы дополнительных аспектов. Вдобавок RightMark Memory Analyzer может собрать подробную информацию о платформе, создав отчет о характеристиках процессора, чипсета и модулях оперативной памяти. Проект активно поддерживается разработчиками, и каждая новая версия отличается от предыдущей не только исправлением немногочисленных ошибок и совместимостью с последними платформами, но и добавлением новых уникальных функций.

Диагностика памяти средствами Windows Vista

В состав Windows Vista входит системная утилита Memory Diagnostics Tool, с помощью которой тоже можно провести всестороннюю диагностику оперативной памяти компьютера и, возможно, отыскать неисправности. Чтобы ее запустить, необходимо зайти в систему с правами администратора и ввести команду mdsched.exe. Откроется окно средства диагностики памяти компьютера, в котором потребуется определиться с одним из двух вариантов запуска утилиты и далее следовать выводимым на экран подсказкам программы. Во время работы Memory Diagnostics Tool демонстрирует на экране общее состояние теста и информацию об обнаруженных программой ошибках. Опытные пользователи могут изменять параметры средства диагностики памяти. Для этого достаточно во время работы утилиты нажать клавишу F1. В открывшемся окне настроек приложения можно выбрать набор тестов, откорректировать параметры кэша и определить количество повторений диагностических операций. Для сохранения внесенных изменений и повторного запуска утилиты предусмотрена клавиша F10, для отмены проверки памяти - Esc.