Jedec оперативная память что такое
DDR SDRAM (от англ. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory — удвоенная скорость передачи данных синхронной памяти с произвольным доступом) — тип оперативной памяти, используемой в компьютерах.
DDR SDRAM (от англ. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory — удвоенная скорость передачи данных синхронной памяти с произвольным доступом) — тип оперативной памяти, используемой в компьютерах. При использовании DDR SDRAM достигается большая полоса пропускания, нежели в обыкновенной SDRAM, за счет передачи данных по обоим фронтам сигнала. За счет этого фактически почти удваивается скорость передачи данных, не увеличивая при этом частоты шины памяти. Таким образом, при работе DDR на частоте 100 МГц мы получим эффективную частоту 200МГц (при сравнении с аналогом SDR SDRAM). В спецификации JEDEC есть замечание, что использовать термин «МГц» в DDR некорректно, правильно указывать скорость «миллионах передач в секунду через один вывод данных» .
Ширина шины памяти составляет 64 бита, то есть по шине за один такт одновременно передается 8 байт. В результате получаем следующую формулу для расчета максимальной скорости передачи для заданного типа памяти: тактовая частота шины памяти x 2 (передача данных дважды за такт) x 8 (число байтов передающихся за один такт) . Например, чтобы обеспечить передачу данных дважды за такт, используется специальная архитектура «2n Prefetch». Внутренняя шина данных имеет ширину в два раза больше внешней. При передаче данных сначала передаётся первая половина шины данных по переднему фронту тактового сигнала, а затем вторая половина шины данных по заднему фронту.
Кроме передачи двух данных за такт, DDR SDRAM имеет несколько других принципиальных отличий от простой памяти SDRAM. В основном они являются технологическими. Например, был добавлен сигнал QDS, который располагается на печатной плате вместе с линиями данных. По нему происходит синхронизация при передаче данных. Если используется два модуля памяти, то данные от них приходят к контроллеру памяти с небольшой разницей из-за разного расстояния. Возникает проблема в выборе синхросигнала для их считывания. Использование QDS успешно это решает.
JEDEC устанавливает стандарты для скоростей DDR SDRAM, разделённые на две части: первая чипов памяти, а вторая для модулей памяти, на которых, собственно, и размещаются чипы памяти.
DDR-Dance Dance Revolution- серия музыкальных видеоигр от Konami Digital Entertainment, Inc, также известная как Dancing Stage. Впервые была представлена в виде аркадного игрового автомата в Японии в 1998 году на игровой выставке Tokyo Game Show. С того момента серия получила большую популярность во всём мире. К настоящему моменту издано более 100 вариантов этой игры. Dance Dance Revolution является самой большой серией входящей в так называемое семейство Bemani-игр. К настоящему моменту во всех официальных версиях DDR представлено более 1000 различных песен. Игра проходит на танцевальной платформе с четырьмя панелями: «вверх», «вниз», «влево» и «вправо».
Любая программа на ПК использует для работы оперативную память, RAM. Ваша RAM работает на определённой скорости, заданной производителем, но несколько минут копания в BIOS могут вывести её за пределы стандартных спецификаций.
Скорость, тайминги и CAS-латентность
Скорость работы памяти обычно измеряют в мегагерцах, МГц [так в оригинале; конечно, в герцах измеряют частоту, а частота влияет на скорость работы / прим. перев.]. Это мера тактовой частоты (сколько раз в секунду можно получить доступ в память), совпадающая с мерой скорости CPU. Стоковая частота DDR4 (современного типа памяти) обычно составляет 2133 МГц или 2400 МГц. Однако на самом деле это немного маркетинг: DDR обозначает «удвоенную скорость данных», то есть что память читает и пишет дважды за один такт. Так что на самом деле её скорость составляет 1200 МГц, или 2400 мегатактов в секунду.
Но большая часть DDR4 RAM работает на 3000 МГц, 3400 МГц или выше – благодаря XMP (Extreme Memory Profile). XMP, по сути, позволяет памяти сообщить системе: «Да, я знаю, что DDR4 должна поддерживать частоту до 2666 МГц, но почему бы тебе не ускорить меня?» Это ускорение из коробки, предварительно настроенное, проверенное и готовое к запуску. Оно достигается на уровне железа, при помощи чипа на памяти под названием Serial Presence Detect (SPD), поэтому на одну планку может быть только один профиль XMP:
У каждой планки памяти есть несколько встроенных вариантов тактовой частоты; стоковый вариант использует ту же самую систему SPD под названием JEDEC. Любая частота, превышающая скорость JEDEC, считается разгоном – то есть, XMP получается просто профилем JEDEC, разогнанным на заводе.
Тайминги RAM и CAS-латентность – два разных способа измерять скорость памяти. Они измеряют задержку (то, насколько быстро RAM реагирует на запросы). CAS-латентность – это мера того, сколько тактов проходит между командой READ, отправленной в память, и получением процессором ответа. Её обычно обозначают «CL» и указывают после частоты памяти, например: 3200 Mhz CL16.
Она обычно связана со скоростью работы памяти – чем больше скорость, тем больше CAS-латентность. Но CAS-латентность – лишь один из множества разных таймингов и таймеров, с которыми работает RAM; все остальные обычно просто называются таймингами памяти. Чем меньше тайминги, тем быстрее будет ваша память. Если вам захочется подробнее узнать о каждом из таймингов, прочитайте руководство от Gamers Nexus.
XMP не будет делать всё за вас
Вы можете купить планку памяти от G.Skill, Crucial или Corsair, но эти компании не производят сами чипы DDR4, лежащие в основе RAM. Они покупают чипы у фабрик, изготавливающих полупроводниковые устройства, что означает, что вся память на рынке происходит из небольшого количества главных точек: Samsung, Micron и Hynix.
Кроме того, модные планки памяти, которые помечаются как 4000 МГц и выше, и у которых заявлена низкая CAS-латентность, на самом деле не отличаются от «медленной» памяти, стоящей в два раза дешевле. Оба варианта используют чипы памяти Samsung B-die DDR4, просто у одного из них золотистый радиатор, цветные огоньки и украшенный стразами верх (да, это реально можно купить).
Приходя с фабрики, чипы подвергаются проверкам при помощи процесса под названием «биннинг». И не вся память показывает наилучшие результаты. Некоторые чипы хорошо ведут себя на частотах 4000 МГц и выше с низкой CAS-латентностью, а некоторые не работают выше 3000 МГц. Это называется кремниевой лотереей, и именно она повышает цену на высокоскоростные планки.
Но заявленная скорость не обязательно ограничивает реальный потенциал вашей памяти. Скорость XMP – это просто рейтинг, гарантирующий, что планка памяти будет работать на указанной скорости 100% времени. Тут играют большую роль маркетинг и сегментация продуктов, чем ограничения RAM; никто не запрещает вашей памяти работать за пределами спецификаций, просто включить XMP легче, чем разгонять память самому.
Также XMP ограничен определённым набором таймингов. Согласно представителям Kingston, в памяти «настраиваются только ’основные’ тайминги (CL,RCD,RP,RAS)», и поскольку у SPD есть ограниченное место для хранения профилей XMP, всё остальное решает материнская плата, которая не всегда делает верный выбор. В моём случае материнка Asus в режиме «авто» установила очень странные значения некоторых таймингов. Моя планка памяти отказалась работать по умолчанию, пока я не исправил эти тайминги вручную.
Кроме того, биннинг на фабрике жёстко задаёт диапазон напряжения, в котором должна работать память. К примеру, фабрика протестирует память с напряжением в 1,35 В, не будет продолжать тест, если память не покажет максимальных результатов, и даст ей метку «3200 МГц», под которую попадает большинство планок. Но что, если запустить память с напряжением в 1,375 В? А 1,39 В? Эти цифры еще очень далеки от опасных для DDR4 напряжений, но даже небольшой прирост напряжения может помочь значительно увеличить частоту памяти.
Как разгонять память
Самое сложное в разгоне памяти – определить, какие частоты и тайминги нужно использовать, поскольку в BIOS есть более 30 различных настроек. К счастью, четыре из них считаются «основными» таймингами, и их можно подсчитать при помощи программы Ryzen DRAM Calculator. Она предназначена для систем на базе AMD, но будет работать и для пользователей Intel, поскольку в основном предназначена для расчётов таймингов памяти, а не CPU.
Эти тайминги можно сравнить с прописанными спецификации при помощи кнопки Compare timings – тогда вы увидите, что на безопасных настройках всё немножечко подкручено, а основная CAS-латентность уменьшена на быстрых настройках. Будут ли у вас работать быстрые настройки – вопрос удачи, поскольку это зависит от конкретной планки, но у вас, вероятно, получится заставить память работать с ними в безопасном диапазоне напряжений.
DDR5: по четыре чипа памяти на банк, пятый для встроенной проверки ECC (on-die-ECC)
Отмечая важную веху в развитии компьютерной памяти, ассоциация JEDEC выпустила окончательную спецификацию следующего основного стандарта памяти DDR5 SDRAM. Последняя итерация стандарта DDR4 была основой развития ПК и серверов с конца 00-х. DDR5 ещё раз расширяет возможности памяти, удваивая и пиковую скорость, и объём памяти. Железо на новом стандарте ожидается в 2021 году, причем внедрение начнется на уровне серверов, а затем просочится на клиентские ПК и другие устройства.
Выпуск DDR5 первоначально планировавшийся в 2018 году, Сегодняшняя публикация спецификаций DDR5 немного отстаёт от первоначального графика JEDEC, но это не умаляет её важности. Как и каждая предыдущая итерация DDR, основное внимание для DDR5 снова сосредоточено на улучшении плотности памяти, а также скорости. JEDEC стремится удвоить и то, и другое, установив максимальную скорость памяти не менее 6,4 Гбит/с, в то время как ёмкость одного упакованного по полной модуля LRDIMM сможет достичь 2 ТБ.
Поколения JEDEC DDR | ||||||
DDR5 | DDR4 | DDR3 | LPDDR5 | |||
Макс. плотность одного ядра | 64 Гбит | 16 Гбит | 4 Гбит | 32 Гбит | ||
Макс. размер UDIMM | 128 ГБ | 32 ГБ | 8 ГБ | N/A | ||
Макс. скорость передачи | 6,4 Гбит/с | 3,2 Гбит/с | 1,6 Гбит/с | 6,4 Гбит/с | ||
Каналов | 2 | 1 | 1 | 1 | ||
Ширина (Non-ECC) | 64-бит (2x32) | 64-бит | 64-бит | 16-бит | ||
Банки (Per Group) | 4 | 4 | 8 | 16 | ||
Группы банков | 8/4 | 4/2 | 1 | 4 | ||
Длина пакета | BL16 | BL8 | BL8 | BL16 | ||
Напряжение (Vdd) | 1,1 В | 1,2 В | 1,5 В | 1,05 В | ||
Vddq | 1,1 В | 1,2 В | 1,5 В | 0,5 В |
Рассчитанная на несколько лет (или десятилетий) DDR5 позволит использовать отдельные чипы памяти плотностью до 64 Гбит, что в 4 раза превышает максимальную плотность 16 Гбит DDR4. В сочетании со штабелированием, которое позволяет укладывать до 8 ядер (dies) в виде одного чипа, 40-элементный LRDIMM может достичь эффективного объема памяти 2 ТБ или 128 ГБ для DIMM обычного дизайна.
Но объём памяти будет расти постепенно, а вот скорость возрастёт мгновенно. Запуск DDR5 произойдёт на скорости 4,8 Гбит/с, что примерно на 50% быстрее официальной максимальной скорости 3,2 Гбит/с DDR4. А в последующие годы текущая версия спецификации допускает скорость передачи данных до 6,4 Гбит/с. По мере технологического развития SK Hynix действительно может достичь своей цели DDR5-8400 в этом десятилетии.
В основе этих целей скорости лежат изменения как на DIMM, так и на шине памяти, чтобы подавать и транспортировать много данных за такт. Поскольку тактовая частота застряла на нескольких сотнях мегагерц и повысить её пока не получается, требуется повышать параллелизм (то же самое происходит в CPU, где добавляют больше ядер на чип).
Как и в других стандартах, таких как LPDDR4 и GDDR6, один DIMM разбивается на два канала. Вместо одного 64-битного канала данных на DIMM, DDR5 предлагает два независимых 32-битных канала данных (или 40-бит с проверкой ECC). Между тем длина пакета для каждого канала удваивается с 8 байт (BL8) до 16 байт (BL16), так что каждый канал будет доставлять 64 байта за операцию. Таким образом, DDR5 DIMM на идентичной скорости ядра будет выполнять две 64-байтовые операции за то время, которое требуется DDR4 DIMM для выполнения одной, удваивая эффективную пропускную способность.
Кроме изменения банков памяти, JEDEC представила слегка модифицированную шину, хотя она и работает с более жёсткими допусками.
Ключевой движущей силой здесь является введение выравнивания обратной связи принятия решений (decision feedback equalization, DFE). На очень высоком уровне DFE является средством уменьшения межсимвольных помех за счёт использования обратной связи от приёмника шины памяти для обеспечения лучшего выравнивания. А лучшее выравнивание, в свою очередь, позволяет обеспечить более чистый сигнал, чтобы шина повысила скорость передачи.
Наряду с изменением плотности ядра и скорости работы памяти, DDR5 также улучшает рабочие напряжения. По спецификациям, DDR5 будет работать с Vdd 1,1 В, по сравнению с 1,2 В для DDR4. Как и предыдущие обновления, это должно немного повысить энергоэффективность памяти. Кроме того, в модулях теперь появились встроенные регуляторы напряжения.
В DDR5 памяти DIMM по прежнему 288 контактов (пинов), но распиновка отличается.
Это напоминает переход от DDR2 к DDR3, где количество контактов также осталось одинаковым: 240 контактов.
Но конечно, DDR5 нельзя будет использовать в старых сокетах, даже если он вставится туда.
JEDEC устанавливает стандарт, который могут использовать его члены. Основные производители памяти, которые с самого начала участвовали в процессе разработки DDR5, уже разработали прототипы DIMM и теперь рассматривают возможность вывода на рынок первых коммерческих продуктов. Например, SK Hynix выпустила прототип DDR5 ещё в ноябре 2019 года.
Ожидается, что первые модули и материнские платы DDR5 выйдут через 12-18 месяцев после завершения разработки стандарта.
JEDEC опубликовала стандарт DDR5. По прогнозам память нового стандарта появится на прилавках через год-полтора. Если вы только что купили комплект дорогой DDR4 памяти на 32 или 64 Гб, эта новость могла стать неприятным сюрпризом. Но переживать не стоит и сейчас объясню почему.
Появление нового стандарта памяти всегда вызывает переполох в рядах компьютерных энтузиастов. Ведь это делает память предыдущего стандарта морально и технически устаревшей, как и процессорные платформы, ориентированные на нее.
реклама
Еще одна причина для беспокойства - стоит ли делать апгрейд на платформу, которая вскоре станет устаревшей из-за памяти? Как, например, апгрейд на Zen 3, которые выходят в конце этого года. Многие, нацелившиеся на этот апгрейд, подумают - "а стоит ли вообще вкладываться в платформу, память на которой сразу устареет? Может пропустить?"
Ведь поддержку DDR5 AMD обещает в архитектуре Zen 4, а Intel - у серверных процессоров Sapphire Rapids, которые, по утечкам, должны выйти в течение нескольких месяцев.
Опытные пользователи, которые застали времена памяти DDR, DDR2, помнят, как и насколько быстро проходила смена поколений памяти и сейчас я расскажу вам об этом.
реклама
Слайд с сайта JEDEC показывает, в какие годы происходила смена поколений и какие приросты скоростей несла.
Я прекрасно помню, как внедрялась память стандарта DDR3, и покупая быстрые планки DDR2 в 2008 году к Core 2 Duo, я нисколько не переживал. Точно также я проапгрейдился на тупиковую DDR3 в 2014 году и сейчас, в 2020 году, купил набор неплохой памяти DDR4.
реклама
И сейчас я объясню вам, почему DDR4 будет жить еще долго и переживать по поводу скорого выхода DDR5 не стоит.
Первое - это то, что несмотря на впечатляющие даты старта, смена поколений памяти происходит очень долго и растягивается на годы. Например, в 2014 году на рынке процессоров царили архитектуры Haswell и сокет 1150 у Intel и Vishera и сокет AM3+ у AMD. И эти процессоры вполне обходились скоростями памяти стандарта DDR3.
реклама
Даже архитектура Broadwell, сменившая Haswell, работала как с DDR4, так и с DDR3 памятью.
Первые годы после выхода DDR4, обладатели платформ с DDR3 не чувствовали себя обделенными, но уже старались ориентироваться на более быстрые модули DDR3 1866 МГц с низкими задержками, типа 11-11-11-32 и даже ниже.
Но здесь нужно учесть небольшой, но важный нюанс. В те годы как раз наметился перелом в требованиях к подсистеме памяти в играх. До этого считалось, что быстрая память - это дикий "оверпрайс" за те пару процентов прироста кадровой частоты, которую она дает.
Пользователи ПК не сразу, но поняли, что отныне быстрая память - это обязательный атрибут быстрого компьютера.
Я помню даже эпические многосерийные "срачи" между техноблогерами старой закалки, не признававших нужность быстрой памяти и теми, кто уже попробовал своими руками прирост от быстрой памяти.
Второе - это то, что для каждой платформы есть свой лимит скорости работы памяти, на которой она будет получать прирост производительности.
Например, Zen+ и Zen 2 максимальный прирост производительности получают, когда память переваливает за 3200 МГц и поднимается до 3600 МГц примерно. Дальнейший рост частоты памяти, даже с сохранением низких таймингов, дает уже слишком малый прирост производительности.
Процессоры от Intel берут более высокие частоты DDR4, но и у них рост ее частот выше 4000 МГц дает в играх и рабочих задачах крайне мало.
Поэтому и Zen 3, даже если принесет поддержку более скоростных модулей памяти и прирост IPC (производительности на такт) в пределах 15-20%, вполне удовлетворится памятью DDR4 3800-4000 МГц.
А если у вас еще более слабые процессоры и апгрейд не планируется, то можете брать DDR4 смело, вам хватит ее еще очень и очень надолго.
Кстати о приросте скоростей, вот еще один слайд, показывающий прирост DDR5-4800, начальной по скорости в новом поколении. И прирост на одних частотах с DDR4 только за счет оптимизаций.
1.87 раза - это немало, но для таких скоростей нужны процессоры гораздо более мощные, чем Ryzen 7 3700X или Core i7-10700K.
Третье - цены. Всегда новая память стоит дороже, даже при одинаковых скоростях со старой. И для многих это будет важным аргументом посидеть на DDR4 еще пару годиков.
И наконец - четвертое и последнее. Если начинать ждать DDR5 сейчас и пропускать нужный вам апгрейд, помните, что эмоции и ваше время гораздо важнее двух кусочков текстолита с чипами.
И если вам хочется играть в Cyberpunk 2077, Horizon Zero Dawn, Assassin’s Creed Valhalla на максимальных настройках в этом году, то не ждите и делайте апгрейд.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news - это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Комитет JEDEC сообщил о публикации обновлённого стандарта памяти с высокой пропускной способностью (HBM) — стали доступны чистовые спецификации стандарта HBM3. Главным изменением по сравнению с HBM прошлого поколения стало увеличение скорости обмена по каждому контакту шины данных с 3,2 Гбит/с до 6,4 Гбит/с. Для высокоёмких вычислений, включая обработку графики, это станет новым прорывом в будущее.
Источник изображения: SK hynix
С учётом вдвое возросшей скорости обмена по одному контакту, общая скорость на один модуль памяти HBM3 (на стек) будет достигать 819 Гбайт/с. Более того, это не предел возможностей HBM3. Современные решения сигнальных интерфейсов вполне допускают выйти за рамки 1 Тбайт/с для памяти HBM3. Массовыми такие решения вряд ли станут, но и Samsung, и SK Hynix готовы выпускать память HBM3 со скоростью обмена выше, чем предусмотрено стандартом JEDEC.
Количество каналов памяти также удвоено с 8 до 16, благодаря двум псевдоканалам на каждый канал. Более того, за счёт организации виртуальных каналов общее число каналов работы с памятью может быть увеличено до 32.
На момент публикации стандарта высота стеков HBM3 допускает выпуск памяти из 4, 8 и 12 слоёв. В будущем будет возможно производство модулей HBM3 из 16 слоёв памяти в стеке. На каждый слой допускается кристалл памяти ёмкостью от 8 до 32 Гбит (1–4 Гбайт). Тем самым минимальная ёмкость одного стека HBM3 составит 4 Гбайт, а максимальная — 48 Гбайт (в будущем 64 Гбайт).
Наконец, рабочее напряжение памяти HBM3 снижено до 1,1 В, как и уменьшено сигнальное напряжение на интерфейсе хоста (до 0,4 В). Это означает, что энергоэффективность работы памяти HBM3 будет выше, чем у памяти HBM2 при прочих выгодах, включая в два раза возросшую скорость передачи данных.
«С улучшенными характеристиками производительности и надёжности HBM3 позволит создать новые решения, требующие огромной пропускной способности и ёмкости памяти», — сказал Барри Вагнер (Barry Wagner), директор по техническому маркетингу в NVIDIA и председатель подкомитета JEDEC HBM.
Да, скорость работы памяти имеет значение
Каждая запускаемая вами программа загружается в память с вашего SSD или жёсткого диска, скорость работы которых гораздо ниже, чем у памяти. После загрузки программа обычно остаётся в памяти некоторое время, и CPU получает к ней доступ по необходимости.
Улучшение скорости работы памяти может напрямую улучшить эффективность работы CPU в определённых ситуациях, хотя существует и точка насыщения, после которой CPU уже не в состоянии использовать память достаточно быстро. В повседневных задачах несколько дополнительных наносекунд не принесут вам особой пользы, но если вы занимаетесь обработкой больших массивов чисел, вам может помочь любое небольшое увеличение эффективности.
В играх скорость RAM может ощущаться гораздо сильнее. У каждого кадра есть только несколько миллисекунд на обработку кучи данных, поэтому если вы играете в игру, зависящую от скорости CPU (к примеру, CSGO), ускорение памяти может увеличить частоту кадров. Посмотрите на это измерение скорости от Linus Tech Tips:
Средняя частота кадров вырастает на несколько процентов с увеличением скорости RAM, когда большую часть работы делает CPU. Сильнее всего скорость памяти проявляется на минимальном показателе частоты; когда загрузка новой области или нового объекта должна произойти за один кадр, он будет прорисовываться дольше обычного, если будет ожидать загрузки данных в память. Это называется «микрозаикание», или «фриз», и игра может производить впечатление заторможенности даже при хороших показателях средней частоты кадров.
Разгонять память не страшно
Разгонять память совсем не так страшно, как разгонять CPU или GPU. Разгоняя CPU, вы должны следить за его охлаждением, за тем, справится ли охлаждение с увеличением частоты. Работать CPU или GPU могут гораздо громче, чем обычно [видимо, имеется в виду работа кулеров / прим. перев.].
Память не особенно перегревается, поэтому разгонять её довольно безопасно. Даже на нестабильных частотах худшее, что может произойти – это выявление ошибки при тесте на стабильность. Однако если вы проводите эти эксперименты на ноутбуке, вам нужно убедиться, что вы сможете очистить CMOS (восстановив настройки в BIOS по умолчанию), если что-то пойдёт не так.
Читайте также: