iТоги 2005 года — оперативная память


Если предыдущий 2004 год в плане развития технологий DRAM можно было смело назвать революционным, ибо в нем состоялось не только утверждение нового стандарта памяти DDR2, но и выход вполне реальной продукции — микросхем и модулей памяти данного стандарта, то уходящий 2005 год в этом плане является намного более размеренным и «эволюционным». Вообще говоря, это вполне предсказуемо и нормально — новому стандарту еще есть куда развиваться, вместе с ним должно происходить и развитие остальных компонентов платформы — прежде всего, контроллеров памяти, находящихся либо в северном мосте чипсетов, либо непосредственно в процессоре. И поскольку развитие последних, в чем мы убедимся ниже, явно отстает от развития самой памяти стандарта DDR2, было бы очень странно со стороны производителей памяти затевать очередную революцию в технологиях DRAM, не спрогнозировав ее последствия и не заручившись поддержкой производителей чипсетов/процессоров, готовых поддержать их инициативу. Впрочем, «революционные» намерения все же встречаются среди отдельных единичных производителей (мы не обойдем стороной и их), однако в целом все протекает ровно, спокойно и благополучно :).

Итак, в чем же заключается эволюция DDR2? Как это обычно и бывает, выражается она в форме двух вполне понятных тенденций — с одной стороны это дальнейший рост частот памяти, а с другой — дальнейшее снижение задержек. Приятным моментом, отчасти способствующим осуществлению этих тенденций, явилось принятие JEDEC в самом начале этого года новой ревизии стандарта DDR2 — JESD79-2B. Ключевые моменты этой ревизии — официальное принятие DDR2-800 (в предыдущей ревизии JESD79-2A информация о памяти типа «DDR2-SS800» носила предварительный характер) и расширением поддерживаемых значений задержки сигнала CAS# (tCL) за счет введения новой максимальной величины задержки = 6. Кроме того, в новой ревизии для каждого типа памяти (DDR2-400, -533, -667 и -800) появилась его градация в соответствии с поддерживаемой схемой таймингов: суффикс «B» соответствует таймингам 3-3-3, «C» — 4-4-4, «D» — 5-5-5 и, наконец, «E» — 6-6-6. Разумеется, не каждый тип памяти поддерживает каждую из возможных градаций, полный список всех возможных новых стандартов приведен в таблице.

Тип памяти (стандарт) Подтип Тайминги (tCL — tRCD — tRP)
DDR2-400 DDR2-400C 4-4-4
DDR2-400B 3-3-3
DDR2-533 DDR2-533C 4-4-4
DDR2-533B 3-3-3
DDR2-667 DDR2-667D 5-5-5
DDR2-667C 4-4-4
DDR2-800 DDR2-800E 6-6-6
DDR2-800D 5-5-5
DDR2-800C 4-4-4

Итак, мы видим, что новая ревизия стандарта теперь допускает существование модулей памяти DDR2 с весьма низкими задержками (таймингами). Для DDR2-533 изначальная схема 4-4-4 теперь может быть успешно заменена схемой 3-3-3, для DDR2-667 ранее типичная для них схема 5-5-5 заменяется схемой 4-4-4. Наконец, такая же схема имеет право на существование даже для высокоскоростных DDR2-800, правда, более типичной для них все же следует считать схему 5-5-5.

Однако стандарт — это всего лишь стандарт (т.е., во многом, вещь «бумажная», нежели реальная), реальное же положение дел всегда задается реальными производителями. Но и в реальности все выглядит очень неплохо, порой даже лучше, чем в самом стандарте. Правда, в первую очередь это касается high-end моделей — различных «энтузиастских», или «оверклокерских» модулей. Каковы же основные тенденции в области реальной продукции DDR2 можно наметить в уходящем 2005 году?

Во-первых, здесь можно отметить появление различных промежуточных «стандартов» (которые, конечно, вовсе не являются стандартами с точки зрения JEDEC), вроде DDR2-750 (PC2-6000) от Kingston.

Во-вторых, заслуживает внимание экстремальное снижение таймингов для стандартных модулей DDR2-667 до 3-3-2-8 (реально достижимые тайминги оказываются еще меньше — 3-2-2(!)) — речь идет о легендарных модулях Corsair XMS2-5400UL, нацеленных на работу с вышедшим в этом году чипсетом NVIDIA nForce4 SLI Intel Edition.

В-третьих, это появление очередных нестандартных решений, но на этот раз превосходящих все мыслимые официальные стандарты — модулей класса (не будем называть это «стандартом» :)) DDR2-1000, вроде Corsair XMS2-8000UL, вдобавок имеющих весьма низкую схему таймингов 5-4-4-9, а также первых модулей DDR2-1066(!), представленных компанией A-DATA. Заметим, что появление столь высокоскоростных модулей стало, если и не возможным, то осмысленным лишь благодаря усилиям компаний-производителей материнских плат ASUS и Gigabyte, представивших модели ASUS P5WD2 (Premium) и Gigabyte 8I955X (Royal/PRO) на чипсете Intel 955X, способных устанавливать высокий коэффициент «частота DRAM / частота FSB» = 2.0 (в BIOS-ах этих плат фигурирует удвоенное значение — 4.0, т.к., похоже, многим пользователям свойственно забывать, что реальная частота шины памяти DDR2 вдвое ниже, нежели ее «маркировочная» частота).

Наконец, можно отметить и появление модулей, строго следующих новой ревизии стандарта DDR2, причем это касается уже не только моделей класса high-end. В качестве примеров можно привести модули A-DATA DDR2-800 и Corsair XMS2-6400, оба из которых имеют типовую схему таймингов 5-5-5.

Такова ситуация на рынке памяти DDR2. Однако, как мы уже упоминали выше, прогресс в области технологий оперативной памяти, если и не обязан сопровождаться развитием остальных компонентов системы, то, по крайней мере, такое развитие крайне желательно. И если дальнейшее снижение задержек памяти безусловно улучшает характеристики подсистемы памяти и никак не требует совершенствования контроллеров памяти, системной шины процессора и т. п., то дальнейшее увеличение частоты памяти без усовершенствования указанных компонентов обойтись уже не может никак — точнее, может, но лишено всякого смысла. Чтобы понять важность этого момента, достаточно вспомнить величины теоретической пропускной способности памяти DDR2 и системной шины процессора. В приведенной ниже таблице мы представим ее для всех возможных «стандартов» — как стандартных, так и не очень :). Для сравнения, приведем и теоретическую пропускную способность системной шины современной связки «процессор — чипсет».

Компонент Пропускная способность, МБ/с
Одноканальный режим Двухканальный режим
Память DDR2-400 3200 6400
Память DDR2-533 4267 8533
Память DDR2-667 5333 10667
Память DDR2-800 6400 12800
Память DDR2-1000 8000 16000
Память DDR2-1066 8533 17067
800 МГц Quad-Pumped Bus
(Pentium 4, Pentium D)
6400
1066 МГц Quad-Pumped Bus
(Pentium 4 Extreme Edition)
8533

Итак, ситуация складывается следующая, равно как и в том году: большинство современных процессоров, как Pentium 4, так и двухъядерных Pentium D (мы говорим о процессорах Intel, т.к. AMD по-прежнему не представила процессоров, интегрированный контроллер памяти которых поддерживает память стандарта DDR2), по-прежнему рассчитаны на весьма низкую частоту системной шины 200 МГц (800 МГц Quad-Pumped Bus). Пропускная способность этой 64-разрядной шины равна всего 6400 МБ/с. Как нетрудно убедиться из представленной выше таблицы, такую теоретическую пропускную способность уже достигает даже не столь актуальная на сегодня память DDR2-400, функционирующая в двухканальном режиме. Использование памяти DDR2-800 high-end класса с этими процессорами оправдано лишь в одноканальном режиме (в этом случае пропускные способности процессорной шины и памяти выравниваются). Однако, согласитесь, покупка дорогостоящей памяти DDR2-800 для работы в одноканальном режиме была бы более чем странна, когда можно приобрести значительно более дешевую DDR2-533, вдобавок, с высокой вероятностью обладающую меньшими абсолютными задержками, и организовать двухканальный режим ее работы.

Примерно так же обстоит ситуация и с 266-МГц системной шиной, официально встречающейся намного реже, лишь в «экстремальной» серии одноядерных процессоров Pentium 4 Extreme Edition, рассчитанных на частоту 3.46 и 3.73 ГГц. Этим процессорам номинально достаточно памяти типа DDR2-533, реально же им «за глаза» хватит памяти класса DDR2-667 (в двухканальном режиме).

Такая вот нестыковка, увы, имеет место быть в настоящее время. За более подробной информацией по этому вопросу, с результатами реальных тестов, мы можем посоветовать обратиться к нашим отдельным статьям по тестам DDR2-модулей, а также аналитической статье «Сравнение чипсетов i955X и i925X[E], а также режимов работы DDR2 — нужна ли все-таки кому-нибудь быстрая память?». А пока лишь остается надеяться, что ситуация как-то изменится в дальнейшем… впрочем, что-то нам подсказывает, что это «дальнейшее» — дело явно не ближайшего будущего, на что, отчасти, указывает тот факт, что недавно анонсированный новый чипсет Intel 975X, по сути мало чем отличающийся от предыдущего Intel 955X, по-прежнему официально рассчитан на частоту системной шины 200 или 266 МГц… Тогда как для полной оправданности DDR2-800 и, тем более, DDR2-1000 и выше, нужна как минимум 400(!)-МГц системная шина. Таким образом, перспективы высокоскоростной памяти DDR2 на сегодняшний день по-прежнему сомнительны, и ее стремительное развитие представляет, скорее, научно-технический, нежели практический интерес.

В связи с затронутой темой, нельзя не обратить внимание и на еще более странные попытки отдельных компаний-производителей памяти (например, Hynix) представить не просто еще более скоростные решения DDR2, а память совершенно нового «стандарта» — DDR3(!). Информация по данному «стандарту», разумеется, еще не принятому JEDEC, ограничена и получена непосредственно от представителей Hynix на Форуме Intel для разработчиков, проходящем в Москве 11-12 октября этого года. Итак, DDR3 можно считать логическим продолжением развития линейки DDR — DDR2, иными словами, переход от DDR2 к DDR3 аналогичен переходу от DDR к DDR2. В DDR3 предлагается введение новой схемы 8n-prefetch вместо 4n-prefetch, применяемой в настоящее время в DDR2 (напомним, что в DDR, соответственно, применялась схема 2n-prefetch), наряду с дальнейшим двукратным уменьшением собственной частоты функционирования микросхем памяти и, следовательно, увеличением во столько же раз частоты «внешнего интерфейса» модулей памяти. Так, планируемая частота функционирования первых образцов DDR3 составляет 800 МГц с возможностью роста до 1600 МГц (что, как нетрудно убедиться, ровно в 2 раза превосходит изначально прогнозируемый, но уже сейчас превзойденный частотный диапазон для памяти DDR2). Модули DDR3, реальные образцы которых были представлены вместе с образцами микросхем DDR3, как заявили представители Hynix, электрически несовместимы с DDR2 (так же, как и DDR2 не совместимы с DDR), что, на наш взгляд, существенно ограничивает перспективу их внедрения. И несмотря на заявления производителя о совместной работе с Intel в плане поддержки их нового «стандарта» памяти в новых чипсетах, на сегодняшний день, с выходом Intel 975X, разумеется, ничего подобного не произошло. Что-то нам кажется сомнительным, что Intel захочется повторять печальный опыт с RAMBUS… К тому же, с сегодняшним уровнем частот FSB, перспектива использования памяти, рассчитанной на частоту 1600 МГц, кажется еще более сомнительной. Тем не менее, факт представления первых реальных образцов DDR3, по крайней мере, интересен сам по себе, и мы не могли обойти его стороной.

Напоследок, остановимся и на памяти «первого» стандарта DDR, по-прежнему успешно продолжающей сосуществовать с DDR2, главным образом, благодаря наличию на рынке большого предложения как процессоров AMD, поддерживающих память только этого стандарта, так и продукции (чипсетов и материнских плат), рассчитанной под эти процессоры. В отличие от DDR2, официально здесь по-прежнему ничего не меняется: последняя ревизия стандарта JESD79D датирована январем прошлого года. Поэтому выпуск DDR-продукции, рассчитанной на частоту свыше 400 МГц (DDR-400), по-прежнему является прерогативой компаний, целевой группой которых являются энтузиасты-оверклокеры.

Основные тенденции в развитии DDR прослеживаются те же, что и для DDR2 — это дальнейшее увеличение тактовых частот (пусть и оправданное лишь для оверклокеров) и дальнейшее уменьшение задержек.

В качестве примера первой тенденции можно отметить выпуск модулей OCZ PC-5000 EL Platinum, рассчитанных на частоту 625(!) МГц, т.е. частоту системной шины 312.5 МГц. Сомнительно, конечно, что кому-либо когда-либо удастся выставить столь высокую частоту системной шины, но, тем не менее, факт остается фактом :).

Во второй тенденции, казалось бы, уже и двигаться-то некуда — тайминги 2-2-2-5, типичные для давно существующих модулей DDR-400 класса high-end (например, Corsair XMS PC3200), и так являются минимальными из возможных для контроллера памяти процессоров Athlon 64, а также контроллеров DDR-памяти в чипсетах Intel 865/875/915. Но нет, оказывается, и это — еще не предел, и на сей раз отличилась компания GeIL, представив на рынок экзотическую продукцию с полным названием «UltraX-XL Edition PC3200 400MHz FSB CAS 1.5-2-2-2», в котором указана, в том числе, применяемая схема таймингов 1.5-2-2-2(!!!). Как достичь такую схему — совершенно не понятно… Как с точки зрения теории (последний тайминг, tRAS, просто не может быть меньше суммы двух предыдущих — tRCD и tRP, и абсолютное минимально возможное значение для него, которое, в частности, позволяют выставить 915-е чипсеты Intel, равно четырем), так и с точки зрения практики — по крайней мере, современные материнские платы не позволяют выставить значение задержки сигнала CAS# = 1.5 в настройках BIOS, по причине отсутствия поддержки, во всяком случае — официальной, такого значения со стороны современных контроллеров памяти DDR (таких как интегрированный контроллер памяти процессоров AMD Athlon 64 и контроллеры памяти чипсетов Intel 865/875/915). Впрочем, маркетинг — на то он и маркетинг…

Тем не менее, в этом году в отрасли DDR наметилась еще одна, на сей раз — весьма реальная и практически полезная тенденция — выпуск модулей большого объема (1 ГБ), при этом рассчитанных на разумную частоту (400 МГц или около того) и имеющих весьма низкие задержки. Примерами этих модулей являются недавно протестированные нами модули Corsair XMS 3500LL PRO стильного «профессионального» дизайна с чрезвычайно низкой (для модулей столь высокой емкости) схемой таймингов 2-3-2-6, а также 2-ГБ комплект модулей OCZ, правда, рассчитанных на более высокую «оверклокерскую» частоту системной шины 250 МГц (DDR-500) и функционирующих при более высоких таймингах 3-4-3-8.





Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.