ما هو تردد ddr2 ram. الأنواع الحديثة من ذاكرة DDR و DDR2 و DDR3 لأجهزة كمبيوتر سطح المكتب

وصف

بالإضافة إلى التقسيم حسب النطاق الترددي والسعة ، يتم تقسيم الوحدات على النحو التالي:

  • وجود شريحة ذاكرة إضافية لرمز تصحيح الخطأ. يُشار إليها بأحرف ECC ، على سبيل المثال: PC2-6400 ECC ؛
  • وجود شريحة عنونة متخصصة - سجل.
    يشار إلى الوحدات النمطية "العادية" على أنها "غير مسجلة" أو "غير مخزنة". تعمل وحدات التسجيل المخزنة - "المسجلة" - على تحسين جودة إشارة خطوط عناوين الأوامر (بتكلفة دورة تأخير إضافية عند الوصول) ، مما يسمح لك بزيادة الترددات واستخدام ما يصل إلى 36 شريحة ذاكرة لكل وحدة ، إنشاء وحدات زيادة السعة، والتي تستخدم بشكل شائع في الخوادم ومحطات العمل. تم تجهيز جميع وحدات DDR2 Reg المنتجة حاليًا تقريبًا أيضًا بـ ECC.
  • وجود شريحة AMB (Advanced Memory Buffer). تسمى هذه الوحدات المخزنة مؤقتًا بالكامل ، ويُشار إليها بالحرفين F أو FB ، ولها موقع مفتاح مختلف في الوحدة النمطية. هذا تطور إضافي لفكرة الوحدات المسجلة - لا يقتصر الأمر على مخازن ذاكرة التخزين المؤقتة المتقدمة لإشارات العناوين فحسب ، بل أيضًا البيانات والاستخدامات الناقل التسلسليإلى وحدة تحكم الذاكرة بدلاً من التوازي. لا يمكن تثبيت هذه الوحدات في اللوحات الأم المصممة لأنواع أخرى من الذاكرة ، ويحول موضع المفتاح دون ذلك.

كقاعدة عامة ، حتى لو كانت اللوحة الأم تدعم الوحدات النمطية المسجلة وغير المخزنة (الذاكرة العادية) أنواع مختلفة(مسجلة وغير مخزنة) لا يمكنها العمل معًا على نفس القناة. على الرغم من التوافق الميكانيكي للموصلات ، لن تبدأ الذاكرة المسجلة ببساطة اللوحة الأم، مصممة لاستخدام الذاكرة التقليدية (غير المخزنة) والعكس صحيح. لا يؤثر وجود / غياب ECC على الوضع بأي شكل من الأشكال. كل هذا ينطبق على كل من DDR التقليدية و DDR-II.

من المستحيل بشكل قاطع استخدام الذاكرة المسجلة بدلاً من الذاكرة الاصطلاحيةوالعكس صحيح. بدون أي استثناءات. الاستثناء الوحيد في الوقت الحالي هو لوحات LGA1366 ثنائية المعالج التي تعمل مع كل من DDR-III العادي والمسجل ، ولكن لا يمكنك مزج نوعي الذاكرة في نظام واحد.

مزايا تفوق DDR

  • نطاق ترددي أعلى
  • انخفاض استهلاك الطاقة بشكل عام
  • تصميم محسّن لتعزيز التبريد
عيوب مقارنة DDR
  • وقت استجابة CAS أعلى عادةً (من 3 إلى 6)
  • تكون التأخيرات الناتجة عند نفس الترددات (أو حتى أعلى منها) أعلى

يتم استبدال DDR2 تدريجيًا بـ DDR3.

أنظر أيضا

الأدب

في Solomenchuk ، P. Solomenchukحديد بيسي. - 2008. - ردمك 978-5-94157-711-8

ملحوظات

الروابط

أنواع ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM)
غير متزامن ذاكرة الوصول العشوائي FPM · ذاكرة الوصول العشوائي EDO
متزامن SDRAM · DDR SDRAM · المحمول DDR (LPDDR) · ذاكرة DDR2 SDRAM · ذاكرة DDR3 SDRAM · ذاكرة DDR4 SDRAM
رسم بياني VRAM · WRAM · مدرام · SGRAM · GDDR · GDDR2 · GDDR3 · GDDR4 · GDDR5
رامبوس RDRAM · XDR DRAM · XDR2 DRAM

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

يتم تحديث سوق المكونات باستمرار مع التطورات والابتكارات الجديدة بانتظام يحسد عليه ، وهذا هو السبب في أن العديد من المستخدمين الذين من الواضح أن أموالهم لا تسمح لهم بالحصول على أجهزة جديدة في الوقت المناسب لديهم شكوك حول قوة وأداء أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم ككل. في جميع الأوقات ، لا تهدأ مناقشة الكثير من الأسئلة في المنتديات الفنية حول أهمية مكوناتها أبدًا. في الوقت نفسه ، لا تتعلق الأسئلة بالمعالج وبطاقة الفيديو فحسب ، بل حتى ذاكرة الوصول العشوائي. ومع ذلك ، على الرغم من كل ديناميكيات تطوير أجهزة الكمبيوتر ، فإن أهمية تقنيات الأجيال السابقة لا تضيع بهذه السرعة. هذا ينطبق أيضا على المكونات.

ذاكرة DDR2: من الأيام الأولى في السوق إلى تراجع الشعبية

DDR2 هي الجيل الثاني من ذاكرة الوصول العشوائي (من اللغة الإنجليزية. ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة - SDRAM) ، أو ، في الصيغة المعتادة لأي مستخدم ، الجيل التالي من ذاكرة الوصول العشوائي بعد DDR1 ، والتي أصبحت منتشرة في قطاع الكمبيوتر الشخصي .

نظرًا لأنه تم تطويره مرة أخرى في عام 2003 ، يمكن أن يكتسب النوع الجديد موطئ قدم بالكامل في السوق فقط بحلول نهاية عام 2004 - فقط في ذلك الوقت ظهرت الشرائح التي تدعم DDR2. تم الإعلان عن الجيل الثاني بشكل نشط من قبل جهات التسويق ، وتم تقديم الجيل الثاني على أنه بديل قوي مرتين تقريبًا.

ما يبرز من الاختلافات في المقام الأول هو القدرة على العمل بتردد أعلى بكثير ، ونقل البيانات مرتين في دورة ساعة واحدة. من ناحية أخرى ، فإن النقطة السلبية القياسية لرفع الترددات هي زيادة وقت التأخير أثناء التشغيل.

أخيرًا ، بحلول منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، انتهك النوع الجديد بشكل أساسي المواقف السابقة والأولى ، وبحلول عام 2010 فقط ، تم الضغط على DDR2 بشكل كبير بواسطة DDR3 الجديد الذي حل محله.

ميزات الجهاز

تحتوي وحدات ذاكرة الوصول العشوائي DDR2 الموزعة (يشار إليها بالعامية باسم "العصي") على بعض السمات المميزةوالأصناف. وعلى الرغم من أن الإصدار الجديد في وقته لم يصطدم بصراحة بوفرة من الاختلافات ، إلا أن الاختلافات الخارجية كانت واضحة على الفور لأي مشترٍ للوهلة الأولى:

  • وحدة SDRAM أحادية الجانب / على الوجهين ، حيث توجد الرقائق على جانب واحد أو كلا الجانبين ، على التوالي.
  • DIMM هي عامل الشكل القياسي اليوم لـ SDRAM (ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة ، وهي DDR2). بدأ الاستخدام الجماعي لأجهزة الكمبيوتر ذات الأغراض العامة في أواخر التسعينيات ، والذي تم تسهيله بشكل أساسي من خلال ظهور معالج Pentium II.
  • SO-DIMM عبارة عن وحدة SDRAM ذات عامل شكل قصير مصممة خصيصًا لـ أجهزة الكمبيوتر المحمول. كان لقوالب الكمبيوتر المحمول SO-DIMM DDR2 العديد من الاختلافات المهمة عن وحدات DIMM القياسية. هذه وحدة ذات أبعاد مادية أصغر ، واستهلاك أقل للطاقة ، ونتيجة لذلك ، مستوى أداء أقل مقارنة بعامل DIMM القياسي. يمكن رؤية مثال على وحدة DDR2 RAM لجهاز كمبيوتر محمول في الصورة أدناه.

بالإضافة إلى جميع الميزات المذكورة أعلاه ، تجدر الإشارة أيضًا إلى "قشرة" النرد المتواضعة في تلك الأوقات - تم تمثيلها جميعًا تقريبًا ، مع استثناءات نادرة ، فقط من خلال لوحات قياسية بها دوائر دقيقة. كان التسويق في قطاع أجهزة الكمبيوتر قد بدأ للتو في التراجع ، لذلك لم تكن هناك عينات معروضة للبيع مع مشعات بأحجام وتصميمات مختلفة مألوفة لوحدات ذاكرة الوصول العشوائي الحديثة. حتى الآن ، فإنها تؤدي وظيفة زخرفية بشكل أساسي ، بدلاً من مهمة إزالة الحرارة المتولدة (والتي ، من حيث المبدأ ، ليست نموذجية لذاكرة DDR RAM).

في الصورة أدناه ، يمكنك أن ترى كيف تبدو وحدات ذاكرة الوصول العشوائي DDR2-667 ذات غرفة التبريد.

مفتاح التوافق

تتميز ذاكرة DDR2 في تصميمها باختلاف مهم للغاية عن DDR السابقة - عدم التوافق مع الإصدارات السابقة. في عينات الجيل الثاني ، كانت الفتحة الموجودة في منطقة التلامس الخاصة بالقوس مع فتحة ذاكرة الوصول العشوائي الموجودة على اللوحة الأم موجودة بالفعل بشكل مختلف ، وهذا هو السبب في أنه من المستحيل فعليًا إدخال قالب DDR2 في فتحة DDR دون كسر أحدها. عناصر.

معلمة الحجم

بالنسبة للوحات الأم السائدة (أي لوحة أم للاستخدام المنزلي / المكتبي) ، يمكن أن يوفر معيار DDR2 16 جيجا بايت كحد أقصى. بالنسبة لحلول الخادم ، بلغ حد الحجم 32 جيجا بايت.

يجدر أيضًا الانتباه إلى فارق بسيط تقني آخر: الحجم الأدنىالنرد الواحد هو 1 جيجا بايت. بالإضافة إلى ذلك ، هناك خياران إضافيان لوحدات DDR2 في السوق: 2 جيجا بايت و 8 جيجا بايت. وبالتالي ، من أجل الحصول على أقصى إمداد ممكن من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) لهذا المعيار ، سيتعين على المستخدم تثبيت اثنين من العصي سعة 8 جيجابايت أو أربع وحدات تخزين بحجم 4 جيجابايت ، على التوالي.

تردد الاتصال

هذه المعلمة مسؤولة عن قدرة ناقل الذاكرة على تمرير أكبر قدر ممكن من المعلومات لكل وحدة زمنية. تعني قيمة التردد الأعلى أنه يمكن نقل المزيد من البيانات ، وهنا تفوقت ذاكرة DDR2 بشكل كبير على الجيل السابق ، والذي يمكن أن يعمل في النطاق من 200 إلى 533 ميجاهرتز كحد أقصى. بعد كل شيء ، الحد الأدنى لتردد شريط DDR2 هو 533 ميجاهرتز ، والنسخ العليا ، بدورها ، يمكن أن تتباهى برفع تردد التشغيل إلى 1200 ميجاهرتز.

ومع ذلك ، مع نمو وتيرة الذاكرة ، تزداد التوقيتات بشكل طبيعي أيضًا ، والتي لا يعتمد عليها أداء الذاكرة على الأقل.

حول التوقيت

التوقيت هو الفاصل الزمني من لحظة طلب البيانات إلى وقت قراءتها من ذاكرة الوصول العشوائي. وكلما زاد تردد الوحدة ، زاد طول ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) اللازمة لإكمال العمليات (وليس بسبب التأخيرات الهائلة ، بالطبع).

يتم قياس المعلمة بالنانو ثانية. الأداء الأكثر تأثيرًا هو توقيت الاستجابة (زمن انتقال CAS) ، والذي يُشار إليه على أنه CL * في المواصفات (يمكن تحديد أي رقم بدلاً من * ، وكلما كان أصغر ، زادت سرعة عمل ناقل الذاكرة). في بعض الحالات ، تتم الإشارة إلى توقيتات الأشرطة من خلال تركيبة مكونة من ثلاثة أحرف (على سبيل المثال ، 5-5-5) ، ومع ذلك ، سيكون الرقم الأول هو المعلمة الأكثر أهمية - فهو يشير دائمًا إلى زمن انتقال الذاكرة. إذا تم تحديد التوقيتات في مجموعة مكونة من أربعة أرقام ، حيث تكون القيمة الأخيرة أكبر بشكل لافت للنظر من جميع القيم الأخرى (على سبيل المثال ، 5-5-5-15) ، فهذه هي مدة دورة العمل الإجمالية بالنانو ثانية.

رجل عجوز لا يفقد الشكل

تسبب الجيل الثاني بمظهره في إحداث ضجيج كبير في دوائر الكمبيوتر ، مما أكسبه شعبية كبيرة ومبيعات ممتازة. يمكن لـ DDR2 ، مثل سابقتها ، نقل البيانات على كلتا الشريحتين ، لكن الحافلة الأسرع المزودة بإمكانية نقل البيانات حسنت أداءها بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، كان ارتفاع كفاءة الطاقة أيضًا نقطة إيجابية - عند مستوى 1.8 فولت. وإذا لم يكن لذلك أي تأثير على الصورة الإجمالية لاستهلاك طاقة الكمبيوتر ، فقد كان له تأثير إيجابي بحت على عمر الخدمة (خاصة مع التركيز المكثف. أعمال الحديد).

ومع ذلك ، توقفت التقنيات عن أن تكون كذلك إذا لم تتطور أكثر. هذا هو بالضبط ما حدث مع ظهور الجيل التالي من DDR3 في عام 2007 ، وكانت مهمته هي إخراج ذاكرة DDR2 القديمة بشكل تدريجي ولكن مؤكد من السوق. ومع ذلك ، هل هذا "التقادم" يعني حقًا عدم الكفاءة الكاملة مع التكنولوجيا الجديدة؟

واحد على واحد مع الجيل الثالث

بالإضافة إلى عدم التوافق التقليدي مع الإصدارات السابقة ، قدمت DDR3 عددًا من الابتكارات التقنية العديدة في معايير ذاكرة الوصول العشوائي:

  • زاد الحد الأقصى لحجم الصوت المدعوم للوحات الأم التسلسلية من 16 إلى 32 جيجابايت (في نفس الوقت ، يمكن أن يصل مؤشر وحدة واحدة إلى 16 جيجابايت بدلاً من 8 جيجابايت السابقة).
  • معدلات بيانات أعلى بحد أدنى 2133 ميجاهرتز وحد أقصى 2800 ميجاهرتز.
  • أخيرًا ، معيار استهلاك الطاقة المنخفض لكل جيل جديد: 1.5 فولت مقابل 1.8 فولت للجيل الثاني. بالإضافة إلى ذلك ، تم تطوير تعديلين آخرين استنادًا إلى DDR3: DDR3L و LPDDR3 ، يستهلكان 1.35 فولت و 1.2 فولت على التوالي.

إلى جانب التصميم الجديد ، ازداد التوقيت أيضًا ، لكن انخفاض الأداء الناتج عن ذلك يقابله ترددات تشغيل أعلى.

كيف يقرر المشتري؟

المشتري ليس مهندس تطوير ؛ بالإضافة إلى الخصائص التقنية ، فإن سعر المنتج نفسه لن يكون أقل أهمية بالنسبة للمشتري.

في بداية مبيعات جيل جديد من أي جهاز كمبيوتر ، عادة ما تكون تكلفته أعلى. يصل نفس النوع الجديد من ذاكرة الوصول العشوائي إلى السوق أولاً بفارق كبير جدًا في السعر مقارنة بالسابق.

ومع ذلك ، فإن الزيادة في الأداء بين الأجيال في معظم التطبيقات ، إن لم تكن غائبة على الإطلاق ، هي ببساطة مؤشرات سخيفة ، ومن الواضح أنها لا تستحق المدفوعات الزائدة الكبيرة. الوقت المناسب الوحيد للتبديل إلى جيل جديد من ذاكرة الوصول العشوائي هو عندما ينخفض ​​سعره إلى مستوى سابقه (يحدث هذا دائمًا في قطاع مبيعات SDRAM ، وكان هو نفسه مع DDR2 و DDR3 ، ويحدث الشيء نفسه الآن مع DDR3 و DDR4 الجديد). وفقط عندما يكون سعر الدفعة الزائدة بين الجيل الأخير والجيل السابق عند الحد الأدنى (وهو ما يكفي لزيادة طفيفة في الأداء) ، عندها فقط في هذه الحالة يمكن للمرء التفكير في استبدال ذاكرة الوصول العشوائي.

في المقابل ، من المنطقي جدًا لمالكي أجهزة الكمبيوتر المزودة بذاكرة DDR2 الحصول على نوع جديد من ذاكرة الوصول العشوائي فقط مع ترقية شاملة من النوع المناسب الذي يدعم هذا النوع الأحدث ، وجديد. اللوحة الأم(واليوم من المنطقي الترقية إلى مستوى المكونات التي تدعم ذاكرة DDR4: سعرها الحالي على قدم المساواة مع DDR3 ، وستكون الزيادة بين الجيلين الرابع والثاني ملحوظة أكثر بكثير من بين الجيل الثالث والثاني).

خلاف ذلك ، إذا لم يخطط المستخدم لمثل هذه الترقية على الإطلاق ، فمن الممكن تمامًا الحصول على نفس DDR2 ، الذي أصبح سعره الآن منخفضًا نسبيًا. سيكون كافيًا فقط ، إذا لزم الأمر ، زيادة الحجم الإجمالي لذاكرة الوصول العشوائي بوحدات مماثلة. حدود الذاكرة المسموح بها من هذا النوع حتى اليوم أكثر من تغطية جميع احتياجات معظم المستخدمين (في معظم الحالات ، سيكون ذلك كافيًا لتثبيت وحدة DDR2 2Gb إضافية) ، وتأخر الأداء مع الأجيال القادمة غير مهم تمامًا.

قد يختلف الحد الأدنى لأسعار وحدات ذاكرة الوصول العشوائي (يتم أخذ عينات من العلامات التجارية المعتمدة من Hynix و Kingston و Samsung فقط في الاعتبار) اعتمادًا على منطقة إقامة المشتري والمتجر الذي يختاره.

في هذه المقالة ، سنلقي نظرة على 3 أنواع من ذاكرة الوصول العشوائي الحديثة لأجهزة كمبيوتر سطح المكتب:

  • نزع السلاح والتسريح وإعادة الإدماج- هو أقدم نوع من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) لا يزال بإمكانك شراؤه حتى اليوم ، لكن فجره قد مضى بالفعل ، وهذا هو الأكثر منظر قديمذاكرة الوصول العشوائي ، والتي سننظر فيها. سيكون عليك أن تجد بعيدًا عن اللوحات الأم والمعالجات الجديدة التي تستخدم هذا النوع من ذاكرة الوصول العشوائي ، على الرغم من وجود العديد منها الأنظمة الموجودةاستخدم DDR RAM. الجهد التشغيلي لـ DDR هو 2.5 فولت (عادةً ما يزداد عند زيادة سرعة المعالج) ، وهو أكبر مستهلك للكهرباء من الأنواع الثلاثة للذاكرة التي ندرسها.
  • DDR2هي أكثر أنواع الذاكرة المستخدمة شيوعًا أجهزة الكمبيوتر الحديثة. إنه ليس الأقدم ، لكنه ليس كذلك أحدث مظهرذاكرة الوصول العشوائي. يعد DDR2 بشكل عام أسرع من DDR ، وبالتالي فإن DDR2 لديه معدل نقل بيانات أعلى من النموذج السابق (أبطأ طراز DDR2 يساوي السرعة مع أسرع طراز DDR). يستهلك DDR2 1.8 فولت ، ومثل DDR ، يزداد الجهد عادةً عند زيادة سرعة المعالج.
  • DDR3- نوع ذاكرة سريع وجديد. مرة أخرى ، DDR3 أسرع من DDR2 ، وبالتالي فإن أدنى سرعة هي نفس أسرع سرعة DDR2. يستهلك DDR3 طاقة أقل من الأنواع الأخرى من ذاكرة الوصول العشوائي. يستهلك DDR3 1.5 فولت وأكثر قليلاً عند رفع تردد التشغيل عن المعالج

الجدول 1: تحديد RAM وفقًا لمعايير JEDEC

JEDEC- المجلس المشترك لهندسة الأجهزة الإلكترونية (المجلس الهندسي المشترك للأجهزة الإلكترونية)

إن أهم ما يعتمد عليه أداء الذاكرة هو عرض النطاق الترددي الخاص بها ، والذي يتم التعبير عنه كمنتج لتردد ناقل النظام وكمية البيانات المنقولة في كل دورة. تبلغ سعة الذاكرة الحديثة 64 بت (أو 8 بايت) ، وبالتالي فإن عرض النطاق الترددي لذاكرة DDR400 هو 400 ميجاهرتز × 8 بايت = 3200 ميجابايت في الثانية (أو 3.2 جيجابايت / ثانية). وبالتالي ، يتبع تعيين آخر لهذا النوع من الذاكرة - PC3200. في الآونة الأخيرة ، غالبًا ما يتم استخدام اتصال ذاكرة ثنائي القناة ، حيث يتضاعف عرض النطاق الترددي (النظري). وبالتالي ، في حالة وجود وحدتين DDR400 ، سنحصل على الحد الأقصى السرعة الممكنةتبادل البيانات 6.4 جيجابايت / ثانية.

لكن على الاداء العاليالذاكرة تتأثر أيضا بهذا معلمات مهمةباسم "توقيت الذاكرة".

من المعروف أن الهيكل المنطقي لبنك الذاكرة هو مجموعة ثنائية الأبعاد- أبسط مصفوفة ، لكل خلية عنوانها ورقم الصف ورقم العمود. لقراءة محتويات خلية مصفوفة عشوائية ، يجب أن تحدد وحدة التحكم في الذاكرة رقم صف RAS (ستروب عنوان الصف) ورقم عمود CAS (عنوان العمود ستروب) ، الذي يتم قراءة البيانات منه. من الواضح أنه سيكون هناك دائمًا نوع من التأخير (زمن انتقال الذاكرة) بين إصدار الأمر وتنفيذه ، وهذه الأوقات هي التي تميزه. هناك العديد من المعلمات المختلفة التي تحدد التوقيت ، ولكن الأكثر شيوعًا هو استخدام أربعة منها:

  • CAS Latency (CAS) - التأخير في الدورات بين إشارة CAS والإخراج الفعلي للبيانات من الخلية المقابلة. واحدة من أهم خصائص أي وحدة ذاكرة ؛
  • RAS to CAS Delay (tRCD) - عدد دورات ناقل الذاكرة التي يجب أن تمر بعد إعطاء إشارة RAS قبل إرسال إشارة CAS ؛
  • الشحن المسبق للصف (tRP) - الوقت المستغرق لإغلاق صفحة من الذاكرة داخل بنك واحد ، يتم قضاؤها في إعادة شحنها ؛
  • التنشيط للشحن المسبق (tRAS) - وقت النشاط القوي. الحد الأدنى لعدد الدورات بين أمر التنشيط (RAS) وأمر الشحن المسبق (Precharge) ، والذي ينهي العمل على هذا السطر ، أو يغلق البنك نفسه.

إذا رأيت التعيينات "2-2-2-5" أو "3-4-4-7" على الوحدات ، يمكنك التأكد من أن هذه هي المعلمات المذكورة أعلاه: CAS-tRCD-tRP-tRAS.

قيم CAS Latency القياسية لذاكرة DDR هي دورتان و 2.5 دورة ، حيث يعني CAS Latency 2 أنه سيتم استلام البيانات دورتين فقط بعد استلام أمر القراءة. في بعض الأنظمة ، تكون القيم 3 أو 1.5 ممكنة ، و DDR2-800 ، على سبيل المثال ، احدث اصداريحدد معيار JEDEC هذه المعلمة في النطاق من 4 إلى 6 دورات ، بينما تعد 4 خيارًا متطرفًا للدوائر الدقيقة "overclocker" المختارة. يكون زمن انتقال RAS-CAS و RAS Precharge عادةً 2 أو 3 أو 4 أو 5 ساعات ، بينما يكون tRAS أطول قليلاً ، من 5 إلى 15 ساعة. وبطبيعة الحال ، كلما انخفضت هذه التوقيتات (على نفس تردد الساعة) ، ارتفع أداء الذاكرة. على سبيل المثال ، عادةً ما يكون أداء الوحدة النمطية ذات زمن انتقال CAS 2.5 أفضل من وحدة ذات زمن انتقال 3.0. علاوة على ذلك ، في عدد من الحالات ، تكون الذاكرة ذات توقيتات أقل ، حتى عند تردد ساعة أقل ، أسرع.

توفر الجداول من 2 إلى 4 سرعات ومواصفات ذاكرة DDR و DDR2 و DDR3 عامة:

الجدول 2: سرعات ومواصفات ذاكرة DDR الشائعة

الجدول 3: مواصفات وسرعات ذاكرة DDR2 الشائعة

يكتبتردد الحافلةمعدل نقلالمواعيدملحوظات
PC3-8500 533 1066 7-7-7-20 يشار إليها بشكل أكثر شيوعًا باسم DDR3-1066
PC3-10666 667 1333 7-7-7-20 يشار إليها بشكل أكثر شيوعًا باسم DDR3-1333
PC3-12800 800 1600 9-9-9-24 يشار إليها بشكل أكثر شيوعًا باسم DDR3-1600
PC3-14400 900 1800 9-9-9-24 يشار إليها بشكل أكثر شيوعًا باسم DDR3-1800
PC3-16000 1000 2000 يحدد لاحقًا يشار إليها بشكل أكثر شيوعًا باسم DDR3-2000

الجدول 4: مواصفات وسرعات ذاكرة DDR3 الشائعة

يمكن تسمية DDR3 بالوافد الجديد بين نماذج الذاكرة. تتوفر وحدات الذاكرة من هذا النوع لمدة عام تقريبًا. تستمر كفاءة هذه الذاكرة في النمو ، وقد وصلت مؤخرًا إلى حدود JEDEC ، وتجاوزت هذه الحدود. اليوم ، DDR3-1600 (أعلى سرعة لـ JEDEC) متاح على نطاق واسع ، وهناك المزيد من الشركات المصنعة تقدم بالفعل DDR3-1800). يتم عرض نماذج أولية من DDR3-2000 في السوق الحديثة ، ومن المقرر طرحها للبيع في نهاية هذا العام - أوائل العام المقبل.

لا تزال النسبة المئوية لوحدات الذاكرة DDR3 التي تدخل السوق ، وفقًا للمصنعين ، صغيرة ، في حدود 1٪ -2٪ ، مما يعني أن DDR3 أمامها طريق طويل قبل أن تتمكن من مطابقة مبيعات DDR (لا تزال في 12٪ نطاق -2٪). 16٪) وهذا سيسمح للذاكرة DDR3 بالاقتراب من مبيعات DDR2. (25٪ -35٪ حسب الشركات المصنعة).

الآن معيار ذاكرة الوصول العشوائي الحالي هو DDR4 ، ولكن لا يزال هناك العديد من أجهزة الكمبيوتر مع DDR3 و DDR2 وحتى DDR قيد الاستخدام. بسبب ذاكرة الوصول العشوائي هذه ، يشعر العديد من المستخدمين بالارتباك وينسون نوع ذاكرة الوصول العشوائي المستخدمة على أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم. سيتم تخصيص هذه المقالة لحل هذه المشكلة. سنخبرك هنا بكيفية معرفة نوع ذاكرة الوصول العشوائي المستخدمة على كمبيوتر DDR أو DDR2 أو DDR3 أو DDR4.

إذا كانت لديك الفرصة لفتح الكمبيوتر وفحص مكوناته ، فيمكنك الحصول على جميع المعلومات الضرورية من الملصق الموجود على وحدة ذاكرة الوصول العشوائي.

عادةً ما تجد على الملصق نقشًا باسم وحدة الذاكرة. يبدأ هذا الاسم بالحرفين "PC" متبوعين بالأرقام ، ويشير إلى نوع ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) المعنية وإنتاجيتها بالميغابايت في الثانية (MB / s).

على سبيل المثال ، إذا كانت وحدة الذاكرة تقول PC1600 أو PC-1600 ، فهي وحدة DDR من الجيل الأول بعرض نطاق ترددي 1600 ميجابايت / ثانية. إذا كانت الوحدة النمطية تشير إلى PC2-3200 ، فهي DDR2 بعرض نطاق ترددي يبلغ 3200 ميجابايت / ثانية. إذا كان PC3 هو DDR3 وما إلى ذلك. بشكل عام ، يشير الرقم الأول بعد الحروف PC إلى إنشاء DDR ، إذا لم يكن هذا الرقم موجودًا ، فهو عبارة عن جيل أول بسيط من DDR.

في بعض الحالات ، لا تشير وحدات ذاكرة الوصول العشوائي إلى اسم الوحدة ، ولكن تشير إلى نوع ذاكرة الوصول العشوائي وترددها الفعال. على سبيل المثال ، يمكن كتابة DDR3 1600 على الوحدة النمطية ، وهذا يعني أن هذه وحدة DDR3 بتردد ذاكرة فعال يبلغ 1600 ميجاهرتز.

لربط أسماء الوحدات بنوع ذاكرة الوصول العشوائي وعرض النطاق الترددي مع التردد الفعال ، يمكنك استخدام الجدول الذي نقدمه أدناه.

اسم وحدة نوع ذاكرة الوصول العشوائي
PC-1600 DDR-200
PC-2100 DDR-266
PC-2400 DDR-300
PC-2700 DDR-333
PC-3200 DDR-400
PC-3500 DDR-433
PC-3700 DDR-466
PC-4000 DDR-500
PC-4200 DDR-533
PC-5600 DDR-700
PC2-3200 DDR2-400
PC2-4200 DDR2-533
PC2-5300 DDR2-667
PC2-5400 DDR2-675
PC2-5600 DDR2-700
PC2-5700 DDR2-711
PC2-6000 DDR2-750
PC2-6400 DDR2-800
PC2-7100 DDR2-888
PC2-7200 DDR2-900
PC2-8000 DDR2-1000
PC2-8500 DDR2-1066
PC2-9200 DDR2-1150
PC2-9600 DDR2-1200
PC3-6400 DDR3-800
PC3-8500 DDR3-1066
PC3-10600 DDR3-1333
PC3-12800 DDR3-1600
PC3-14900 DDR3-1866
PC3-17000 DDR3 - 2133
PC3-19200 DDR3-2400
PC4-12800 DDR4-1600
PC4-14900 DDR4-1866
PC4-17000 DDR4 - 2133
PC4-19200 DDR4-2400
PC4-21333 DDR4 - 2666
PC4-23466 DDR4-2933
PC4-25600 DDR4-3200

استخدام برامج خاصة

إذا كانت وحدات ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الخاصة بك مثبتة بالفعل في الكمبيوتر ، فيمكنك معرفة نوعها الذي تستخدمه برامج خاصة.

الخيار الأسهل هو استخدام برنامج مجاني CPU-Z. للقيام بذلك ، قم بتشغيل CPU-Z على جهاز الكمبيوتر الخاص بك وانتقل إلى علامة التبويب "الذاكرة". هنا ، في الزاوية اليسرى العليا من النافذة ، سيتم الإشارة إلى نوع ذاكرة الوصول العشوائي المستخدمة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

أيضًا في علامة التبويب "الذاكرة" ، يمكنك معرفة التردد الفعال الذي تعمل به ذاكرة الوصول العشوائي. للقيام بذلك ، عليك أن تأخذ قيمة "تردد الذاكرة الحيوية" وتضربها في اثنين. على سبيل المثال ، في لقطة الشاشة أدناه ، التردد هو 665.1 ميجا هرتز ، اضربه في 2 واحصل على التردد الفعال 1330.2 ميجا هرتز.

إذا كنت تريد معرفة وحدات ذاكرة الوصول العشوائي المحددة المثبتة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، فيمكن الحصول على هذه المعلومات من علامة التبويب "SPD".

يمكنك هنا معرفة عدد وحدات الذاكرة التي تم تثبيتها ، ومن هي الشركة المصنعة لها ، والترددات التي يمكنها تشغيلها ، وغير ذلك الكثير.

الأسس النظرية والنتائج الأولية لاختبار المستوى المنخفض

DDR2 هو معيار ذاكرة جديد معتمد من قبل المجلس المشترك لهندسة الأجهزة الإلكترونية ، والذي يتضمن العديد من الشركات المصنعة للرقائق ووحدات الذاكرة ، بالإضافة إلى الشرائح. تم نشر الإصدارات المبكرة من المعيار بالفعل في مارس 2003 ، وتمت الموافقة عليه أخيرًا فقط في يناير 2004 وحصل على اسم DDR2 SDRAM SPECIFICATION ، JESD79-2 ، المراجعة أ (). يعتمد DDR2 على تقنية DDR (معدل البيانات المزدوجة) المعروفة والمثبتة. يمكنك حتى قول هذا: "يبدأ DDR2 حيث ينتهي DDR." بمعنى آخر ، سيعمل أول DDR2 بترددات هي الحد الأقصى للجيل الحالي من ذاكرة DDR-400 (معيار PC3200 ، تردد الساعة 200 ميجاهرتز) ، وستتجاوزه الإصدارات الأخرى بشكل كبير. الجيل الأول من ذاكرة DDR2 ، التي يتم إنتاجها حاليًا من قبل البائعين مثل ، و ، هي نوعي DDR2-400 و DDR2-533 ، والتي تعمل بسرعة 200 ميجاهرتز و 266 ميجاهرتز ، على التوالي. بعد ذلك ، من المتوقع ظهور جيل جديد من وحدات DDR2-667 و DDR2-800 ، على الرغم من أنه من غير المحتمل ظهورها على الإطلاق ، وعلاوة على ذلك ، ستنتشر على نطاق واسع حتى نهاية هذا العام.

في الإنصاف ، تجدر الإشارة إلى أن ذاكرة DDR2 ، على هذا النحو ، ظهرت منذ وقت طويل - بالطبع ، أعني الذاكرة على بطاقات الفيديو. ومع ذلك ، فإن هذا الاختلاف في DDR2 (يسمى GDDR2) هو في الواقع نوع خاصذاكرة مصممة خصيصًا لسوق بطاقات الفيديو ومختلفة قليلاً عن نسخة "سطح المكتب" من DDR2 ، والتي هي موضوع هذه المراجعة. معلومات عامة

لذا ، فإن "سطح المكتب" DDR2-SDRAM يعتبر بديلاً تطوريًا للجيل الحالي من ذاكرة DDR. مبدأ تشغيله هو نفس نقل البيانات (على مستوى وحدة الذاكرة) يتم تنفيذه عبر ناقل 64 بت على كلا الجزأين من إشارة الساعة (قطع "للأمام" للأعلى وللأسفل) ، مما يوفر ضعف معدل نقل البيانات الفعال فيما يتعلق بترددها. بالطبع ، في الوقت نفسه ، تنفذ DDR2 عددًا من الابتكارات التي تجعل من الممكن القفز إلى ترددات أعلى بكثير (وبالتالي عرض نطاق ترددي أعلى) وقدرات أكبر لمصفوفات الرقائق الدقيقة ، من ناحية ، وتقليل استهلاك الطاقة للوحدات النمطية ، من جهة أخرى. كيف يتم تحقيق ذلك ، سنرى لاحقًا ، لكن دعونا الآن ننتقل إلى الحقائق "العيانية". يتم إنتاج وحدات ذاكرة DDR2 في شكل عامل جديد ، في شكل وحدات DIMM ذات 240 سنًا ، والتي لا تتوافق كهربائيًا مع فتحات وحدات ذاكرة DDR (حسب عدد المسامير ، وتباعد الدبوس ، ووحدات pinouts). وبالتالي ، فإن معيار DDR2 لا يوفر التوافق مع الإصدارات السابقة مع DDR.

يسرد الجدول أدناه اصطلاحات ومواصفات التسمية المعتمدة لمعايير DDR2 الثلاثة الأولى. من السهل رؤية أن DDR2-400 لها نفس النطاق الترددي لنوع الذاكرة DDR-400 الحالي.

سيتم شحن وحدات ذاكرة DDR2 الأولى بمتغيرات 256 ميجابايت و 512 ميجابايت و 1 جيجابايت. ومع ذلك ، فإن المعيار يوفر إمكانية بناء وحدات ذات سعة أكبر بشكل ملحوظ تصل إلى 4 جيجابايت ، والتي ، مع ذلك ، هي وحدات متخصصة (غير متوافقة مع خيارات سطح المكتب ، على الأقل في هذه اللحظة). في المستقبل ، من المتوقع ظهور وحدات ذات سعة أكبر.

سيتم تصنيع رقائق DDR2 باستخدام حزمة FBGA (مصفوفة شبكة الكرة الدقيقة) التي تكون أكثر إحكاما من متغير TSOP-II التقليدي ، مما يسمح بسعات شريحة أعلى بحجم أصغر وتحسين الأداء الكهربائي والحراري. يتم استخدام طريقة التغليف هذه بالفعل من قبل بعض مصنعي DDR كخيار ، ولكن يوصى باستخدامها من حيث معيار JEDEC.

الجهد الذي تستهلكه وحدات DDR2 هو 1.8 فولت وفقًا للمعيار ، وهو أقل بكثير مقارنة بجهد إمداد أجهزة DDR (2.5 فولت). النتيجة المتوقعة (على الرغم من عدم وضوحها) لهذه الحقيقة هي انخفاض استهلاك الطاقة ، وهو أمر مهم لمصنعي كل من أجهزة الكمبيوتر المحمولة ومحطات العمل والخوادم الكبيرة ، حيث تكون مشكلة الطاقة التي تبددها وحدات الذاكرة بعيدة كل البعد عن المكان الأخير. DDR2 من الداخل

يتضمن معيار DDR2 عدة تغييرات مهمةمواصفات DDR المتعلقة بنقل البيانات ، والتي تتيح لك تحقيق المزيد ترددات عاليةمع استهلاك أقل للطاقة. كيف بالضبط يتم تحقيق الحد من تبديد الطاقة مع زيادة سرعة الوحدات ، سننظر الآن.

أخذ عينات البيانات

التغيير الرئيسي في DDR2 هو القدرة على جلب 4 بتات من البيانات لكل ساعة في وقت واحد (4n-الجلب المسبق) ، على عكس الجلب 2 بت (2n-preetch) المطبق في DDR. في الأساس ، هذا يعني أنه في كل دورة ساعة لناقل ذاكرة DDR2 ، فإنه ينقل 4 بتات من المعلومات من البنوك المنطقية (الداخلية) لشريحة الذاكرة إلى مخازن الإدخال / الإخراج عبر خط واجهة بيانات واحد ، بينما DDR المعتاد هو قادرة على نقل 2 بت فقط لكل ساعة في كل سطر. بطبيعة الحال ، السؤال الذي يطرح نفسه إذا كان الأمر كذلك ، فلماذا يكون عرض النطاق الترددي الفعال DDR2-400 هو نفسه عرض DDR-400 العادي (3.2 جيجابايت / ثانية) ، وليس مضاعفًا؟

للإجابة على هذا السؤال ، دعنا أولاً نلقي نظرة على كيفية عمل ذاكرة DDR-400 التقليدية. في هذه الحالة ، يعمل كل من نواة الذاكرة ومخازن الإدخال / الإخراج بتردد 200 ميجاهرتز ، ويبلغ التردد "الفعال" لناقل البيانات الخارجية ، بفضل تقنية DDR ، 400 ميجاهرتز. وفقًا لقاعدة الجلب المسبق 2n ، في كل دورة ذاكرة (200 ميجاهرتز) ، تدخل 2 بت من المعلومات المخزن المؤقت للإدخال / الإخراج على كل سطر من واجهة البيانات. مهمة هذا المخزن المؤقت هي مضاعفة / إزالة تعدد الإرسال (MUX / DEMUX) لتيار البيانات بطريقة بسيطة ، "تقطير" لتيار ضيق عالي السرعة إلى تيار واسع منخفض السرعة ، والعكس صحيح. نظرًا لأنه في شريحة ذاكرة DDR SDRAM ، فإن البنوك المنطقية لديها عرض ناقل بيانات يربطها ومكبر صوت يبلغ ضعف عرضه من مزلاج القراءة إلى الواجهة الخارجية، يتضمن المخزن المؤقت للبيانات معدد إرسال من النوع 2-1. بشكل عام ، نظرًا لأن رقائق الذاكرة ، على عكس الوحدات النمطية ، يمكن أن يكون لها عروض مختلفة لناقل البيانات عادةً x4 / x8 / x16 / x32 ، فإن استخدام مخطط MUX / DEMUX (2-1) المطبق في DDR يعني أن تدفق البيانات الداخلي لـ يتم تحويل العرض X والتردد Y من الصفيف إلى تيار خارجي بعرض X / 2 والتردد 2Y. وهذا ما يسمى موازنة ذروة النطاق الترددي.

دعونا الآن ننظر في الرسم التخطيطي لتشغيل جهاز رقاقة ذاكرة DDR2 SDRAM ، تردد متساوٍ و "عرض متساوٍ" (أي عرض ناقل البيانات نفسه) بالنسبة لشريحة DDR لوحدة الذاكرة DDR-400. بادئ ذي بدء ، نلاحظ أن عرض ناقل البيانات الخارجية ظل تمامًا كما هو 1 بت / خط ، بالإضافة إلى تردده الفعال (في المثال المدروس 400 ميجاهرتز). في الواقع ، هذا كافٍ بالفعل للإجابة على السؤال المطروح أعلاه لماذا عرض النطاق الترددي للذاكرة النظرية لوحدات الذاكرة DDR2 و DDR متساوية التردد مع بعضها البعض. علاوة على ذلك ، من الواضح أن استخدام معدد الإرسال 2-1 المستخدم في DDR SDRAM لم يعد مناسبًا في حالة DDR2 SDRAM التي تجلب البيانات وفقًا لقاعدة الجلب المسبق 4n. بدلاً من ذلك ، يتطلب إدخال المزيد مخطط معقدمع نوع مرحلة التحويل الإضافي 4-1 معدد الإرسال. هذا يعني أن الناتج الأساسي أصبح أكبر بأربع مرات من الواجهة الخارجية للدائرة الدقيقة ونفس عدد المرات أقل في تكرار التشغيل. أي ، عن طريق القياس مع المثال الذي تمت مناقشته أعلاه ، في الحالة العامة ، تقوم دائرة MUX / DEMUX 4-1 بتحويل دفق بيانات داخلي بعرض X وتردد Y من المصفوفة إلى تيار بيانات عرض X / 4 خارجي وتردد 4Y .

نظرًا لأنه في هذه الحالة ، تتم مزامنة قلب شرائح الذاكرة بتردد يساوي نصف التردد الخارجي (100 ميجاهرتز) ، بينما تحدث مزامنة تدفقات البيانات الداخلية والخارجية في DDR بنفس التردد (200 ميجاهرتز) ، من بين مزايا هذا النهج زيادة في النسبة المئوية للرقائق الجيدة و انخفاض استهلاك الطاقةالوحدات. بالمناسبة ، هذا يفسر أيضًا لماذا يفترض معيار DDR2 وجود وحدات ذاكرة بتردد "فعال" يبلغ 800 ميجاهرتز ، وهو ضعف ارتفاع الجيل الحالي من ذاكرة DDR. بعد كل شيء ، فإن تردد DDR2 "الفعال" هذا بالتحديد هو الذي يمكن تحقيقه حتى الآن ، مع تشغيل رقائق ذاكرة DDR-400 بتردد أصلي يبلغ 200 ميجاهرتز ، إذا تم أخذ عينات من البيانات وفقًا لقاعدة الجلب المسبق 4n وفقًا للمخطط الذي تمت مناقشته فوق.

وبالتالي ، فإن DDR2 تعني التخلي عن الطريقة الواسعة لتطوير رقائق الذاكرة بمعنى زيادة ترددها ، مما يعقد بشكل كبير إنتاج وحدات ذاكرة عاملة مستقرة بكميات كبيرة. يتم استبداله بمسار تطوير مكثف مرتبط بتوسيع ناقل البيانات الداخلي (وهو حل إلزامي وحتمي عند استخدام مضاعفة إرسال أكثر تعقيدًا). نجرؤ على اقتراح أنه في المستقبل من الممكن تمامًا توقع ظهور ذاكرة DDR4 ، والتي لا تجلب 4 ، ولكن 8 بتات من البيانات من رقائق الذاكرة في وقت واحد (وفقًا لقاعدة 8n-Prefetch ، باستخدام نوع 8-1 المضاعف) ، والعمل بتردد لم يعد 2 ، ولكن أقل 4 مرات فيما يتعلق بتردد المخزن المؤقت للإدخال / الإخراج :). في الواقع ، لا يوجد شيء جديد في هذا النهج وقد شوهد بالفعل في رقائق الذاكرة مثل Rambus DRAM. ومع ذلك ، من السهل تخمين أن الجانب السلبي لمسار التطوير هذا هو تعقيد جهاز MUX / DEMUX I / O المؤقت ، والذي في حالة DDR2 يجب أن يسلسل أربع بتات من البيانات مقروءة بالتوازي. بادئ ذي بدء ، يجب أن يؤثر هذا على خاصية مهمة للذاكرة مثل زمن انتقالها ، والتي سننظر فيها أدناه.

إنهاء على الرقاقة

يتضمن معيار DDR2 أيضًا عددًا من التحسينات الأخرى التي تعمل على تحسين الخصائص المختلفة لنوع الذاكرة الجديد ، بما في ذلك الكهربائية. أحد هذه الابتكارات هو إنهاء الإشارة داخل الشريحة. يكمن جوهرها في حقيقة أنه للقضاء على الضوضاء الكهربائية المفرطة (بسبب انعكاس الإشارة من نهاية السطر) على ناقل الذاكرة ، يتم استخدام المقاومات لتحميل الخط وليس على اللوحة الأم (كما كان الحال مع الأجيال السابقة من الذاكرة ) ، ولكن داخل الرقائق نفسها. يتم إلغاء تنشيط هذه المقاومات عندما تكون الشريحة قيد التشغيل ، وعلى العكس من ذلك ، يتم تنشيطها بمجرد دخول الشريحة في حالة الخمول. نظرًا لأن الإشارة أصبحت الآن مخمدة بالقرب من مصدرها ، فإن هذا يزيل التشويش الكهربائي داخل شريحة الذاكرة أثناء نقل البيانات.

بالمناسبة ، فيما يتعلق بتقنية الإنهاء على الرقاقة ، لا يسع المرء إلا أن يسهب في مثل هذه اللحظة مثل ... تبديد الحرارة للوحدة ، والتي ، بشكل عام ، تم تصميم معيار DDR2 الجديد لتقليل بشكل فعال في المركز الأول. في الواقع ، يؤدي مخطط إنهاء الإشارة هذا إلى حدوث تيارات ثابتة كبيرة داخل رقائق الذاكرة ، مما يؤدي إلى تسخينها. حسنًا ، هذا صحيح ، على الرغم من أننا نلاحظ أن الطاقة التي يستهلكها نظام الذاكرة الفرعي عمومًا، لا ينبغي أن ينمو هذا على الإطلاق (فقط الحرارة تبدد الآن في مكان آخر). المشكلة هنا مختلفة قليلاً وهي إمكانية زيادة وتيرة تشغيل هذه الأجهزة. من المحتمل جدًا أن هذا هو السبب في أن الجيل الأول من ذاكرة DDR2 ليس DDR2-800 على الإطلاق ، ولكن فقط DDR2-400 و DDR2-533 ، حيث يظل تبديد الحرارة داخل الرقائق عند مستوى مقبول حتى الآن.

إضافة تأخير

الكمون التزايدي (المعروف أيضًا باسم "Delayed CAS") هو تحسين آخر تم تقديمه لمعيار DDR2 والذي تم تصميمه لتقليل وقت الخمول لجدول التعليمات عند نقل البيانات من / إلى الذاكرة. لتوضيح ذلك (باستخدام القراءة كمثال) ، لنبدأ بقراءة بيانات Bank Interleave من جهاز DDR2 مع تأخير إضافي قدره صفر ، وهو ما يعادل القراءة من ذاكرة DDR التقليدية.

في المرحلة الأولى ، يتم فتح البنك باستخدام الأمر ACTIVATE ، جنبًا إلى جنب مع توفير المكون الأول من العنوان (عنوان الصف) ، والذي يقوم بتحديد وتنشيط البنك المطلوب والصف في صفيفته. خلال الدورة التالية ، يتم نقل المعلومات إلى ناقل البيانات الداخلي وإرسالها إلى مضخم المستوى. عندما يصل مستوى الإشارة المضخمة إلى القيمة المطلوبة (بعد فترة تسمى التأخير بين تحديد عنوان الصف والعمود ، t RCD (تأخير RAS إلى CAS) ، أمر قراءة مع إعادة الشحن التلقائي (قراءة مع الشحن التلقائي ، RD_AP) للتنفيذ مع عنوان العمود للاختيار العنوان الدقيقالبيانات المراد قراءتها من مكبر المستوى. بعد إصدار أمر القراءة ، يتم تنفيذ تأخير ستروب تحديد العمود t CL (تأخير إشارة CAS ، CAS Latency) ، حيث تتم مزامنة البيانات المحددة من مضخم المستوى ونقلها إلى المسامير الخارجية للدائرة الصغيرة. في هذه الحالة ، قد ينشأ موقف عندما يتعذر إرسال الأمر التالي (ACTIVATE) للتنفيذ ، نظرًا لأن تنفيذ الأوامر الأخرى لم ينته بعد في هذا الوقت. لذلك ، في المثال قيد النظر ، يجب تأجيل تنشيط البنك الثاني لدورة واحدة على مدار الساعة ، لأنه في هذه اللحظة يتم بالفعل تنفيذ أمر القراءة باستخدام إعادة الشحن التلقائي (RD_AP) من البنك 0. في النهاية ، يؤدي هذا إلى كسر في تسلسل إخراج البيانات على الناقل الخارجي ، مما يقلل من عرض النطاق الترددي الفعلي للذاكرة.

للقضاء على هذا الموقف وزيادة كفاءة جدولة التعليمات ، يقدم DDR2 مفهوم التأخير الإضافي (الإضافي) ، t AL. إذا كانت t AL غير صفرية ، فإن جهاز الذاكرة يراقب الأمرين READ (RD_AP) و WRITE (WR_AP) ، لكنه يؤخر تنفيذهما لفترة تساوي قيمة التأخير الإضافي. تظهر الاختلافات في سلوك شريحة ذاكرة DDR2 بقيمتين مختلفتين لـ t AL في الشكل.

يصف الشكل العلوي وضع تشغيل شريحة DDR2 عند t AL = 0 ، وهو ما يعادل تشغيل جهاز شريحة ذاكرة DDR ؛ يتوافق الجزء السفلي مع الحالة t AL = t RCD - 1 ، القياسي لـ DDR2. باستخدام هذا التكوين ، كما يتضح من الشكل ، يمكن تنفيذ الأمرين ACTIVATE و READ واحدًا تلو الآخر. سيتم تأخير التنفيذ الفعلي لأمر القراءة بمقدار التأخير الإضافي ، أي في الواقع ، سيتم تنفيذه في نفس اللحظة كما في الرسم البياني أعلاه.

يوضح الشكل التالي مثالاً لقراءة البيانات من شريحة DDR2 بافتراض أن t RCD = 4 دورات ، والتي تتوافق مع t AL = 3 دورات. في هذه الحالة ، من خلال إدخال زمن انتقال إضافي ، يمكن تنفيذ أوامر ACTIVATE / RD_AP بالتتابع ، مما يسمح بدوره بإخراج البيانات بطريقة مستمرة وتعظيم النطاق الترددي للذاكرة الحقيقية.

تأخير إصدار CAS

كما رأينا أعلاه ، تعمل DDR2 ، من حيث تردد الناقل الخارجي ، بسرعات أعلى من DDR SDRAM. في الوقت نفسه ، نظرًا لأن المعيار الجديد لا يعني أي تغييرات مهمة في تقنية تصنيع الرقائق نفسها ، فإن التأخيرات الثابتة على مستوى جهاز DRAM يجب أن تظل ثابتة إلى حد ما. الكمون الجوهري النموذجي لأجهزة DRAM من نوع DDR هو 15 نانوثانية. بالنسبة إلى DDR-266 (مع وقت دورة 7.5 نانوثانية) ، فإن هذا يعادل دورتين ، وبالنسبة لـ DDR2-533 (وقت الدورة 3.75 نانوثانية) فهو يعادل أربع.

مع زيادة ترددات الذاكرة بشكل أكبر ، من الضروري مضاعفة عدد قيم تأخير خرج إشارة CAS المدعومة (في اتجاه b ا قيم أعلى). يتم عرض تأخيرات CAS التي يحددها معيار DDR2 في الجدول. هم في نطاق الأعداد الصحيحة من 3 إلى 5 دورات ؛ استخدام التأخيرات الجزئية (مضاعفات 0.5) غير مسموح به في المواصفة القياسية الجديدة.

يتم التعبير عن تأخيرات جهاز DRAM بوحدة الدورة (t CK) ، أي تساوي ناتج وقت الدورة وقيمة التأخير المحددة CAS (t CL). تقع قيم التأخير النموذجية لأجهزة DDR2 في نطاق 12-20 نانوثانية ، على أساسها يتم تحديد قيمة تأخير CAS المستخدمة. استخدم ب ا التأخيرات الكبيرة غير معقولة نظرًا لاعتبارات أداء النظام الفرعي للذاكرة ، في حين أن التأخيرات الصغيرة غير مناسبة بسبب الحاجة إلى التشغيل المستقر لجهاز الذاكرة.

تأخير الكتابة

يقدم معيار DDR2 أيضًا تغييرات في مواصفات تأخير الكتابة (أوامر WRITE). تظهر الاختلافات في سلوك أمر الكتابة في أجهزة DDR و DDR2 في الشكل.

DDR SDRAM لديه زمن انتقال كتابة لدورة واحدة. هذا يعني أن جهاز DRAM يبدأ "التقاط" المعلومات على ناقل البيانات ، في المتوسط ​​، دورة ساعة واحدة بعد وصول أمر WRITE. ومع ذلك ، نظرًا للسرعة المتزايدة لأجهزة DDR2 ، فإن هذه الفترة الزمنية قصيرة جدًا بالنسبة لجهاز DRAM (أي المخزن المؤقت I / O) للاستعداد بنجاح "لالتقاط" البيانات. في هذا الصدد ، يحدد معيار DDR2 زمن انتقال الكتابة على أنه التأخير في إصدار CAS ناقص دورة واحدة (t WL = t CL - 1). وتجدر الإشارة إلى أن ربط تأخير WRITE بتأخير CAS لا يسمح لك فقط بتحقيق ترددات أعلى ، ولكنه أيضًا يبسط مزامنة أوامر القراءة والكتابة (ضبط توقيتات القراءة والكتابة).

الانتعاش بعد التسجيل

يشبه إجراء الكتابة إلى ذاكرة SDRAM عملية قراءة مع اختلاف في الفاصل الزمني الإضافي t WR ، والذي يميز فترة استرداد الواجهة بعد العملية (عادةً ما يكون هذا تأخيرًا من دورتين بين نهاية إخراج البيانات إلى الحافلة وبدء دورة جديدة). يضمن هذا الفاصل الزمني ، الذي يتم قياسه من نهاية عملية الكتابة إلى اللحظة التي تدخل فيها مرحلة التجديد (الشحن التلقائي المسبق) ، استعادة الواجهة بعد عملية الكتابة ويضمن صحة تنفيذها. لاحظ أن معيار DDR2 لا يغير مواصفات فترة استرداد الكتابة.

وبالتالي ، يمكن اعتبار تأخيرات أجهزة DDR2 بشكل عام إحدى الخصائص القليلة التي يفقد فيها المعيار الجديد مواصفات DDR. في هذا الصدد ، من الواضح تمامًا أن استخدام DDR2 متساوي التردد من غير المرجح أن يكون له أي مزايا من حيث السرعة فيما يتعلق بـ DDR. كيف هو الحال كما هو الحال دائمًا ، ستظهر نتائج الاختبارات ذات الصلة. نتائج الاختبار في محلل الذاكرة RightMark

حسنًا ، حان الوقت للانتقال إلى نتائج الاختبار التي تم الحصول عليها في الإصدار 3.1 من مجموعة الاختبار. تذكر أن المزايا الرئيسية لهذا الاختبار فيما يتعلق باختبارات الذاكرة الأخرى المتاحة هي وظائفه الواسعة ، وانفتاح المنهجية (الاختبار متاح للجميع للمراجعة في النموذج) ، والتوثيق المصمم بعناية.

اختبار مقاعد البدلاء وتكوينات البرامج

منصة الاختبار رقم 1

  • المعالج: Intel Pentium 4 3.4 GHz (Prescott core، Socket 478، FSB 800 / HT، 1 MB L2) بسرعة 2.8 جيجاهرتز
  • اللوحة الأم: ASUS P4C800 Deluxe on شرائح إنتل 875 ص
  • الذاكرة: 2x512 ميجابايت PC3200 DDR SDRAM DIMM TwinMOS (توقيتات 2.5-3-3-6)

منصة الاختبار رقم 2

  • المعالج: Intel Pentium 4 3.4 GHz (Prescott core، Socket 775، FSB 800 / HT، 1 MB L2) بسرعة 2.8 جيجاهرتز
  • اللوحة الأم: Intel D915PCY على أساس شرائح Intel 915
  • الذاكرة: 2x512 ميجابايت PC2-4300 DDR2 SDRAM DIMM Samsung (4-4-4-8 توقيتات)

برمجة

  • نظام التشغيل Windows XP Professional SP1
  • أداة تثبيت Intel Chipset 5.0.2.1003

أقصى عرض النطاق الترددي للذاكرة الحقيقية

تم قياس الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي للذاكرة الحقيقية باستخدام الاختبار الفرعي عرض النطاق الترددي للذاكرة، الإعدادات المسبقة النطاق الترددي الأقصى لذاكرة الوصول العشوائي ، الجلب المسبق للبرامج ، MMX / SSE / SSE2. كما يوحي اسم الإعدادات المسبقة المحددة ، تستخدم هذه السلسلة من القياسات الطريقة القياسية لتحسين عمليات القراءة من ذاكرة الجلب المسبق للبرامج ، وجوهرها هو الجلب المسبق للبيانات التي ستكون مطلوبة لاحقًا من ذاكرة الوصول العشوائي إلى ذاكرة التخزين المؤقت L2 للمعالج . لتحسين عمليات الكتابة في الذاكرة ، يتم استخدام طريقة Non-Temporal Store لتجنب انسداد ذاكرة التخزين المؤقت. تبين أن النتائج باستخدام سجلات MMX و SSE و SSE2 متطابقة تقريبًا على سبيل المثال ، فيما يلي صورة تم الحصول عليها على منصة Prescott / DDR2 باستخدام SSE2.


Prescott / DDR2 ، أقصى عرض نطاق للذاكرة الحقيقية

لاحظ أنه لا توجد فروق نوعية ذات دلالة إحصائية بين DDR و DDR2 على ترددات متساوية Prescotts في هذا الاختبار. ولكن ما هو أكثر إثارة للاهتمام هو ذلك الخصائص الكميةعرض النطاق الترددي للذاكرة DDR-400 و DDR2-533 قريب جدًا! (انظر الجدول). وهذا على الرغم من حقيقة أن ذاكرة DDR2-533 لها أقصى عرض نطاق للذاكرة النظرية يبلغ 8.6 جيجابايت / ثانية (في وضع القناة المزدوجة). في الواقع ، لا نرى شيئًا مفاجئًا في النتيجة التي تم الحصول عليها ، لأن ناقل المعالج لا يزال 800 ميجاهرتز Quad-Pumped Bus ، وعرض النطاق الترددي الخاص به هو 6.4 جيجابايت / ثانية ، لذا فهو العامل المحدد.

فيما يتعلق بكفاءة عمليات الكتابة ، فيما يتعلق بالقراءة ، من السهل ملاحظة أنها ظلت كما هي. ومع ذلك ، يبدو هذا مرة أخرى طبيعيًا تمامًا ، لأنه في هذه الحالة يتم تعيين حد عرض النطاق الترددي للكتابة (2/3 من عرض النطاق الترددي للقراءة) بشكل صريح بواسطة الميزات المعمارية الدقيقة لمعالج بريسكوت.

استتار الذاكرة

بادئ ذي بدء ، دعنا نلقي نظرة فاحصة على كيف ولماذا قمنا بقياس زمن انتقال الذاكرة "الحقيقي" ، نظرًا لأن قياسه على منصات Pentium 4 هو في الواقع بعيد كل البعد عن كونه مهمة تافهة. وهذا يرجع إلى حقيقة أن معالجات هذه العائلة ، على وجه الخصوص ، نواة بريسكوت الجديدة ، تتميز بوجود أداة جلب بيانات أجهزة غير متزامنة "متقدمة" إلى حد ما ، مما يجعل من الصعب للغاية قياس هذه الخاصية بشكل موضوعي. نظام الذاكرة الفرعي. من الواضح أن استخدام طرق تجاوز الذاكرة المتسلسلة (للأمام أو للخلف) لقياس زمن الوصول غير مناسب تمامًا في هذه الحالة ، تعمل خوارزمية الجلب المسبق للأجهزة في هذه الحالة بأقصى قدر من الكفاءة ، "إخفاء" زمن الوصول. يعد استخدام أوضاع التجاوز العشوائي أكثر تبريرًا ، ومع ذلك ، فإن تجاوز الذاكرة العشوائية حقًا له عيب كبير آخر. الحقيقة هي أن مثل هذا القياس يتم إجراؤه في ظل ظروف فقدان D-TLB بنسبة 100٪ تقريبًا ، وهذا يؤدي إلى تأخيرات إضافية كبيرة ، والتي كتبنا عنها بالفعل. لذلك ، فإن الخيار الوحيد الممكن (من بين الطرق المطبقة في RMMA) هو شبه عشوائيوضع مسح للذاكرة يكون فيه تحميل كل صفحة لاحقة خطيًا (يؤدي إلى إبطال أخطاء D-TLB) ، بينما يكون الاجتياز داخل صفحة الذاكرة نفسها عشوائيًا حقًا.

ومع ذلك ، فقد أظهرت نتائج قياساتنا السابقة أنه حتى أسلوب القياس هذا يقلل كثيرًا من قيم زمن الانتقال. نعتقد أن هذا يرجع إلى ميزة أخرى لمعالجات Pentium 4 ، وهي القدرة على "التقاط" سطرين 64 بايت من الذاكرة إلى ذاكرة التخزين المؤقت L2 مرة واحدة مع كل وصول إليها. لإثبات هذه الظاهرة ، يوضح الشكل أدناه منحنيات اعتماد زمن الوصول لمرتين متتاليين من الوصول إلى نفس خط الذاكرة عند إزاحة العنصر الثاني من الخط بالنسبة للعنصر الأول ، الذي تم الحصول عليه على منصة Prescott / DDR2 باستخدام امتحان وصول D-Cache، المعد مسبقا تحديد حجم خط L2 D-Cache.


Prescott / DDR2 ، وصول البيانات عبر حافلة L2-RAM

يمكن أن نرى منهم (منحنى السير العشوائي هو الأكثر دلالة) أن الوصول إلى العنصر الثاني من الخط غير مصحوب بأي تأخيرات إضافية تصل إلى 60 بايت شاملة (وهو ما يتوافق مع الحجم الحقيقي لخط ذاكرة التخزين المؤقت L2 ، 64 بايت). تتوافق المنطقة 64-124 بايت مع قراءة البيانات من السطر التالي من الذاكرة. نظرًا لأن قيم زمن الانتقال في هذه المنطقة تزيد بشكل طفيف فقط ، فهذا يعني أن السطر التالي من الذاكرة يتم "ضخه" حقًا في ذاكرة التخزين المؤقت L2 للمعالج فورًا بعد التخزين المطلوب. ما الذي يمكن عمله من كل هذا عمليخاتمة؟ الأكثر مباشرة: من أجل "خداع" هذه الميزة لخوارزمية الجلب المسبق للأجهزة ، والتي تعمل في جميع حالات تجاوز الذاكرة ، يكفي ببساطة تجاوز السلسلة بخطوة مساوية لما يسمى الطول "الفعال" لـ خط ذاكرة التخزين المؤقت L2 ، وهو في حالتنا 128 بايت.

لذا ، دعنا ننتقل مباشرةً إلى نتائج قياسات زمن الوصول. من أجل الوضوح ، فيما يلي الرسوم البيانية لتفريغ ناقل L2-RAM التي تم الحصول عليها على منصة Prescott / DDR2.


Prescott / DDR2 ، زمن انتقال الذاكرة ، طول الخط 64 بايت


Prescott / DDR2 ، زمن انتقال الذاكرة ، طول الخط 128 بايت

كما في حالة اختبارات النطاق الترددي للذاكرة الحقيقية ، تبدو منحنيات زمن الوصول على منصة أخرى Prescott / DDR متماثلة تمامًا على المستوى النوعي. فقط الخصائص الكمية تختلف إلى حد ما. حان الوقت للاتصال بهم.

* الكمون في حالة عدم تفريغ الناقل L2-RAM

من السهل ملاحظة أن زمن انتقال DDR2-533 قد تبين أنه أعلى من زمن انتقال DDR-400. ومع ذلك ، لا يوجد شيء خارق للطبيعة هنا وفقًا لما سبق الأسس النظريةمعيار ذاكرة DDR2 الجديد ، هكذا ينبغي أن يكون.

الاختلاف في زمن الوصول بين DDR و DDR2 غير محسوس تقريبًا مع تجاوز ذاكرة 64 بايت قياسي (3 نانوثانية لصالح DDR) عندما يعمل الجلب المسبق للأجهزة بشكل نشط ، ومع ذلك ، مع سلسلة "سطرين" (128 بايت) تجاوز ، يصبح ملحوظًا بشكل أكبر. وبالتحديد ، فإن الحد الأدنى لزمن انتقال DDR2 (55.0 نانوثانية) يساوي الحد الأقصى لوقت استجابة DDR ؛ إذا قارنا الحد الأدنى والحد الأقصى من الكمون مع بعضنا البعض ، يكون الفرق حوالي 7-9 نانو ثانية (15-16٪) لصالح DDR. في الوقت نفسه ، يجب أن يقال ، إن القيم المتساوية عمليًا لوقت الاستجابة "المتوسط" الذي تم الحصول عليه في غياب تفريغ ناقل L2-RAM مفاجئ إلى حد ما ، سواء في حالة تجاوز 64 بايت (مع البيانات الجلب المسبق) وتجاوز 128 بايت (بدونه).). خاتمة

الاستنتاج الرئيسي الذي يطرح نفسه على أساس نتائج الأول الاختبار المقارنذاكرة DDR و DDR2 نظرة عامةيمكن صياغة ما يلي: "لم يحن وقت DDR2 بعد." السبب الرئيسي هو أنه من غير المجدي الكفاح من أجل زيادة عرض النطاق الترددي للذاكرة النظرية عن طريق زيادة تردد ناقل الذاكرة الخارجية. بعد كل شيء ، لا يزال ناقل الجيل الحالي من المعالجات يعمل بتردد 800 ميجاهرتز ، مما يحد من الإنتاجية الحقيقية لنظام الذاكرة الفرعي عند مستوى 6.4 جيجابايت / ثانية. وهذا يعني أنه ليس من المنطقي في الوقت الحالي تثبيت وحدات ذاكرة ذات نطاق ترددي نظري أعلى ، نظرًا لأن ذاكرة DDR-400 الموجودة حاليًا والمستخدمة على نطاق واسع في وضع القناة المزدوجة تبرر نفسها تمامًا ، بالإضافة إلى أنها ذات زمن انتقال أقل. بالمناسبة ، حول آخر مرة ، ترتبط الزيادة في وتيرة ناقل الذاكرة الخارجية حتمًا بالحاجة إلى إدخال تأخيرات إضافية ، والتي ، في الواقع ، تم تأكيدها من خلال نتائج اختباراتنا. وبالتالي ، يمكننا أن نفترض أن استخدام DDR2 سيبرر نفسه على الأقل في وقت لا يقل عن اللحظة التي تظهر فيها المعالجات الأولى بتردد ناقل يبلغ 1066 ميجاهرتز وأعلى ، مما يجعل من الممكن التغلب على القيود التي تفرضها سرعة ناقل المعالج على النطاق الترددي الحقيقي للنظام الفرعي للذاكرة ككل.



تحميل...
قمة