ram ddr2 ความถี่เท่าไหร่ครับ หน่วยความจำ DDR, DDR2, DDR3 ที่ทันสมัยสำหรับคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป

คำอธิบาย

นอกจากการแบ่งตามแบนด์วิธและความจุแล้ว โมดูลยังแบ่งตาม:

• การมีชิปหน่วยความจำเพิ่มเติมสำหรับรหัสแก้ไขข้อผิดพลาด แสดงด้วยอักขระ ECC เช่น: PC2-6400 ECC;
• การมีชิประบุที่อยู่เฉพาะ - ลงทะเบียน
  โมดูล "ปกติ" เรียกว่า "ไม่ลงทะเบียน" หรือ "ไม่มีบัฟเฟอร์" การลงทะเบียนในบัฟเฟอร์ - "ลงทะเบียน" - โมดูลปรับปรุงคุณภาพสัญญาณของบรรทัดที่อยู่คำสั่ง (โดยมีค่าใช้จ่ายของรอบการหน่วงเวลาเพิ่มเติมเมื่อเข้าถึง) ซึ่งช่วยให้คุณเพิ่มความถี่และใช้ชิปหน่วยความจำสูงสุด 36 ชิปต่อโมดูล การสร้างโมดูล ความจุที่เพิ่มขึ้นซึ่งใช้กันทั่วไปในเซิร์ฟเวอร์และเวิร์กสเตชัน โมดูล DDR2 Reg เกือบทั้งหมดที่ผลิตในปัจจุบันติดตั้ง ECC ด้วยเช่นกัน
• การมีชิป AMB (Advanced Memory Buffer) โมดูลดังกล่าวเรียกว่าบัฟเฟอร์ทั้งหมด ซึ่งแสดงด้วยตัวอักษร F หรือ FB และมีตำแหน่งหลักที่แตกต่างกันบนโมดูล นี่คือการพัฒนาเพิ่มเติมของแนวคิดของโมดูลที่ลงทะเบียน - บัฟเฟอร์หน่วยความจำขั้นสูงไม่เพียง แต่ระบุสัญญาณ แต่ยังรวมถึงข้อมูลและการใช้งาน บัสอนุกรมไปยังตัวควบคุมหน่วยความจำแทนแบบขนาน ไม่สามารถติดตั้งโมดูลเหล่านี้ในเมนบอร์ดที่ออกแบบมาสำหรับหน่วยความจำประเภทอื่น และตำแหน่งคีย์จะป้องกันสิ่งนี้

ตามกฎแล้วแม้ว่าเมนบอร์ดจะรองรับโมดูลที่ลงทะเบียนและไม่ได้บัฟเฟอร์ (หน่วยความจำปกติ) โมดูลก็ตาม ประเภทต่างๆ(แบบลงทะเบียนและแบบไม่บัฟเฟอร์) ไม่สามารถทำงานร่วมกันบนช่องสัญญาณเดียวกันได้ แม้จะมีความเข้ากันได้ทางกลของตัวเชื่อมต่อ แต่หน่วยความจำที่ลงทะเบียนจะไม่เริ่มทำงาน เมนบอร์ดออกแบบมาเพื่อใช้หน่วยความจำทั่วไป (ไม่มีบัฟเฟอร์) และในทางกลับกัน การมี/ไม่มี ECC ไม่ส่งผลกระทบต่อสถานการณ์แต่อย่างใด ทั้งหมดนี้ใช้กับทั้ง DDR ทั่วไปและ DDR-II

เป็นไปไม่ได้อย่างแน่นอนที่จะใช้หน่วยความจำที่ลงทะเบียนแทน หน่วยความจำแบบเดิมและในทางกลับกัน. โดยไม่มีข้อยกเว้น ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวในปัจจุบันคือบอร์ด LGA1366 แบบดูอัลโปรเซสเซอร์ที่ทำงานร่วมกับ DDR-III ทั้งแบบปกติและแบบลงทะเบียน แต่คุณไม่สามารถผสมหน่วยความจำทั้งสองประเภทในระบบเดียวได้

ข้อดีกว่า DDR

• แบนด์วิธที่สูงขึ้น
• โดยทั่วไปลดการใช้พลังงาน
• ปรับปรุงการออกแบบเพื่อส่งเสริมการระบายความร้อน

• โดยทั่วไปเวลาแฝง CAS สูงกว่า (3 ถึง 6)
• ความล่าช้าที่เกิดขึ้นที่ความถี่เดียวกัน (หรือสูงกว่า) จะสูงกว่า

DDR2 กำลังค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วย DDR3

ดูสิ่งนี้ด้วย

วรรณกรรม

V. Solomenchuk, P. Solomenchukเตารีดพีซี - พ.ศ. 2551 - ไอ 978-5-94157-711-8

หมายเหตุ

ลิงค์

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2553 .

ตลาดส่วนประกอบได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องด้วยการพัฒนาและนวัตกรรมใหม่ ๆ ด้วยความสม่ำเสมอที่น่าอิจฉา ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมผู้ใช้หลายคนที่มีเงินทุนอย่างชัดเจนไม่อนุญาตให้พวกเขาซื้อฮาร์ดแวร์ใหม่ในเวลาที่เหมาะสมจึงมีข้อสงสัยเกี่ยวกับพลังและประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์โดยรวม ตลอดเวลา การอภิปรายคำถามมากมายในฟอรัมทางเทคนิคเกี่ยวกับความเกี่ยวข้องของส่วนประกอบไม่เคยลดลง ในเวลาเดียวกันคำถามไม่ได้เกี่ยวข้องกับโปรเซสเซอร์การ์ดแสดงผลเท่านั้น หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม. อย่างไรก็ตามแม้จะมีพลวัตของการพัฒนาฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ แต่ความเกี่ยวข้องของเทคโนโลยีรุ่นก่อน ๆ ก็ไม่ได้หายไปอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังใช้กับส่วนประกอบ

หน่วยความจำ DDR2: ตั้งแต่วันแรกในตลาดจนถึงความนิยมที่ลดลง

DDR2 เป็นหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มรุ่นที่สอง (จากภาษาอังกฤษ หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบซิงโครนัสไดนามิก - SDRAM) หรือในสูตรปกติสำหรับผู้ใช้ RAM รุ่นต่อไปหลังจาก DDR1 ซึ่งแพร่หลายในกลุ่มคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล .

ได้รับการพัฒนาย้อนกลับไปในปี 2546 รูปแบบใหม่สามารถตั้งหลักในตลาดได้อย่างเต็มที่ภายในสิ้นปี 2547 เท่านั้น - เฉพาะชิปเซ็ตที่รองรับ DDR2 ในเวลานั้นเท่านั้น การโฆษณาอย่างแข็งขันโดยนักการตลาด รุ่นที่สองถูกนำเสนอเป็นทางเลือกที่ทรงพลังเกือบสองเท่า

สิ่งที่โดดเด่นจากความแตกต่างในตอนแรกคือความสามารถในการทำงานที่ความถี่สูงกว่ามาก โดยส่งข้อมูลสองครั้งในหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา ในทางกลับกัน จุดลบมาตรฐานของการเพิ่มความถี่คือเวลาหน่วงที่เพิ่มขึ้นระหว่างการทำงาน

ในที่สุด ในช่วงกลางทศวรรษที่ 2000 DDR2 ชนิดใหม่ที่ละเมิดตำแหน่งของรุ่นก่อนหน้า รุ่นแรก และเพียงรุ่นเดียวในปี 2010 ก็ถูก DDR2 รุ่นใหม่เข้ามาแทนที่อย่างมาก

คุณสมบัติของอุปกรณ์

โมดูล DDR2 RAM แบบกระจาย (เรียกขานว่า "แท่ง") มีบางส่วน คุณสมบัติที่โดดเด่นและพันธุ์. และแม้ว่าสิ่งใหม่ในช่วงเวลานั้นจะไม่ได้โจมตีอย่างตรงไปตรงมาด้วยรูปแบบที่หลากหลาย แต่ผู้ซื้อทุกคนสามารถมองเห็นความแตกต่างภายนอกได้ในทันที:

• โมดูล SDRAM แบบด้านเดียว/สองด้าน ซึ่งชิปจะอยู่ที่ด้านใดด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้านตามลำดับ
• DIMM เป็นฟอร์มแฟคเตอร์มาตรฐานในปัจจุบันสำหรับ SDRAM (หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบซิงโครนัสแบบไดนามิก ซึ่งก็คือ DDR2) การใช้งานจำนวนมากในคอมพิวเตอร์เอนกประสงค์เริ่มขึ้นในช่วงปลายทศวรรษที่ 90 ซึ่งอำนวยความสะดวกโดยหลักจากรูปลักษณ์ของโปรเซสเซอร์ Pentium II
• SO-DIMM เป็นโมดูล SDRAM แบบสั้นที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับ คอมพิวเตอร์แล็ปท็อป. SO-DIMM DDR2 ของโน้ตบุ๊กมีความแตกต่างที่สำคัญหลายประการจาก DIMM มาตรฐาน นี่คือโมดูลที่มีขนาดทางกายภาพที่เล็กกว่า การใช้พลังงานที่ต่ำกว่า และเป็นผลให้ประสิทธิภาพในระดับที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับปัจจัย DIMM มาตรฐาน ตัวอย่างของโมดูล RAM DDR2 สำหรับแล็ปท็อปสามารถดูได้จากภาพด้านล่าง

นอกเหนือจากคุณสมบัติข้างต้นทั้งหมดแล้ว ควรสังเกตว่า "เปลือก" ที่ค่อนข้างธรรมดาของลูกเต๋าในสมัยนั้น - เกือบทั้งหมดมีข้อยกเว้นที่หาได้ยาก จากนั้นจึงแสดงด้วยกระดานมาตรฐานที่มีไมโครวงจรเท่านั้น การตลาดในส่วนฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์เพิ่งเริ่มผ่อนคลาย ดังนั้นจึงไม่มีตัวอย่างจำหน่ายพร้อมหม้อน้ำขนาดต่างๆ และการออกแบบที่คุ้นเคยกับโมดูล RAM สมัยใหม่ จนถึงขณะนี้ พวกเขาทำหน้าที่ตกแต่งเป็นหลัก แทนที่จะทำหน้าที่กำจัดความร้อนที่เกิดขึ้น (ซึ่งโดยหลักการแล้ว ไม่ใช่แบบปกติของ DDR RAM)

ในภาพด้านล่าง คุณจะเห็นว่าโมดูล RAM DDR2-667 ที่มีฮีทซิงค์มีลักษณะอย่างไร

คีย์ความเข้ากันได้

หน่วยความจำ DDR2 ในการออกแบบมีความแตกต่างที่สำคัญอย่างมากจาก DDR รุ่นก่อนหน้า นั่นคือการขาดความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง ในตัวอย่างของรุ่นที่สอง สล็อตในโซนสัมผัสของตัวยึดที่มีสล็อต RAM บนเมนบอร์ดนั้นอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกันอยู่แล้ว ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมทางกายภาพจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะใส่ไดย์ DDR2 ลงในสล็อต DDR โดยไม่ทำลายอันใดอันหนึ่ง ส่วนประกอบ

พารามิเตอร์ปริมาตร

สำหรับเมนบอร์ดทั่วไป (เมนบอร์ดสำหรับใช้ในบ้าน/สำนักงาน) มาตรฐาน DDR2 สามารถให้ความจุได้สูงสุด 16 กิกะไบต์ สำหรับโซลูชันเซิร์ฟเวอร์ ขีดจำกัดของวอลุ่มถึง 32 กิกะไบต์

นอกจากนี้ยังควรให้ความสนใจกับความแตกต่างทางเทคนิคอีกประการหนึ่ง: ปริมาณขั้นต่ำหนึ่งลูกเต๋าคือ 1 GB นอกจากนี้ยังมีอีกสองตัวเลือกสำหรับโมดูล DDR2 ในตลาด: 2Gb และ 8Gb ดังนั้นเพื่อให้ได้ RAM สูงสุดตามมาตรฐานนี้ ผู้ใช้จะต้องติดตั้ง 8 GB sticks สองแท่งหรือ 4 GB sticks สี่แท่งตามลำดับ

ความถี่ในการสื่อสาร

พารามิเตอร์นี้รับผิดชอบความสามารถของบัสหน่วยความจำในการส่งข้อมูลให้ได้มากที่สุดต่อหน่วยเวลา ค่าความถี่ที่สูงขึ้นหมายความว่าสามารถถ่ายโอนข้อมูลได้มากขึ้น และที่นี่หน่วยความจำ DDR2 มีประสิทธิภาพสูงกว่ารุ่นก่อนหน้าอย่างมาก ซึ่งสามารถทำงานได้ในช่วงสูงสุดตั้งแต่ 200 ถึง 533 MHz ท้ายที่สุดแล้วความถี่ขั้นต่ำของแถบ DDR2 คือ 533 MHz และในทางกลับกันการคัดลอกสูงสุดอาจโอเวอร์คล็อกได้ถึง 1200 MHz

อย่างไรก็ตาม ด้วยการเติบโตของความถี่หน่วยความจำ เวลาก็เพิ่มขึ้นตามธรรมชาติเช่นกัน ซึ่งประสิทธิภาพหน่วยความจำไม่น้อยขึ้นอยู่กับ

เกี่ยวกับการกำหนดเวลา

เวลาคือช่วงเวลาตั้งแต่วินาทีที่ขอข้อมูลจนถึงเวลาที่อ่านจาก RAM และยิ่งความถี่ของโมดูลเพิ่มขึ้นมากเท่าไหร่ RAM ก็ยิ่งต้องการเวลาในการดำเนินการให้เสร็จสิ้นนานขึ้นเท่านั้น (แน่นอนว่าไม่ใช่ความล่าช้าอย่างมาก)

พารามิเตอร์วัดเป็นนาโนวินาที ประสิทธิภาพที่มีผลกระทบมากที่สุดคือเวลาแฝง (เวลาแฝงของ CAS) ซึ่งระบุเป็น CL* ในข้อมูลจำเพาะ (สามารถระบุตัวเลขใดๆ แทน * และยิ่งมีขนาดเล็ก บัสหน่วยความจำจะทำงานเร็วขึ้นเท่านั้น) ในบางกรณี เวลาของแท่งจะถูกระบุด้วยชุดค่าผสมสามอักขระ (เช่น 5-5-5) อย่างไรก็ตาม ตัวเลขแรกจะเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุด ซึ่งจะระบุเวลาแฝงของหน่วยความจำเสมอ หากระบุเวลาเป็นชุดค่าผสมสี่หลัก ซึ่งค่าสุดท้ายมีค่ามากกว่าค่าอื่นๆ ทั้งหมดอย่างเห็นได้ชัด (เช่น 5-5-5-15) นี่คือระยะเวลาของรอบการทำงานทั้งหมดเป็นนาโนวินาที

ชายชราที่ไม่สูญเสียรูปร่าง

รุ่นที่สองทำให้เกิดเสียงดังในแวดวงคอมพิวเตอร์ซึ่งทำให้ได้รับความนิยมอย่างมากและยอดขายที่ยอดเยี่ยม เช่นเดียวกับรุ่นก่อน DDR2 สามารถถ่ายโอนข้อมูลบนทั้งสองส่วน แต่บัสที่เร็วกว่าพร้อมความสามารถในการถ่ายโอนข้อมูลช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้อย่างมาก นอกจากนี้ ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สูงขึ้นยังเป็นจุดบวก - ที่ระดับ 1.8 V. และหากสิ่งนี้แทบไม่มีผลกระทบใด ๆ ต่อภาพรวมของการใช้พลังงานของคอมพิวเตอร์ มันก็มีผลในเชิงบวกอย่างแท้จริงต่ออายุการใช้งาน (โดยเฉพาะอย่างเข้มข้น งานเหล็ก).

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีจะหยุดเป็นเช่นนั้นหากไม่พัฒนาต่อไป นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับการกำเนิดของ DDR3 รุ่นต่อไปในปี 2550 ภารกิจคือค่อยๆ ผลักดัน DDR2 ที่ล้าสมัยออกจากตลาดอย่างค่อยเป็นค่อยไป อย่างไรก็ตาม "ความล้าสมัย" นี้หมายถึงการไร้ความสามารถโดยสิ้นเชิงกับเทคโนโลยีใหม่หรือไม่?

ตัวต่อตัวกับรุ่นที่สาม

นอกเหนือจากความเข้ากันไม่ได้แบบเก่าแล้ว DDR3 ยังนำเสนอนวัตกรรมทางเทคนิคหลายอย่างในมาตรฐาน RAM:

• ปริมาณสูงสุดที่รองรับสำหรับมาเธอร์บอร์ดอนุกรมเพิ่มขึ้นจาก 16 เป็น 32 GB (ในเวลาเดียวกัน ตัวบ่งชี้ของโมดูลหนึ่งอาจถึง 16 GB แทนที่จะเป็น 8 ก่อนหน้านี้)
• อัตราข้อมูลที่สูงขึ้นด้วยขั้นต่ำ 2133 MHz และสูงสุด 2800 MHz
• สุดท้าย มาตรฐานการใช้พลังงานที่ลดลงสำหรับแต่ละเจเนอเรชั่นใหม่: 1.5 V เทียบกับ 1.8 V สำหรับเจเนอเรชั่นที่สอง นอกจากนี้ การดัดแปลงอีกสองรายการได้รับการพัฒนาโดยใช้ DDR3: DDR3L และ LPDDR3 ซึ่งกินไฟ 1.35 V และ 1.2 V ตามลำดับ

นอกเหนือจากสถาปัตยกรรมใหม่แล้ว เวลายังเพิ่มขึ้นอีกด้วย แต่ประสิทธิภาพที่ลดลงจากสิ่งนี้ถูกชดเชยด้วยความถี่ในการทำงานที่สูงขึ้น

ผู้ซื้อตัดสินใจอย่างไร?

ผู้ซื้อไม่ใช่วิศวกรพัฒนา นอกเหนือจากลักษณะทางเทคนิคแล้วราคาของผลิตภัณฑ์เองก็มีความสำคัญไม่น้อยสำหรับผู้ซื้อ

ในช่วงเริ่มต้นของการขายฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ ราคามักจะสูงขึ้น แรมชนิดใหม่แบบเดียวกันนี้ออกสู่ตลาดเป็นครั้งแรกด้วยราคาที่แตกต่างกันมากเมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้า

อย่างไรก็ตาม การเพิ่มประสิทธิภาพระหว่างรุ่นในแอปพลิเคชันส่วนใหญ่ หากไม่ขาดเลย เป็นเพียงตัวบ่งชี้ที่ไร้สาระ เห็นได้ชัดว่าไม่คู่ควรกับการจ่ายเงินมากเกินไป เวลาเดียวที่เหมาะสมในการเปลี่ยนไปใช้ RAM รุ่นใหม่คือเมื่อป้ายราคาลดลงถึงระดับก่อนหน้า (สิ่งนี้เกิดขึ้นเสมอในส่วนการขาย SDRAM ซึ่งเหมือนกันกับ DDR2 และ DDR3 สิ่งเดียวกันนี้กำลังเกิดขึ้นกับ DDR3 และ DDR4 ใหม่) และเมื่อราคาของการจ่ายเงินมากเกินไประหว่างรุ่นสุดท้ายและรุ่นก่อนหน้าจะอยู่ที่ขั้นต่ำสุด (ซึ่งเพียงพอสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพเล็กน้อย) จากนั้นในสถานการณ์เช่นนี้เท่านั้นที่สามารถคิดเปลี่ยน RAM ได้

ในทางกลับกัน มีเหตุผลมากที่สุดสำหรับเจ้าของคอมพิวเตอร์ที่มีหน่วยความจำ DDR2 ในการรับ RAM ประเภทใหม่ด้วยการอัปเกรดอย่างละเอียดจากประเภทที่เหมาะสมซึ่งรองรับประเภทใหม่ล่าสุดนี้เท่านั้น และประเภทใหม่ เมนบอร์ด(และในปัจจุบัน การอัปเกรดเป็นส่วนประกอบที่รองรับหน่วยความจำ DDR4 นั้นสมเหตุสมผลแล้ว: ราคาปัจจุบันอยู่ในระดับเดียวกับ DDR3 และการเพิ่มขึ้นระหว่างรุ่นที่สี่และรุ่นที่สองจะเห็นได้ชัดเจนกว่าระหว่างรุ่นที่สามและรุ่นที่สอง)

มิฉะนั้นหากผู้ใช้ไม่ได้วางแผนการอัปเกรดดังกล่าวเลยก็เป็นไปได้ที่จะใช้ DDR2 เดียวกันซึ่งราคาค่อนข้างต่ำ มันจะเพียงพอที่จะเพิ่มจำนวน RAM ทั้งหมดที่มีโมดูลที่คล้ายกันหากจำเป็น ขีดจำกัดหน่วยความจำที่อนุญาตของประเภทนี้แม้ในปัจจุบันจะครอบคลุมมากกว่าความต้องการทั้งหมดของผู้ใช้ส่วนใหญ่ (ในกรณีส่วนใหญ่ จะเพียงพอสำหรับการติดตั้งโมดูล DDR2 2Gb เพิ่มเติม) และความล่าช้าของประสิทธิภาพกับรุ่นถัดไปนั้นไม่สำคัญเลย

ราคาขั้นต่ำสำหรับโมดูล RAM (พิจารณาเฉพาะตัวอย่างของแบรนด์ที่ตรวจสอบแล้ว Hynix, Kingston และ Samsung) อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับภูมิภาคที่อยู่อาศัยของผู้ซื้อและร้านค้าที่เขาเลือก

ในบทความนี้ เราจะพิจารณา RAM สมัยใหม่ 3 ประเภทสำหรับคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป:

• DDR- เป็น RAM ที่เก่าแก่ที่สุดที่คุณยังสามารถซื้อได้ในวันนี้ แต่รุ่งอรุณได้ผ่านไปแล้วและนี่คือมากที่สุด มุมมองเก่า RAM ซึ่งเราจะพิจารณา คุณจะต้องห่างไกลจากเมนบอร์ดและโปรเซสเซอร์ใหม่ที่ใช้ RAM ประเภทนี้แม้ว่าจะมีอยู่มากมาย ระบบที่มีอยู่ใช้แรม DDR แรงดันไฟฟ้าในการทำงานของ DDR คือ 2.5 โวลต์ (โดยปกติจะเพิ่มขึ้นเมื่อโปรเซสเซอร์โอเวอร์คล็อก) และเป็นผู้ใช้ไฟฟ้ารายใหญ่ที่สุดจากหน่วยความจำ 3 ประเภทที่เรากำลังพิจารณา
• DDR2เป็นประเภทหน่วยความจำที่ใช้บ่อยที่สุดใน คอมพิวเตอร์สมัยใหม่. ไม่ใช่ที่เก่าแก่ที่สุด แต่ก็ไม่ รูปลักษณ์ใหม่ล่าสุดหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม โดยทั่วไปแล้ว DDR2 จะเร็วกว่า DDR ดังนั้น DDR2 จึงมีอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่สูงกว่ารุ่นก่อนหน้า (รุ่น DDR2 ที่ช้าที่สุดมีความเร็วเท่ากับรุ่น DDR ที่เร็วที่สุด) DDR2 กินไฟ 1.8 โวลต์ และเช่นเดียวกับ DDR แรงดันไฟฟ้ามักจะเพิ่มขึ้นเมื่อโปรเซสเซอร์โอเวอร์คล็อก
• DDR3- ประเภทหน่วยความจำที่รวดเร็วและใหม่ อีกครั้ง DDR3 เร็วกว่า DDR2 ดังนั้นความเร็วต่ำสุดจึงเท่ากับความเร็ว DDR2 ที่เร็วที่สุด DDR3 ใช้พลังงานน้อยกว่า RAM ประเภทอื่น DDR3 กินไฟ 1.5 โวลต์และมากกว่านั้นเล็กน้อยเมื่อโอเวอร์คล็อกโปรเซสเซอร์

ตารางที่ 1: ข้อมูลจำเพาะแรมตามมาตรฐาน JEDEC

เจเดค- สภาวิศวกรรมอุปกรณ์อิเล็กตรอนร่วม (สภาวิศวกรรมร่วมสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์)

คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดซึ่งขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของหน่วยความจำคือแบนด์วิธ ซึ่งแสดงเป็นผลคูณของความถี่บัสระบบและจำนวนข้อมูลที่ถ่ายโอนต่อรอบ หน่วยความจำสมัยใหม่มีความกว้างบัส 64 บิต (หรือ 8 ไบต์) ดังนั้นแบนด์วิดท์ของหน่วยความจำ DDR400 คือ 400 MHz x 8 ไบต์ = 3200 MB ต่อวินาที (หรือ 3.2 GB / วินาที) ดังนั้นการกำหนดอื่นสำหรับหน่วยความจำประเภทนี้จึงตามมา - PC3200 เมื่อเร็ว ๆ นี้มักใช้การเชื่อมต่อหน่วยความจำแบบดูอัลแชนเนลซึ่งแบนด์วิดท์ (ตามทฤษฎี) เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ดังนั้นในกรณีของสองโมดูล DDR400 เราจะได้สูงสุด ความเร็วที่เป็นไปได้การแลกเปลี่ยนข้อมูล 6.4 GB / s

แต่บน ประสิทธิภาพสูงสุดหน่วยความจำก็ได้รับผลกระทบเช่นกัน พารามิเตอร์ที่สำคัญเป็น "เวลาหน่วยความจำ"

เป็นที่ทราบกันดีว่าโครงสร้างทางตรรกะของธนาคารหน่วยความจำคืออะไร อาร์เรย์สองมิติ- เมทริกซ์ที่ง่ายที่สุด แต่ละเซลล์มีที่อยู่ หมายเลขแถว และหมายเลขคอลัมน์ของตัวเอง หากต้องการอ่านเนื้อหาของเซลล์อาร์เรย์ตามอำเภอใจ ตัวควบคุมหน่วยความจำต้องระบุหมายเลขแถว RAS (Row Adress Strobe) และหมายเลขคอลัมน์ CAS (Column Adress Strobe) ซึ่งข้อมูลจะถูกอ่าน เป็นที่ชัดเจนว่าจะมีการหน่วงเวลา (เวลาแฝงของหน่วยความจำ) อยู่เสมอระหว่างการออกคำสั่งและการดำเนินการ และการกำหนดเวลาเหล่านี้เป็นลักษณะเฉพาะของคำสั่งนั้น มีพารามิเตอร์ต่าง ๆ มากมายที่กำหนดเวลา แต่สี่พารามิเตอร์ที่ใช้บ่อยที่สุด:

• CAS Latency (CAS) - ความล่าช้าในรอบระหว่างสัญญาณ CAS และเอาต์พุตจริงของข้อมูลจากเซลล์ที่เกี่ยวข้อง หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของโมดูลหน่วยความจำ
• RAS ถึง CAS Delay (tRCD) - จำนวนรอบบัสหน่วยความจำที่ต้องผ่านหลังจากให้สัญญาณ RAS ก่อนจึงจะสามารถส่งสัญญาณ CAS ได้
• Row Precharge (tRP) - เวลาที่ใช้ในการปิดหน้าหน่วยความจำภายในธนาคารเดียวที่ใช้ในการชาร์จใหม่
• เปิดใช้งานเพื่อเติมเงิน (tRAS) - เวลาใช้งานแฟลช จำนวนรอบขั้นต่ำระหว่างคำสั่งเปิดใช้งาน (RAS) และคำสั่งเติมเงิน (Precharge) ซึ่งสิ้นสุดการทำงานในบรรทัดนี้ หรือปิดธนาคารเดียวกัน

หากคุณเห็นการกำหนด "2-2-2-5" หรือ "3-4-4-7" บนโมดูล คุณมั่นใจได้ว่าพารามิเตอร์เหล่านี้เป็นพารามิเตอร์ที่กล่าวถึงข้างต้น: CAS-tRCD-tRP-tRAS

ค่า CAS Latency มาตรฐานสำหรับหน่วยความจำ DDR คือ 2 และ 2.5 รอบ โดยที่ CAS Latency 2 หมายความว่าข้อมูลจะได้รับเพียงสองรอบหลังจากได้รับคำสั่ง Read ในบางระบบสามารถมีค่าเป็น 3 หรือ 1.5 และสำหรับ DDR2-800 เช่น รุ่นล่าสุดมาตรฐาน JEDEC กำหนดพารามิเตอร์นี้ในช่วงตั้งแต่ 4 ถึง 6 รอบ ในขณะที่ 4 เป็นตัวเลือกที่รุนแรงสำหรับวงจรไมโคร "โอเวอร์คล็อกเกอร์" ที่เลือก RAS-CAS และ RAS Precharge latency มักจะอยู่ที่ 2, 3, 4 หรือ 5 นาฬิกา ในขณะที่ tRAS จะนานกว่าเล็กน้อย จาก 5 ถึง 15 นาฬิกา ยิ่งเวลาเหล่านี้ต่ำ (ที่ความถี่สัญญาณนาฬิกาเดียวกัน) ประสิทธิภาพของหน่วยความจำก็จะยิ่งสูงขึ้น ตัวอย่างเช่น โมดูลที่มีเวลาแฝง CAS 2.5 มักจะทำงานได้ดีกว่าโมดูลที่มีเวลาแฝง 3.0 ยิ่งไปกว่านั้น ในหลายกรณี หน่วยความจำที่มีไทม์มิ่งต่ำกว่า แม้จะใช้ความถี่สัญญาณนาฬิกาต่ำกว่า ก็ยังเร็วกว่า

ตารางที่ 2-4 แสดงความเร็วและข้อมูลจำเพาะของหน่วยความจำ DDR, DDR2, DDR3 ทั่วไป:

ตารางที่ 2: ความเร็วและข้อมูลจำเพาะของหน่วยความจำ DDR ทั่วไป

ตารางที่ 3: ความเร็วและข้อมูลจำเพาะของหน่วยความจำ DDR2 ทั่วไป

ตารางที่ 4: ความเร็วและข้อมูลจำเพาะของหน่วยความจำ DDR3 ทั่วไป

DDR3 สามารถเรียกได้ว่าเป็นผู้มาใหม่ในบรรดาหน่วยความจำรุ่นต่างๆ โมดูลหน่วยความจำประเภทนี้ใช้ได้ประมาณหนึ่งปีเท่านั้น ประสิทธิภาพของหน่วยความจำนี้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เพิ่งมาถึงขอบเขตของ JEDEC ได้ไม่นาน และก้าวข้ามขอบเขตเหล่านี้ไปแล้ว วันนี้ DDR3-1600 (ความเร็วสูงสุดของ JEDEC) มีวางจำหน่ายอย่างแพร่หลาย และผู้ผลิตหลายรายก็นำเสนอ DDR3-1800 แล้ว) ต้นแบบของ DDR3-2000 แสดงในตลาดสมัยใหม่และจะวางจำหน่ายในปลายปีนี้ - ต้นปีหน้า

ผู้ผลิตระบุว่าเปอร์เซ็นต์ของโมดูลหน่วยความจำ DDR3 ที่เข้าสู่ตลาดนั้นยังน้อย โดยอยู่ในช่วง 1%-2% ซึ่งหมายความว่า DDR3 ยังมีหนทางอีกยาวไกลก่อนที่จะสามารถเทียบเคียงยอดขาย DDR ได้ (ยังอยู่ใน 12% ช่วง -2%) 16%) และสิ่งนี้จะทำให้ DDR3 เข้าใกล้ยอดขาย DDR2 มากขึ้น (25%-35% ตามผู้ผลิต)

ตอนนี้มาตรฐาน RAM ปัจจุบันคือ DDR4 แต่ก็ยังมีคอมพิวเตอร์จำนวนมากที่ใช้ DDR3, DDR2 และแม้แต่ DDR เนื่องจาก RAM นี้ ผู้ใช้จำนวนมากจึงสับสนและลืมว่า RAM ชนิดใดที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ของตน บทความนี้จะอุทิศให้กับการแก้ปัญหานี้ ที่นี่เราจะบอกคุณถึงวิธีค้นหาว่า RAM ประเภทใดที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ DDR, DDR2, DDR3 หรือ DDR4

หากคุณมีโอกาสเปิดคอมพิวเตอร์และตรวจสอบส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ คุณจะได้รับข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดจากสติกเกอร์บนโมดูล RAM

โดยปกติบนสติกเกอร์คุณจะพบคำจารึกที่มีชื่อของโมดูลหน่วยความจำ ชื่อนี้ขึ้นต้นด้วยตัวอักษร "PC" ตามด้วยตัวเลข และระบุประเภทของ RAM ที่เป็นปัญหาและอัตราความเร็วเป็นเมกะไบต์ต่อวินาที (MB/s)

ตัวอย่างเช่น หากโมดูลหน่วยความจำระบุว่า PC1600 หรือ PC-1600 แสดงว่าเป็นโมดูล DDR รุ่นแรกที่มีแบนด์วิดท์ 1600 MB/s หากโมดูลระบุว่า PC2-3200 แสดงว่าเป็น DDR2 ที่มีแบนด์วิธ 3200 MB/s ถ้า PC3 เป็น DDR3 และอื่นๆ โดยทั่วไปแล้ว ตัวเลขตัวแรกหลังตัวอักษร PC หมายถึงการสร้าง DDR หากไม่มีหมายเลขนี้ แสดงว่าเป็น DDR รุ่นแรกที่เรียบง่าย

ในบางกรณี โมดูล RAM จะไม่ระบุชื่อของโมดูล แต่ระบุประเภทของ RAM และความถี่ที่ใช้งาน ตัวอย่างเช่น อาจเขียน DDR3 1600 บนโมดูล ซึ่งหมายความว่านี่คือโมดูล DDR3 ที่มีความถี่หน่วยความจำที่มีประสิทธิภาพ 1600 MHz

เพื่อเชื่อมโยงชื่อของโมดูลกับประเภทของ RAM และแบนด์วิธกับความถี่ที่มีประสิทธิภาพ คุณสามารถใช้ตารางที่เราให้ไว้ด้านล่าง

การใช้โปรแกรมพิเศษ

หากโมดูล RAM ของคุณได้รับการติดตั้งในคอมพิวเตอร์แล้ว คุณจะทราบได้ว่าโมดูลเหล่านั้นกำลังใช้โปรแกรมพิเศษประเภทใดอยู่

ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดคือการใช้ โปรแกรมฟรี CPU-Z ในการทำเช่นนี้ ให้เปิด CPU-Z บนคอมพิวเตอร์ของคุณแล้วไปที่แท็บ "หน่วยความจำ" ที่นี่ที่มุมซ้ายบนของหน้าต่าง ประเภทของ RAM ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ของคุณจะถูกระบุ

นอกจากนี้ในแท็บ "หน่วยความจำ" คุณสามารถค้นหาความถี่ที่มีประสิทธิภาพซึ่ง RAM ของคุณกำลังทำงานอยู่ ในการทำเช่นนี้ คุณต้องใช้ค่าของ "ความถี่ DRAM" และคูณด้วยสอง ตัวอย่างเช่น ในภาพหน้าจอด้านล่าง ความถี่คือ 665.1 MHz คูณด้วย 2 แล้วรับความถี่จริงที่ 1330.2 MHz

หากคุณต้องการทราบว่ามีการติดตั้งโมดูล RAM ใดในคอมพิวเตอร์ของคุณ คุณสามารถรับข้อมูลนี้ได้ที่แท็บ "SPD"

ที่นี่ คุณสามารถดูจำนวนโมดูลหน่วยความจำที่ติดตั้ง ผู้ผลิตของพวกเขาคือใคร ความถี่ใดที่โมดูลหน่วยความจำนี้สามารถทำงานได้ และอื่นๆ อีกมากมาย

พื้นฐานทางทฤษฎีและผลลัพธ์แรกของการทดสอบระดับต่ำ

DDR2 เป็นมาตรฐานหน่วยความจำใหม่ที่ได้รับการอนุมัติจากสภาวิศวกรรมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ร่วม ซึ่งรวมถึงผู้ผลิตชิปและโมดูลหน่วยความจำจำนวนมาก เช่นเดียวกับชิปเซ็ต มาตรฐานรุ่นแรกได้รับการเผยแพร่แล้วในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2546 ในที่สุดก็ได้รับการอนุมัติในเดือนมกราคม พ.ศ. 2547 และได้รับชื่อ DDR2 SDRAM SPECIFICATION, JESD79-2, revision A () DDR2 ใช้เทคโนโลยี DDR (Double Data Rate) ที่รู้จักกันดีและได้รับการพิสูจน์แล้ว คุณยังสามารถพูดว่า: "DDR2 เริ่มต้นเมื่อ DDR สิ้นสุด" กล่าวอีกนัยหนึ่ง DDR2 ตัวแรกจะทำงานที่ความถี่ซึ่งเป็นขีดจำกัดสำหรับหน่วยความจำ DDR-400 รุ่นปัจจุบัน (มาตรฐาน PC3200, ความถี่นาฬิกา 200 MHz) และเวอร์ชันต่อไปจะเหนือกว่าอย่างเห็นได้ชัด หน่วยความจำ DDR2 รุ่นแรกซึ่งปัจจุบันผลิตโดยผู้จำหน่าย เช่น และ เป็นรุ่น DDR2-400 และ DDR2-533 ซึ่งทำงานที่ 200 MHz และ 266 MHz ตามลำดับ ถัดไปคาดว่าจะมีโมดูล DDR2-667 และ DDR2-800 รุ่นใหม่แม้ว่าจะสังเกตว่าไม่น่าจะปรากฏเลยและยิ่งไปกว่านั้นจะแพร่หลายแม้ในสิ้นปีนี้

ในความเป็นธรรมควรสังเกตว่าหน่วยความจำ DDR2 นั้นปรากฏขึ้นเมื่อนานมาแล้ว - แน่นอนฉันหมายถึงหน่วยความจำบนการ์ดแสดงผล อย่างไรก็ตาม รูปแบบนี้ของ DDR2 (เรียกว่า GDDR2) เป็นจริง ชนิดพิเศษหน่วยความจำที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับตลาดการ์ดแสดงผลและแตกต่างจาก DDR2 รุ่น "เดสก์ท็อป" เล็กน้อยซึ่งเป็นหัวข้อของการตรวจสอบนี้ ข้อมูลทั่วไป

ดังนั้น DDR2-SDRAM "เดสก์ท็อป" จึงถือเป็นการแทนที่วิวัฒนาการสำหรับหน่วยความจำ DDR รุ่นปัจจุบัน หลักการทำงานของมันคือการถ่ายโอนข้อมูลเดียวกัน (ที่ระดับของโมดูลหน่วยความจำ) ดำเนินการผ่านบัส 64 บิตบนทั้งสองส่วนของสัญญาณนาฬิกา (ขึ้น "ด้านหน้า" และ "ทางลัด" ลง) ซึ่งให้ อัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่มีประสิทธิภาพสองเท่าเมื่อเทียบกับความถี่ แน่นอนว่าในขณะเดียวกัน DDR2 ได้นำนวัตกรรมหลายอย่างมาใช้ซึ่งทำให้สามารถข้ามไปยังความถี่ที่สูงกว่ามาก (และเป็นผลให้แบนด์วิธสูงขึ้น) และความจุที่มากขึ้นของอาร์เรย์ไมโครชิป ในแง่หนึ่ง และลดการใช้พลังงานของโมดูล ในอีกทางหนึ่ง เราจะเห็นได้อย่างไรในภายหลัง แต่สำหรับตอนนี้เรามาดูข้อเท็จจริง "มหภาค" โมดูลหน่วยความจำ DDR2 ผลิตในรูปแบบฟอร์มแฟคเตอร์ใหม่ ในรูปแบบของ DIMM 240 พิน ซึ่งไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้ทางไฟฟ้ากับสล็อตสำหรับโมดูลหน่วยความจำ DDR (ตามจำนวนพิน ระยะห่างระหว่างพิน และพินเอาท์ของโมดูล) ดังนั้น มาตรฐาน DDR2 จึงไม่รองรับความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับ DDR

ตารางด้านล่างแสดงหลักการตั้งชื่อที่ได้รับการอนุมัติและข้อมูลจำเพาะสำหรับมาตรฐาน DDR2 สามมาตรฐานแรก สังเกตได้ง่ายว่า DDR2-400 มีแบนด์วิธเท่ากับประเภทหน่วยความจำ DDR-400 ปัจจุบัน

โมดูลหน่วยความจำ DDR2 รุ่นแรกจะวางจำหน่ายในรุ่น 256MB, 512MB และ 1GB อย่างไรก็ตาม มาตรฐานนี้ให้ความเป็นไปได้ในการสร้างโมดูลที่มีความจุมากขึ้นอย่างมากถึง 4 GB ซึ่งเป็นโมดูลพิเศษ (ไม่รองรับตัวเลือกเดสก์ท็อป อย่างน้อยใน ช่วงเวลานี้). ในอนาคตคาดว่าจะมีโมดูลที่มีความจุมากขึ้น

ชิป DDR2 จะถูกผลิตขึ้นโดยใช้แพ็คเกจ FBGA (Fine Ball Grid Array) ที่มีขนาดกะทัดรัดกว่ารุ่น TSOP-II ดั้งเดิม ทำให้มีความจุชิปที่สูงขึ้นในขนาดที่เล็กลงและปรับปรุงประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและความร้อน ผู้ผลิต DDR บางรายใช้วิธีบรรจุภัณฑ์นี้เป็นตัวเลือกอยู่แล้ว แต่แนะนำให้ใช้ในแง่ของมาตรฐาน JEDEC

แรงดันไฟฟ้าที่ใช้โดยโมดูล DDR2 คือ 1.8 V ตามมาตรฐาน ซึ่งน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ DDR (2.5 V) ผลที่ตามมาที่ค่อนข้างคาดหวัง (แม้ว่าจะไม่ชัดเจนนัก) ของข้อเท็จจริงนี้คือการใช้พลังงานที่ลดลง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้ผลิตทั้งแล็ปท็อป เวิร์กสเตชันและเซิร์ฟเวอร์ขนาดใหญ่ ซึ่งปัญหาพลังงานที่โมดูลหน่วยความจำกระจายไปนั้นยังห่างไกลจากจุดสุดท้าย DDR2 จากภายใน

มาตรฐาน DDR2 มีหลายอย่าง การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญข้อมูลจำเพาะของ DDR ที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนข้อมูล ซึ่งช่วยให้คุณประสบความสำเร็จได้มากขึ้น ความถี่สูงด้วยการใช้พลังงานที่น้อยลง เราจะพิจารณาการลดการกระจายพลังงานในขณะที่เพิ่มความเร็วของโมดูลได้อย่างไร

การสุ่มตัวอย่างข้อมูล

การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญใน DDR2 คือความสามารถในการดึงข้อมูล 4 บิตต่อสัญญาณนาฬิกาพร้อมกัน (4n-prefetch) ซึ่งตรงข้ามกับการดึงข้อมูล 2 บิต (2n-prefetch) ที่ใช้ใน DDR โดยพื้นฐานแล้วหมายความว่าในแต่ละรอบสัญญาณนาฬิกาของบัสหน่วยความจำ DDR2 จะถ่ายโอนข้อมูล 4 บิตจากธนาคารโลจิคัล (ภายใน) ของชิปหน่วยความจำไปยังบัฟเฟอร์ I / O ผ่านบรรทัดอินเทอร์เฟซข้อมูลเดียว ในขณะที่ DDR ปกติคือ สามารถถ่ายโอนได้เพียง 2 บิตต่อนาฬิกาต่อบรรทัด ค่อนข้างเป็นธรรมชาติ หากเป็นเช่นนั้น หากเป็นเช่นนั้น เหตุใดแบนด์วิธที่มีประสิทธิภาพของ DDR2-400 จึงเท่ากับของ DDR-400 ปกติ (3.2 GB/s) และไม่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

เพื่อตอบคำถามนี้ ก่อนอื่นเรามาดูว่าหน่วยความจำ DDR-400 ทั่วไปทำงานอย่างไร ในกรณีนี้ ทั้งคอร์หน่วยความจำและบัฟเฟอร์ I/O ทำงานที่ความถี่ 200 MHz และความถี่ "ใช้งานจริง" ของบัสข้อมูลภายนอกด้วยเทคโนโลยี DDR คือ 400 MHz ตามกฎ 2n-prefetch ในแต่ละรอบหน่วยความจำ (200 MHz) ข้อมูล 2 บิตจะเข้าสู่บัฟเฟอร์ I / O ในแต่ละบรรทัดอินเทอร์เฟซข้อมูล งานของบัฟเฟอร์นี้คือการทำมัลติเพล็กซ์/ดีเอ็มมัลติเพล็กซ์ (MUX/DEMUX) ของสตรีมข้อมูลด้วยวิธีง่ายๆ "การกลั่น" ของสตรีมความเร็วสูงแคบให้เป็นสตรีมความเร็วต่ำที่กว้าง และในทางกลับกัน เนื่องจากในชิปหน่วยความจำ DDR SDRAM โลจิคัลแบงก์มีความกว้างของบัสข้อมูลที่เชื่อมต่อและแอมพลิฟายเออร์ระดับกว้างเป็นสองเท่าจากสลักอ่านถึง อินเทอร์เฟซภายนอกบัฟเฟอร์ข้อมูลรวมถึงมัลติเพล็กเซอร์ประเภท 2-1 โดยทั่วไปแล้ว เนื่องจากชิปหน่วยความจำ ซึ่งแตกต่างจากโมดูล สามารถมีความกว้างของบัสข้อมูลที่แตกต่างกัน โดยปกติจะเป็น x4/x8/x16/x32 การใช้โครงร่าง MUX/DEMUX (2-1) ดังกล่าวที่ใช้ใน DDR หมายความว่าสตรีมข้อมูลภายในของ ความกว้าง X และความถี่ Y จากอาร์เรย์จะถูกแปลงเป็นสตรีมภายนอกที่มีความกว้าง X/2 และความถี่ 2Y สิ่งนี้เรียกว่ายอดแบนด์วิธสูงสุด

ให้เราพิจารณาแผนภาพการทำงานของอุปกรณ์ชิปหน่วยความจำ DDR2 SDRAM ความถี่เท่ากันและ "กว้างเท่ากัน" (เช่น ความกว้างของบัสข้อมูลเท่ากัน) เทียบกับชิป DDR ของโมดูลหน่วยความจำ DDR-400 ก่อนอื่น เราทราบว่าความกว้างของบัสข้อมูลภายนอกยังคงเท่าเดิม 1 บิต/บรรทัด เช่นเดียวกับความถี่ที่มีประสิทธิภาพ (ในตัวอย่างที่พิจารณาคือ 400 MHz) อันที่จริง นี่ก็เพียงพอที่จะตอบคำถามข้างต้นว่าทำไมแบนด์วิธหน่วยความจำตามทฤษฎีของโมดูลหน่วยความจำ DDR2 และ DDR ที่มีความถี่เท่ากันจึงเท่ากัน นอกจากนี้ เห็นได้ชัดว่าการใช้มัลติเพล็กเซอร์ 2-1 ที่ใช้ใน DDR SDRAM ไม่เหมาะสมอีกต่อไปในกรณีของ DDR2 SDRAM ที่ดึงข้อมูลตามกฎ 4n-prefetch แต่ต้องมีการแนะนำเพิ่มเติม โครงการที่ซับซ้อนด้วยมัลติเพล็กเซอร์ขั้นการแปลงเพิ่มเติมประเภท 4-1 ซึ่งหมายความว่าเอาต์พุตหลักนั้นกว้างกว่าอินเทอร์เฟซภายนอกของไมโครเซอร์กิตถึงสี่เท่าและความถี่ในการทำงานที่ต่ำกว่าเท่ากัน นั่นคือ โดยการเปรียบเทียบกับตัวอย่างที่กล่าวถึงข้างต้น ในกรณีทั่วไป วงจร MUX/DEMUX 4-1 จะแปลงสตรีมข้อมูลภายในที่มีความกว้าง X และความถี่ Y จากอาร์เรย์เป็นสตรีมข้อมูลภายนอกที่มีความกว้าง X/4 และความถี่ 4Y .

เนื่องจากในกรณีนี้แกนของชิปหน่วยความจำจะซิงโครไนซ์ที่ความถี่ครึ่งหนึ่งของความถี่ภายนอก (100 MHz) ในขณะที่ใน DDR การซิงโครไนซ์ของสตรีมข้อมูลภายในและภายนอกจะเกิดขึ้นที่ความถี่เดียวกัน (200 MHz) ข้อดีของแนวทางนี้คือการเพิ่มเปอร์เซ็นต์ของชิปที่ดีและ ลดการใช้พลังงานโมดูล นอกจากนี้ยังอธิบายว่าทำไมมาตรฐาน DDR2 จึงสันนิษฐานว่ามีโมดูลหน่วยความจำที่มีความถี่ "ใช้งานจริง" ที่ 800 MHz ซึ่งสูงเป็นสองเท่าของหน่วยความจำ DDR รุ่นปัจจุบัน ท้ายที่สุดแล้ว ความถี่ DDR2 ที่ "มีประสิทธิภาพ" อย่างแม่นยำนี้สามารถทำได้แม้ในปัจจุบัน ด้วยชิปหน่วยความจำ DDR-400 ทำงานที่ความถี่ดั้งเดิมที่ 200 MHz หากสุ่มตัวอย่างข้อมูลตามกฎ 4n-prefetch ตามโครงร่างที่กล่าวถึง ข้างบน.

ดังนั้น DDR2 จึงหมายถึงการละทิ้งวิธีการที่กว้างขวางในการพัฒนาชิปหน่วยความจำในแง่ของการเพิ่มความถี่ให้มากขึ้น ซึ่งทำให้การผลิตโมดูลหน่วยความจำที่เสถียรในปริมาณมากมีความซับซ้อนอย่างมาก กำลังถูกแทนที่ด้วยเส้นทางการพัฒนาอย่างเข้มข้นที่เกี่ยวข้องกับการขยายตัวของบัสข้อมูลภายใน (ซึ่งเป็นวิธีแก้ปัญหาที่จำเป็นและหลีกเลี่ยงไม่ได้เมื่อใช้มัลติเพล็กซ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น) เรากล้าเสนอว่าในอนาคตค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะคาดหวังการปรากฏตัวของหน่วยความจำ DDR4 ซึ่งดึงข้อมูลจากชิปหน่วยความจำไม่ใช่ 4 บิต แต่ 8 บิตพร้อมกัน (ตามกฎการดึงข้อมูลล่วงหน้า 8n โดยใช้ประเภท 8-1 มัลติเพล็กเซอร์) และทำงานที่ความถี่ไม่เกิน 2 แต่ต่ำกว่า 4 เท่าเมื่อเทียบกับความถี่ของบัฟเฟอร์ I / O :) อันที่จริงแล้ว แนวทางนี้ไม่ได้มีอะไรใหม่ ซึ่งเคยเห็นมาแล้วในชิปหน่วยความจำอย่าง Rambus DRAM อย่างไรก็ตาม เดาได้ง่ายว่าข้อเสียของเส้นทางการพัฒนานี้คือความยุ่งยากของอุปกรณ์บัฟเฟอร์ MUX / DEMUX I / O ซึ่งในกรณีของ DDR2 จะต้องทำการซีเรียลไลซ์ข้อมูลสี่บิตที่อ่านแบบขนาน ประการแรก สิ่งนี้ควรส่งผลกระทบต่อลักษณะสำคัญของหน่วยความจำเช่นเวลาแฝงซึ่งเราจะพิจารณาด้านล่าง

การสิ้นสุดบนชิป

มาตรฐาน DDR2 ยังรวมถึงการปรับปรุงอื่นๆ อีกหลายอย่างที่ปรับปรุงคุณลักษณะต่างๆ ของหน่วยความจำประเภทใหม่ รวมทั้งหน่วยความจำไฟฟ้า หนึ่งในนวัตกรรมดังกล่าวคือการยุติสัญญาณภายในชิป สาระสำคัญอยู่ที่การกำจัดสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าที่มากเกินไป (เนื่องจากการสะท้อนสัญญาณจากปลายสาย) บนบัสหน่วยความจำ ตัวต้านทานจะใช้เพื่อโหลดสายที่ไม่ได้อยู่บนเมนบอร์ด (เช่นเดียวกับกรณีของหน่วยความจำรุ่นก่อนๆ ) แต่ภายในตัวชิปเอง ตัวต้านทานเหล่านี้จะปิดใช้งานเมื่อชิปทำงาน และในทางกลับกัน จะทำงานทันทีที่ชิปเข้าสู่สถานะไม่ได้ใช้งาน เนื่องจากขณะนี้สัญญาณถูกหน่วงไว้ใกล้กับแหล่งที่มามากขึ้น จึงช่วยลดสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าภายในชิปหน่วยความจำระหว่างการถ่ายโอนข้อมูล

โดยวิธีการเชื่อมต่อกับเทคโนโลยีการยกเลิกบนชิปไม่มีใครสามารถอยู่ในช่วงเวลาเช่น ... การกระจายความร้อนของโมดูลซึ่งโดยทั่วไปแล้วมาตรฐาน DDR2 ใหม่ได้รับการออกแบบมาเพื่อลด ที่แรก. อันที่จริง รูปแบบการยกเลิกสัญญาณดังกล่าวนำไปสู่การเกิดกระแสคงที่ที่สำคัญภายในชิปหน่วยความจำ ซึ่งนำไปสู่ความร้อน นี่เป็นเรื่องจริงแม้ว่าเราจะทราบว่าพลังงานที่ใช้โดยระบบย่อยหน่วยความจำ โดยทั่วไปสิ่งนี้ไม่ควรเติบโตเลย (ตอนนี้ความร้อนกระจายไปที่อื่นแล้ว) ปัญหาที่นี่แตกต่างกันเล็กน้อยคือความเป็นไปได้ในการเพิ่มความถี่ในการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าว เป็นไปได้มากว่าเหตุใดหน่วยความจำ DDR2 รุ่นแรกจึงไม่ใช่ DDR2-800 เลย แต่มีเพียง DDR2-400 และ DDR2-533 เท่านั้น ซึ่งการกระจายความร้อนภายในชิปยังคงอยู่ในระดับที่ยอมรับได้จนถึงปัจจุบัน

เพิ่มความล่าช้า

Incremental Latency (หรือที่เรียกว่า "Delayed CAS") เป็นอีกหนึ่งการปรับปรุงที่แนะนำสำหรับมาตรฐาน DDR2 ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อลดเวลาว่างของตัวกำหนดคำสั่งเมื่อถ่ายโอนข้อมูลจาก/ไปยังหน่วยความจำ เพื่ออธิบายสิ่งนี้ (โดยใช้การอ่านเป็นตัวอย่าง) เริ่มจากการอ่านข้อมูล Bank Interleave จากอุปกรณ์ DDR2 โดยมีการหน่วงเวลาเพิ่มเติมเป็นศูนย์ ซึ่งเทียบเท่ากับการอ่านจากหน่วยความจำ DDR ทั่วไป

ในขั้นตอนแรก ธนาคารจะเปิดขึ้นโดยใช้คำสั่ง ACTIVATE พร้อมกับการจัดหาองค์ประกอบแรกของที่อยู่ (ที่อยู่ของแถว) ซึ่งจะเลือกและเปิดใช้งานธนาคารที่ต้องการและแถวในอาร์เรย์ ในระหว่างรอบถัดไป ข้อมูลจะถูกส่งไปยังบัสข้อมูลภายในและส่งไปยังตัวขยายระดับ เมื่อระดับสัญญาณขยายถึงค่าที่ต้องการ (หลังจากเวลาหนึ่งเรียกว่าการหน่วงเวลาระหว่างการกำหนดที่อยู่ของแถวและคอลัมน์ t RCD (RAS-to-CAS Delay) คำสั่งอ่านพร้อมเติมอัตโนมัติ (READ พร้อมเติมประจุอัตโนมัติ , RD_AP) สามารถออกเพื่อดำเนินการพร้อมกับที่อยู่คอลัมน์เพื่อเลือกได้ ที่อยู่ที่แน่นอนข้อมูลที่จะอ่านจากเครื่องขยายระดับ หลังจากออกคำสั่งอ่านแล้ว คอลัมน์จะเลือกการหน่วงเวลาแฟลช t CL (การหน่วงเวลาสัญญาณ CAS, ความหน่วงของ CAS) จะดำเนินการ ซึ่งในระหว่างนั้นข้อมูลที่เลือกจากแอมพลิฟายเออร์ระดับจะถูกซิงโครไนซ์และส่งไปยังพินภายนอกของไมโครเซอร์กิต ในกรณีนี้ สถานการณ์อาจเกิดขึ้นเมื่อไม่สามารถส่งคำสั่งถัดไป (ACTIVATE) เพื่อดำเนินการได้ เนื่องจากการดำเนินการของคำสั่งอื่นยังไม่สิ้นสุด ณ เวลานี้ ดังนั้น ในตัวอย่างที่กำลังพิจารณา การเปิดใช้งานธนาคารแห่งที่ 2 ควรล่าช้าไป 1 รอบสัญญาณนาฬิกา เนื่องจากขณะนี้คำสั่ง read with auto-recharging (RD_AP) จากธนาคาร 0 กำลังดำเนินการอยู่ ในที่สุด สิ่งนี้นำไปสู่ แบ่งลำดับของเอาต์พุตข้อมูลบนบัสภายนอก ซึ่งลดแบนด์วิดท์หน่วยความจำจริง

เพื่อขจัดสถานการณ์นี้และเพิ่มประสิทธิภาพของตัวกำหนดคำสั่ง DDR2 นำเสนอแนวคิดของการหน่วงเวลาเพิ่มเติม (เพิ่มเติม) t AL ถ้า t AL ไม่ใช่ศูนย์ อุปกรณ์หน่วยความจำจะมอนิเตอร์คำสั่ง READ (RD_AP) และ WRITE (WR_AP) แต่จะหน่วงเวลาการดำเนินการไว้เป็นระยะเวลาเท่ากับค่าของการหน่วงเวลาเพิ่มเติม ความแตกต่างในการทำงานของชิปหน่วยความจำ DDR2 ที่มีค่า t AL ต่างกันสองค่าจะแสดงในรูป

รูปบนสุดอธิบายโหมดการทำงานของชิป DDR2 ที่ t AL = 0 ซึ่งเทียบเท่ากับการทำงานของอุปกรณ์ชิปหน่วยความจำ DDR อันล่างตรงกับกรณี t AL = t RCD - 1 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับ DDR2 ด้วยการกำหนดค่านี้ ดังที่เห็นได้จากรูป คำสั่ง ACTIVATE และ READ สามารถดำเนินการได้ทีละคำสั่ง การใช้งานจริงของคำสั่ง READ จะล่าช้าตามจำนวนความล่าช้าเพิ่มเติม เช่น ในความเป็นจริงมันจะถูกดำเนินการในเวลาเดียวกันกับในแผนภาพด้านบน

รูปต่อไปนี้แสดงตัวอย่างการอ่านข้อมูลจากชิป DDR2 โดยถือว่า t RCD = 4 รอบ ซึ่งสอดคล้องกับ t AL = 3 รอบ ในกรณีนี้ ด้วยการแนะนำเวลาแฝงเพิ่มเติม คำสั่ง ACTIVATE/RD_AP สามารถดำเนินการต่อเนื่องกัน ทำให้สามารถส่งออกข้อมูลในลักษณะที่ต่อเนื่องและเพิ่มแบนด์วิดท์หน่วยความจำจริงได้สูงสุด

การออก CAS ล่าช้า

ตามที่เราเห็นด้านบน DDR2 ในแง่ของความถี่บัสภายนอก ทำงานที่ความเร็วสูงกว่า DDR SDRAM ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากมาตรฐานใหม่ไม่ได้หมายความถึงการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในเทคโนโลยีการผลิตชิปเอง ความล่าช้าคงที่ในระดับอุปกรณ์ DRAM จึงควรคงที่ไม่มากก็น้อย เวลาแฝงภายในโดยทั่วไปสำหรับอุปกรณ์ DRAM ประเภท DDR คือ 15 ns สำหรับ DDR-266 (ที่มีรอบเวลา 7.5 ns) จะเท่ากับสองรอบ และสำหรับ DDR2-533 (รอบเวลา 3.75 ns) จะเท่ากับสี่รอบ

เนื่องจากความถี่หน่วยความจำเพิ่มขึ้นอีก จึงจำเป็นต้องคูณจำนวนค่าหน่วงเวลาเอาต์พุตสัญญาณ CAS ที่รองรับ (ในทิศทางของ b อ ค่าที่สูงขึ้น) ความล่าช้าของ CAS ที่กำหนดโดยมาตรฐาน DDR2 แสดงอยู่ในตาราง อยู่ในช่วงของจำนวนเต็มตั้งแต่ 3 ถึง 5 รอบ ไม่อนุญาตให้ใช้การหน่วงเวลาแบบเศษส่วน (คูณด้วย 0.5) ในมาตรฐานใหม่

ความล่าช้าของอุปกรณ์ DRAM แสดงเป็นหน่วยของรอบ (t CK) เช่น เท่ากับผลคูณของรอบเวลาและค่าการหน่วงเวลาที่เลือก CAS (t CL) ค่าการหน่วงเวลาโดยทั่วไปสำหรับอุปกรณ์ DDR2 อยู่ในช่วง 12-20 ns โดยขึ้นอยู่กับค่าการหน่วงเวลา CAS ที่เลือกไว้ ใช้ ข อ ความล่าช้าที่มากขึ้นนั้นไม่มีเหตุผลเนื่องจากการพิจารณาประสิทธิภาพของระบบย่อยหน่วยความจำ ในขณะที่การหน่วงเวลาเล็กน้อยนั้นไม่เหมาะสมเนื่องจากความต้องการในการทำงานที่เสถียรของอุปกรณ์หน่วยความจำ

เขียนล่าช้า

มาตรฐาน DDR2 ยังแนะนำการเปลี่ยนแปลงข้อกำหนดการหน่วงเวลาการเขียน (คำสั่ง WRITE) ความแตกต่างในการทำงานของคำสั่งเขียนในอุปกรณ์ DDR และ DDR2 แสดงไว้ในรูปภาพ

DDR SDRAM มีเวลาแฝงในการเขียน 1 รอบ ซึ่งหมายความว่าอุปกรณ์ DRAM เริ่ม "จับ" ข้อมูลบนบัสข้อมูล โดยเฉลี่ยหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกาหลังจากคำสั่ง WRITE มาถึง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความเร็วของอุปกรณ์ DDR2 ที่เพิ่มขึ้น ช่วงเวลานี้จึงสั้นเกินไปสำหรับอุปกรณ์ DRAM (กล่าวคือ บัฟเฟอร์ I/O) ที่จะเตรียม "จับ" ข้อมูลได้สำเร็จ ในเรื่องนี้ มาตรฐาน DDR2 กำหนดเวลาแฝงในการเขียนเป็นความล่าช้าในการออก CAS ลบ 1 รอบ (t WL = t CL - 1) โปรดทราบว่าการเชื่อมโยงการหน่วงเวลา WRITE กับความล่าช้าของ CAS ไม่เพียงแต่ช่วยให้คุณได้ความถี่ที่สูงขึ้น แต่ยังทำให้การซิงโครไนซ์คำสั่งอ่านและเขียนง่ายขึ้นอีกด้วย (การตั้งค่าการกำหนดเวลาการอ่านเพื่อเขียน)

การกู้คืนหลังจากบันทึก

ขั้นตอนการเขียนไปยังหน่วยความจำ SDRAM นั้นคล้ายกับการดำเนินการอ่านโดยมีความแตกต่างในช่วงเวลาเพิ่มเติม t WR ซึ่งกำหนดลักษณะระยะเวลาการกู้คืนของอินเทอร์เฟซหลังการดำเนินการ (โดยปกติจะเป็นการหน่วงเวลาสองรอบระหว่างการสิ้นสุดของเอาต์พุตข้อมูลถึง บัสและการเริ่มต้นรอบใหม่) ช่วงเวลานี้วัดจากจุดสิ้นสุดของการดำเนินการเขียนจนถึงช่วงเวลาที่เข้าสู่ขั้นตอนการสร้างใหม่ (ชาร์จล่วงหน้าอัตโนมัติ) ทำให้แน่ใจได้ว่าอินเทอร์เฟซจะกลับคืนมาหลังจากการดำเนินการเขียน และรับประกันความถูกต้องของการดำเนินการ โปรดทราบว่ามาตรฐาน DDR2 จะไม่เปลี่ยนข้อกำหนดระยะเวลาการกู้คืนการเขียน

ดังนั้น ความล่าช้าของอุปกรณ์ DDR2 โดยทั่วไปจึงถือเป็นหนึ่งในคุณสมบัติบางประการที่มาตรฐานใหม่สูญเสียให้กับข้อมูลจำเพาะของ DDR ในการเชื่อมต่อนี้ ค่อนข้างชัดเจนว่าการใช้ DDR2 ที่มีความถี่เท่ากันไม่น่าจะมีข้อได้เปรียบใดๆ ในแง่ของความเร็วเมื่อเทียบกับ DDR เป็นอย่างไร ผลการทดสอบที่เกี่ยวข้องจะแสดงเช่นเคย ผลการทดสอบในตัววิเคราะห์หน่วยความจำ RightMark

ได้เวลาไปยังผลการทดสอบที่ได้รับในชุดทดสอบเวอร์ชัน 3.1 จำได้ว่าข้อได้เปรียบหลักของการทดสอบนี้เมื่อเทียบกับการทดสอบหน่วยความจำอื่น ๆ ที่มีอยู่คือฟังก์ชันการทำงานที่หลากหลาย ความเปิดกว้างของวิธีการ (การทดสอบมีให้ทุกคนตรวจสอบในแบบฟอร์ม) และเอกสารที่ออกแบบอย่างรอบคอบ

แท่นทดสอบและการกำหนดค่าซอฟต์แวร์

แท่นทดสอบ #1

• หน่วยประมวลผล: Intel Pentium 4 3.4 GHz (Prescott core, Socket 478, FSB 800/HT, 1 MB L2) ที่ 2.8 GHz
• เมนบอร์ด: ASUS P4C800 Deluxe บน ชิปเซ็ตอินเทล 875P
• หน่วยความจำ: 2x512 MB PC3200 DDR SDRAM DIMM TwinMOS (เวลา 2.5-3-3-6)

แท่นทดสอบ #2

• หน่วยประมวลผล: Intel Pentium 4 3.4 GHz (Prescott core, Socket 775, FSB 800/HT, 1 MB L2) ที่ 2.8 GHz
• เมนบอร์ด: Intel D915PCY ที่ใช้ชิปเซ็ต Intel 915
• หน่วยความจำ: 2x512 MB PC2-4300 DDR2 SDRAM DIMM Samsung (เวลา 4-4-4-8)

ซอฟต์แวร์

• วินโดวส์ XP Professional SP1
• ยูทิลิตี้การติดตั้งชิปเซ็ต Intel 5.0.2.1003

แบนด์วิธหน่วยความจำจริงสูงสุด

การวัดแบนด์วิธหน่วยความจำจริงสูงสุดดำเนินการโดยใช้การทดสอบย่อย แบนด์วิดท์หน่วยความจำ, ตั้งค่าล่วงหน้า แบนด์วิธ RAM สูงสุด, การดึงซอฟต์แวร์ล่วงหน้า, MMX/SSE/SSE2. ตามชื่อของค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าที่เลือกไว้ การวัดชุดนี้ใช้วิธีการมาตรฐานในการเพิ่มประสิทธิภาพการอ่านจากหน่วยความจำ Software Prefetch สาระสำคัญคือการดึงข้อมูลล่วงหน้าซึ่งจำเป็นต้องใช้ในภายหลังจาก RAM ไปยังแคช L2 ของโปรเซสเซอร์ . เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเขียนหน่วยความจำ จะใช้วิธีการจัดเก็บแบบชั่วคราวเพื่อหลีกเลี่ยงการอุดตันของแคช ผลลัพธ์ที่ใช้รีจิสเตอร์ MMX, SSE และ SSE2 เกือบจะเหมือนกัน ตัวอย่างเช่น ด้านล่างนี้คือรูปภาพที่ได้จากแพลตฟอร์ม Prescott/DDR2 โดยใช้ SSE2

Prescott/DDR2 แบนด์วิธหน่วยความจำจริงสูงสุด

โปรดทราบว่าไม่มีความแตกต่างเชิงคุณภาพระหว่าง DDR และ DDR2 บน Prescotts ที่มีความถี่เท่ากันในการทดสอบนี้ แต่สิ่งที่น่าสนใจกว่านั้นก็คือ ลักษณะเชิงปริมาณแบนด์วิธหน่วยความจำของ DDR-400 และ DDR2-533 ใกล้เคียงกันมาก! (ดูตาราง). และนี่คือความจริงที่ว่าหน่วยความจำ DDR2-533 มีแบนด์วิดท์หน่วยความจำตามทฤษฎีสูงสุดที่ 8.6 GB/s (ในโหมดดูอัลแชนเนล) ที่จริงแล้ว เราไม่เห็นอะไรที่น่าประหลาดใจในผลลัพธ์ที่ได้ เนื่องจากบัสโปรเซสเซอร์ยังคงเป็น 800 MHz Quad-Pumped Bus และแบนด์วิธของมันคือ 6.4 GB/s ดังนั้นจึงเป็นปัจจัยจำกัด

สำหรับประสิทธิภาพของการดำเนินการเขียนนั้น ในแง่ของการอ่านนั้นง่ายที่จะเห็นว่ามันยังคงเหมือนเดิม อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ดูเป็นธรรมชาติอีกครั้ง เนื่องจากในกรณีนี้ ขีดจำกัดแบนด์วิดท์การเขียน (2/3 ของแบนด์วิดท์การอ่าน) ถูกกำหนดอย่างชัดเจนโดยคุณสมบัติทางสถาปัตยกรรมขนาดเล็กของโปรเซสเซอร์ Prescott

แฝงหน่วยความจำ

ก่อนอื่น เรามาดูกันดีกว่าว่าทำไมเราจึงวัดเวลาแฝงของหน่วยความจำ "จริง" ได้อย่างไร เนื่องจากการวัดบนแพลตฟอร์ม Pentium 4 นั้นห่างไกลจากงานเล็กน้อย และนี่คือความจริงที่ว่าโปรเซสเซอร์ของตระกูลนี้โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Prescott core ใหม่นั้นมีลักษณะเฉพาะโดยมีตัวดึงข้อมูลฮาร์ดแวร์แบบอะซิงโครนัส "ขั้นสูง" ค่อนข้าง "ขั้นสูง" ซึ่งทำให้การวัดลักษณะนี้ของวัตถุนั้นยากมาก ระบบย่อยหน่วยความจำ เห็นได้ชัดว่า การใช้วิธีบายพาสหน่วยความจำตามลำดับ (ไปข้างหน้าหรือย้อนกลับ) เพื่อวัดเวลาแฝงนั้นไม่เหมาะสมอย่างยิ่ง ในกรณีนี้ อัลกอริทึมการดึงข้อมูลล่วงหน้าของฮาร์ดแวร์จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ความล่าช้า "ปิดบัง" การใช้โหมดบายพาสแบบสุ่มนั้นสมเหตุสมผลกว่ามาก อย่างไรก็ตาม การบายพาสหน่วยความจำแบบสุ่มอย่างแท้จริงมีข้อเสียที่สำคัญอีกประการหนึ่ง ความจริงก็คือการวัดดังกล่าวดำเนินการภายใต้เงื่อนไข D-TLB miss เกือบ 100% และสิ่งนี้ทำให้เกิดความล่าช้าเพิ่มเติมที่สำคัญซึ่งเราได้เขียนไปแล้ว ดังนั้น ตัวเลือกเดียวที่เป็นไปได้ (ในบรรดาวิธีที่นำมาใช้ใน RMMA) คือ หลอกสุ่มโหมดการข้ามผ่านหน่วยความจำซึ่งการโหลดแต่ละหน้าที่ตามมาเป็นแบบเส้นตรง (การพลาด D-TLB เป็นโมฆะ) ในขณะที่การข้ามผ่านภายในเพจหน่วยความจำนั้นเป็นการสุ่มอย่างแท้จริง

อย่างไรก็ตาม ผลการวัดที่ผ่านมาของเราแสดงให้เห็นว่าแม้แต่เทคนิคการวัดดังกล่าวยังประเมินค่าเวลาแฝงต่ำเกินไป เราเชื่อว่านี่เป็นเพราะคุณสมบัติอื่นของโปรเซสเซอร์ Pentium 4 นั่นคือความสามารถในการ "จับ" สองบรรทัด 64 ไบต์จากหน่วยความจำไปยังแคช L2 ในคราวเดียวเมื่อเข้าถึงแต่ละครั้ง เพื่อแสดงให้เห็นถึงปรากฏการณ์นี้ รูปด้านล่างแสดงเส้นโค้งของการพึ่งพาเวลาแฝงของการเข้าถึงหน่วยความจำบรรทัดเดียวกันสองครั้งติดต่อกันบนออฟเซ็ตขององค์ประกอบที่สองของบรรทัดที่สัมพันธ์กับองค์ประกอบแรก ซึ่งได้รับบนแพลตฟอร์ม Prescott / DDR2 โดยใช้ ทดสอบ ดีแคช มาแล้วจ้าตั้งค่าล่วงหน้า การกำหนดขนาดเส้น L2 D-Cache.

Prescott/DDR2 ข้อมูลมาถึงผ่านบัส L2-RAM

จะเห็นได้จากพวกเขา (เส้นโค้งการเดินแบบสุ่มเป็นตัวบ่งบอกมากที่สุด) ว่าการเข้าถึงองค์ประกอบที่สองของบรรทัดนั้นไม่ได้มาพร้อมกับการหน่วงเวลาเพิ่มเติมใด ๆ สูงสุด 60 ไบต์ (ซึ่งสอดคล้องกับขนาดจริงของบรรทัดแคช L2 64 ไบต์) พื้นที่ 64-124 ไบต์สอดคล้องกับการอ่านข้อมูลจากบรรทัดถัดไปของหน่วยความจำ เนื่องจากค่าเวลาแฝงในพื้นที่นี้เพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยนั่นหมายความว่าหน่วยความจำบรรทัดถัดไปจะถูก "ปั๊ม" ลงในแคช L2 ของโปรเซสเซอร์ทันทีหลังจากที่ร้องขอ สิ่งที่สามารถทำได้จากทั้งหมดนี้ ใช้ได้จริงบทสรุป? สิ่งที่ตรงที่สุด: เพื่อ "หลอกลวง" คุณลักษณะนี้ของอัลกอริธึมการดึงข้อมูลฮาร์ดแวร์ล่วงหน้าซึ่งทำงานในทุกกรณีของการบายพาสหน่วยความจำก็เพียงพอแล้วที่จะข้ามห่วงโซ่ด้วยขั้นตอนที่เท่ากับความยาวที่เรียกว่า "มีประสิทธิภาพ" บรรทัดแคช L2 ซึ่งในกรณีของเราคือ 128 ไบต์

ไปที่ผลลัพธ์ของการวัดเวลาแฝงโดยตรง เพื่อความชัดเจน นี่คือกราฟการโหลดบัส L2-RAM ที่ได้จากแพลตฟอร์ม Prescott/DDR2

Prescott/DDR2, เวลาแฝงของหน่วยความจำ, ความยาวบรรทัด 64 ไบต์

Prescott/DDR2, เวลาแฝงของหน่วยความจำ, ความยาวบรรทัด 128 ไบต์

เช่นเดียวกับในกรณีของการทดสอบแบนด์วิธของหน่วยความจำจริง เส้นกราฟเวลาแฝงบนแพลตฟอร์มอื่น Prescott/DDR จะดูเหมือนกันทุกประการในระดับคุณภาพ เฉพาะลักษณะเชิงปริมาณเท่านั้นที่แตกต่างกันบ้าง ถึงเวลาติดต่อพวกเขาแล้ว

* เวลาแฝงในกรณีที่ไม่มีการยกเลิกการโหลดบัส L2-RAM

เป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าเวลาแฝงของ DDR2-533 นั้นสูงกว่า DDR-400 อย่างไรก็ตาม ไม่มีอะไรเหนือธรรมชาติตามที่กล่าวมาข้างต้น รากฐานทางทฤษฎีมาตรฐานหน่วยความจำ DDR2 ใหม่ นั่นคือแนวทางที่ควรจะเป็น

ความแตกต่างของเวลาแฝงระหว่าง DDR และ DDR2 แทบจะมองไม่เห็นด้วยบายพาสหน่วยความจำมาตรฐาน 64 ไบต์ (3 ns แทน DDR) เมื่อพรีเฟ็ตเชอร์ของฮาร์ดแวร์ทำงานอย่างแข็งขัน อย่างไรก็ตาม ด้วยสายโซ่ "สองบรรทัด" (128 ไบต์) บายพาสจะเห็นได้ชัดเจนขึ้นมาก กล่าวคือ เวลาแฝงขั้นต่ำของ DDR2 (55.0 ns) เท่ากับเวลาแฝงสูงสุดของ DDR; หากเราเปรียบเทียบเวลาแฝงขั้นต่ำและสูงสุดซึ่งกันและกันความแตกต่างคือประมาณ 7-9 ns (15-16%) เพื่อสนับสนุน DDR ในเวลาเดียวกันต้องบอกว่าค่าความหน่วง "เฉลี่ย" ที่เท่ากันในทางปฏิบัติที่ได้รับในกรณีที่ไม่มีการถ่ายบัส L2-RAM นั้นค่อนข้างน่าประหลาดใจทั้งในกรณีของบายพาส 64 ไบต์ (พร้อมข้อมูล ดึงข้อมูลล่วงหน้า) และบายพาส 128 ไบต์ (ไม่มี) บทสรุป

ข้อสรุปหลักที่แนะนำตัวเองบนพื้นฐานของผลลัพธ์ของข้อแรก การทดสอบเปรียบเทียบหน่วยความจำ DDR และ DDR2 ปริทัศน์สามารถกำหนดได้ดังนี้: "เวลาสำหรับ DDR2 ยังไม่มา" เหตุผลหลักคือไม่มีจุดหมายที่จะต่อสู้เพื่อเพิ่มแบนด์วิธหน่วยความจำตามทฤษฎีโดยการเพิ่มความถี่ของบัสหน่วยความจำภายนอก ท้ายที่สุดแล้ว บัสของโปรเซสเซอร์รุ่นปัจจุบันยังคงทำงานที่ความถี่ 800 MHz ซึ่งจะจำกัดทรูพุตที่แท้จริงของระบบย่อยหน่วยความจำที่ระดับ 6.4 GB/s และนั่นหมายความว่าในปัจจุบันไม่มีเหตุผลที่จะติดตั้งโมดูลหน่วยความจำที่มีแบนด์วิธตามทฤษฎีที่สูงกว่า เนื่องจากหน่วยความจำ DDR-400 ที่มีอยู่ในปัจจุบันและใช้กันอย่างแพร่หลายในโหมดดูอัลแชนเนลจะพิสูจน์ตัวเองได้อย่างเต็มที่ และนอกจากนี้ยังมีเวลาแฝงที่ต่ำกว่าอีกด้วย โดยวิธีการสุดท้าย การเพิ่มความถี่ของบัสหน่วยความจำภายนอกนั้นเกี่ยวข้องกับความจำเป็นในการแนะนำความล่าช้าเพิ่มเติมอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งอันที่จริงแล้วได้รับการยืนยันจากผลการทดสอบของเรา ดังนั้นเราจึงสามารถสรุปได้ว่าการใช้ DDR2 จะพิสูจน์ตัวเองอย่างน้อยไม่เร็วกว่าช่วงเวลาที่โปรเซสเซอร์ตัวแรกที่มีความถี่บัส 1066 MHz และสูงกว่าปรากฏขึ้น ซึ่งจะทำให้สามารถเอาชนะข้อจำกัดที่กำหนดโดยความเร็วของ บัสโปรเซสเซอร์บนแบนด์วิธที่แท้จริงของระบบย่อยหน่วยความจำโดยรวม