DDR2 vs DDR3, так ли велика разница в производительности? Виды модулей памяти и их характеристики

Дата публикации:

25.06.2009

Как известно, оперативная память вкладывает большую составляющую в производительность компьютера. И понятно, что пользователи стараются увеличить объем оперативной памяти по максимуму.
Если года 2-3 назад на рынке было буквально несколько типов модулей памяти, то сейчас их значительно больше. И разобраться в них стало сложнее.

В этой статье мы рассмотрим различные обозначения в маркировке модулей памяти, чтобы вам проще в них было ориентироваться.

Для начала введем ряд терминов, котоыре нам понадобятся для понимания статьи:

• планка ("плашка") - модуль памяти, печатная плата с микросхемами памяти на борту, устанавливаемая в слот памяти;
• односторонняя планка - планка памяти, у которой микросхемы памяти расположены с 1 стороны модуля.
• двухсторонняя планка - планка памяти, у которой микросхемы памяти расположены с обоих сторон модуля.
• RAM (Random Access Memory, ОЗУ) - память с произвольным доступом, проще говоря - оперативная память. Это энергозависимая память, содержимое которой теряется при отсутствии питания.
• SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) - синхронная динамическая оперативная память: все современные модули памяти имеют именно такое устройство, то есть требуют постоянной синхронизации и обновления содержимого.

Рассмотрим маркировки

• 4096Mb (2x2048Mb) DIMM DDR2 PC2-8500 Corsair XMS2 C5 BOX
• 1024Mb SO-DIMM DDR2 PC6400 OCZ OCZ2M8001G (5-5-5-15) Retail

Объем

Первым обозначением в строке идет объем модулей памяти. В частности, в первом случае это - 4 ГБ, а во втором - 1 ГБ. Правда, 4 ГБ в данном случае реализованы не одной планкой памяти, а двумя. Это так называемый Kit of 2 - набор из двух планок. Обычно такие наборы покупаются для установки планок в двухканальном режиме в параллельные слоты. Тот факт, что они имеют одинаковые параметры, улучшит их совместимость, что благоприятно сказывается на стабильности.

Тип корпуса

DIMM/SO-DIMM - это тип корпуса планки памяти. Все современные модули памяти выпускаются в одном из двух указанных конструктивных исполнений.
DIMM (Dual In-line Memory Module) - модуль, у которого контакты расположены в ряд на обоих сторонах модуля.
Память типа DDR SDRAM выпускается в виде 184-контактных DIMM-модулей, а для памяти типа DDR2 SDRAM выпускаются 240-контактные планки.

В ноутбуках используются модули памяти меньших габаритов, называемые SO-DIMM (Small Outline DIMM).

Тип памяти

Тип памяти - это архитектура, по которой организованы сами микросхемы памяти. Она влияет на все технические характеристики памяти - производительность, частоту, напряжение питание и др.

На данный момент используется 3 типа памяти: DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM. Из них DDR3 - самые производительные, меньше всего потребляющие энергии.

Частоты передачи данных для типов памяти:

• DDR: 200-400 МГц
• DDR2: 533-1200 МГц
• DDR3: 800-2400 МГц

Цифра, указываемая после типа памяти - и есть частота: DDR400, DDR2-800 .

Модули памяти всех типов отличаются напряжением питания и разъемами и не позволяют быть вставленными друг в друга.

Частота передачи данных характеризует потенциал шины памяти по передаче данных за единицу времени: чем больше частота, тем больше данных можно передать.

Однако, есть еще факторы, такие как количество каналов памяти, разрядность шины памяти. Они также влияют на производительность подсистем памяти.

Для комплексной оценки возможностей RAM используется термин пропускная способность памяти. Он учитывает и частоту, на которой передаются данные и разрядность шины и количество каналов памяти.

Пропускная способность (B) = Частота (f) x разрядность шины памяти (c) x кол-во каналов (k)

Например, при использовании памяти DDR 400 400 МГц и двухканального контроллера памяти пропускная способность будет:
(400 МГц x 64 бит x 2)/ 8 бит = 6400 Мбайт/с

На 8 мы поделили, чтобы перевести Мбит/с в Мбайт/с (в 1 байте 8 бит).

Стандарт скорости модуля памяти

В обозначении для облегчения понимания скорости модуля указывается и стандарт пропускной способности памяти. Он как раз и показывает, какую пропускную способность имеет модуль.

Все эти стандарты начинаются с букв PC и далее идут цифры, указывающие пропускную способность памяти в Мбайтах в секунду.

В таблицах указываются именно пиковые величины, на практике они могут быть недостижимы.

Производитель и его part number

Каждый производитель каждому своему продукту или детали дает его внутреннюю производственную маркировку, называемую P/N (part number) - номер детали.

Для модулей памяти у разных производителей она выглядит примерно так:

• Kingston KVR800D2N6/1G
• OCZ OCZ2M8001G
• Corsair XMS2 CM2X1024-6400C5

На сайте многих производителей памяти можно изучить, как читается их Part Number.
Модули Kingston семейства ValueRAM:

Модули Kingston семейства HyperX (с дополнительным пассивным охлаждением для разгона):

По маркировке OCZ можно понять, что это модуль DDR2 объемом 1 Гбайт, частотой 800 МГц.

По маркировке CM2X1024-6400C5 понятно, что это модуль DDR2 объемом 1024 Мбайт стандарта PC2-6400 и задержками CL=5.

Некоторые производители вместо частоты или стандарта памяти указывают время в нс доступа к чипу памяти. По этому времени можно понять, какая используется частота.
Так поступает Micron: MT47H128M16HG-3 . Цифра в конце обозначает, что время доступа - 3 нс (0.003 мс).

По известной форуме T=1/f частота работы чипа f=1/T : 1/0,003 = 333 МГц.
Частота передачи данных в 2 раза выше - 667 МГц.
Соответственно, данный модуль DDR2-667.

Тайминги

Тайминги - это задержки при обращении к микросхемам памяти. Естественно, чем они меньше - тем быстрее работает модуль.

Дело в том, что микросхемы памяти на модуле имеют матричную структуру - представлены в виде ячеек матрицы с номером строки и номером столбца.
При обращении к ячейке памяти считывается вся строка, в которой находится нужная ячейка.

Сначала происходит выбор нужной строки, затем нужного столбца. На пересечении строки и номера столбца и находится нужная ячейка. С учетом огромных объемом современной RAM такие матрицы памяти не целиковые - для более быстрого доступа к ячейкам памяти они разбиты на страницы и банки.
Сначала происходит обращение к банку памяти, активизация страницы в нем, затем уже происходит работа в пределах текущей страницы: выбор строки и столбца.
Все эти действия происходит с определенно задержкой друг относительно друг друга.

Основные тайминги RAM - это задержка между подачей номера строки и номера столбца, называемая временем полного доступа (RAS to CAS delay, RCD ), задержка между подачей номера столбца и получением содержимого ячейки, называемая временем рабочего цикла (CAS latency, CL ), задержка между чтением последней ячейки и подачей номера новой строки (RAS precharge, RP ). Тайминги измеряются в наносекундах (нс).

Эти тайминги так и идут друг за другом в порядке выполнения операций и также обозначаются схематично 5-5-5-15 . В данном случае все три тайминга по 5 нс, а общий рабочий цикл - 15 нс с момента активизации строки.

Главным таймингом считается CAS latency , который часто обозначается сокращенно CL=5 . Именно он в наибольшей степени "тормозит" память.

Основываясь на этой информации, вы сможете грамотно выбрать подходящий модуль памяти.

Существует несколько распространенных видов модулей памяти, использующихся в современных компьютерах и компьютерах выпущенных несколько лет назад, но еще работающих в домах и офисах.
Для многих пользователей отличить их как по внешнему виду, так и по производительности - это большая проблема.
В этой статье мы рассмотрим основные особенности разных модулей памяти.

FPM

FPM (Fast Page Mode) - вид динамической памяти.
Его название соответствует принципу работы, так как модуль позволяет быстрее получать доступ к данным которые находятся на той же странице, что и данные, переданные во время предыдущего цикла.
Эти модули использовались на большинстве компьютеров с процессорами 486 и в ранних системах с процессорами Pentium, ориентировочно в 1995 году.

EDO

Модули EDO (Extended Data Out) появились в 1995 году как новый тип памяти для компьютеров с процессорами Pentium.
Это модифицированный вариант FPM.
В отличие от своих предшественников, EDO начинает выборку следующего блока памяти в то же время, когда отправляет предыдущий блок центральному процессору.

SDRAM

SDRAM (Synchronous DRAM) - вид памяти со случайным доступом, работающий на столько быстро, чтобы его можно было синхронизировать с частотой работы процессора, исключая режимы ожидания.
Микросхемы разделены на два блока ячеек так, чтобы во время обращения к биту в одном блоке шла подготовка к обращению к биту в другом блоке.

Если время обращения к первой порции информации составляло 60 нс, все последующие интервалы удалось сократить до 10 нс.
Начиная с 1996 года большинство чипсетов Intel стали поддерживать этот вид модулей памяти, сделав его очень популярным вплоть до 2001 года.

SDRAM может работать на частоте 133 МГц, что почти в три раза быстрее, чем FPM и в два раза быстрее EDO.
Большинство компьютеров с процессорами Pentium и Celeron, выпущенных в 1999 году использовали именно этот вид памяти.

DDR

DDR (Double Data Rate) стал развитием SDRAM.
Этот вид модулей памяти впервые появился на рынке в 2001 году.
Основное отличие между DDR и SDRAM заключается в том, что вместо удвоения тактовой частоты для ускорения работы, эти модули передают данные дважды за один такт.
Сейчас это основной стандарт памяти, но он уже начинает уступать свои позиции DDR2.

DDR2

DDR2 (Double Data Rate 2) - более новый вариант DDR, который теоретически должен быть в два раза более быстрым.
Впервые память DDR2 появилась в 2003 году, а чипсеты, поддерживающие ее - в середине 2004.

Эта память, также как DDR, передает два набора данных за такт.
Основное отличие DDR2 от DDR - способность работать на значительно большей тактовой частоте, благодаря усовершенствованиям в конструкции.
Но измененная схема работы, позволяющая добиться высоких тактовых частот, в то же время увеличивает задержки при работе с памятью.

DDR3

DDR3 SDRAM (синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, третье поколение) - это тип оперативной памяти, используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видео-памяти.
Пришла на смену памяти типа DDR2 SDRAM.

У DDR3 уменьшено на 40% потребление энергии по сравнению с модулями DDR2, что обусловлено пониженным (1,5 В, по сравнению с 1,8 В для DDR2 и 2,5 В для DDR) напряжением питания ячеек памяти.
Снижение напряжения питания достигается за счёт использования 90-нм (вначале, в дальнейшем 65-, 50-, 40-нм) техпроцесса при производстве микросхем и применения транзисторов с двойным затвором Dual-gate (что способствует снижению токов утечки).

Модули DIMM с памятью DDR3 механически не совместимы с такими же модулями памяти DDR2 (ключ расположен в другом месте), поэтому DDR2 не могут быть установлены в слоты под DDR3 (это сделано с целью предотвращения ошибочной установки одних модулей вместо других - эти типы памяти не совпадают по электрическим параметрам).

RAMBUS (RIMM)

RAMBUS (RIMM) - это вид памяти, который появился на рынке в 1999 году.
Он основан на традиционной DRAM, но с кардинально измененной архитектурой.
Дизайн RAMBUS делает обращение к памяти более «разумным», позволяя получать предварительный доступ к данным, немного разгружая центральный процессор.

Основная идея, использованная в этих модулях памяти, заключается в получении данных небольшими пакетами, но на очень высокой тактовой частоте.
Например, SDRAM может передавать 64 бит информации при частоте 100 МГц, а RAMBUS - 16 бит при частоте 800 МГц.
Эти модули не стали успешными, так как у Intel было много проблем с их внедрением.
Модули RDRAM появились в игровых консолях Sony Playstation 2 и Nintendo 64.

Перевод: Владимир Володин

Здравствуйте, уважаемые читатели блога сайт. В одной из предыдущих статей я упоминал о различиях между двумя самыми распространенными на сегодняшний день - ddr2 и ddr3. Там я говорил, что в плане производительности и энергопотребления память ddr3 выглядит лучше, чем уже устаревшая по современным меркам ddr2, но так ли велика на самом деле разница между ними? И стоит ли покупать оперативную память типа ddr3, или может оставить ddr2?

Цифры цифрами, но далеко не всегда разница в характеристиках на бумаге заметна в реальности. Я подозреваю, что у многих читателей еще сохранились материнские платы старого образца с памятью ddr2, и очень не хотелось бы менять плату из-за того, что она не поддерживает новомодную ddr3. Да что там говорить, у меня самого сейчас стоят две планки по 2 гигабайта именно ддр2.

Но меня всегда волновал один вопрос - если я сейчас поменяю системную плату на другую, поддерживающую память ddr3, при этом процессор, видеокарта и т.д (кроме памяти) останутся прежними, будет ли хоть какой-нибудь ощутимый прирост в скорости работы компьютера (в играх, в повседневной работе)? Так вот сегодня мы с вами попробуем ответить на этот вопрос.

И для начала предлагаю рассмотреть, какие возможности и особенности имеет каждый из типов памяти. Итак, что касаемо ddr2:

• Максимальный объем такой памяти составляет 16 Гб для серийных материнских плат, редко - 32 Гб для серверных плат.
• Предельная частота для этого типа памяти составляет 800 Мгц, в очень редких случаях встречаются модели разогнанные до 1066 Мгц.
• Энергопотребление одной планки составляет 1,8 В.
• Задержки у ддр2 намного меньше, чем у ддр3. Задержка показывает сколько времени прошло от момента запроса данных до их считывания с модуля памяти (сколько времени память тратит на те или иные операции). Чем меньше это значение - тем лучше.
• Поскольку время задержки у ддр2 меньше, то при одних и тех же рабочих частотах данная память будет работать быстрее, чем ддр3.
• Максимальный объем отдельно взятой планки равен 8 Гб, больше я не встречал.

Теперь что касается ддр3:

• Максимальный объем памяти, который можно будет установить в системную плату практически не ограничен, от 64 Гб и дальше в космос. Правда, не совсем понятно, для каких целей может понадобиться столько оперативной памяти. Лично мне для комфортной работы хватает и 4 Гб, даже с запасом.
• Недавно наткнулся в Яндекс маркете на одну модель, стоимостью около 10000 руб, с частотой 3000 Мгц и объемом в 8 Гб. Мне кажется это предел, более высокочастотных моделей я не встречал.
• Энергопотребление стандартной ddr3 составляет порядка 1,5 В. Существуют еще модификации DDR3L и LPDDR3, их энергопотребление составляет 1,35 В и 1,2 В соответственно.
• Ввиду особенностей архитектуры планки памяти ddr3 имеют большие задержки, нежели у ddr2.
• Поскольку время задержки у ddr3 больше, то при одних и тех же рабочих частотах этот тип памяти будет работать медленнее. Поэтому обычно рабочие частоты ddr3 на порядок выше, чем у ddr2.
• Максимально возможный объем одной планки равен 32 Гб.

Помните, в предыдущей статье (ссылка в начале) я упоминал о несовместимости этих двух типов памяти? То есть не получится купить планку ddr3 и вставить ее в слот для ddr2. Так вот существуют комбинированные материнские платы, у которых присутствуют сразу несколько слотов под разные типы памяти, правда есть одно ограничение - одновременное их использование невозможно, а вот почему - лично я так и не понял.

Как видно, отличия ddr2 от ddr3 весьма существенны. Но это на бумаге, ну а на деле получается примерно следующее.

Перед вами результаты того, как влияет тип оперативной памяти на количество FPS (кадров в секунду) в игре Crysis (чем больше кадров - тем лучше), график взят с очень известного в буржунете ресурса: www.tweaktown.com/articles/1782/amd_phenom_ii_ddr2_vs_ddr3_performance/index11.html. В свое время эту игру можно было смело назвать прорывом по части графики и физики, естественно, что она просто нереально нагружала "связку" процессор-видеокарта-озу, поэтому практически с того момента, как она вышла, ее стали использовать и как бенчмарк - что в переводе с английского означает "тест производительности".

Из графика видно, что прирост составил порядка 1-2 FPS, что, согласитесь, весьма скромно. Хорошо, а может быть это только в Crysis получились такие результаты, может в других играх будет иначе? Вот график с результатами тестов сразу нескольких игр, взятый с сайта: www.ixbt.com/cpu/ddr2-800-vs-ddr3-1333.shtml.

А здесь и вовсе - никакого прироста производительности, как вы могли заметить. Но хоть где-нибудь должен же быть результат, в конце концов? Или маркетологи опять заврались, и никакого толка от ddr3 нету? Ниже представлены результаты популярного синтетического бенчмарка 3DMark Vantage. Синтетические бенчмарки нагружают компоненты системы сильнее во много раз, в сравнении с обычными играми, например.

Даже тут разница минимальна , она настолько мала, что ощутить ее никак не получится. То же самое касается игр, на глаз разницу в 1-5 fps вы просто не заметите. Так какой тогда смысл в ddr3? Я думаю, пока еще центральные процессоры не могут в полной мере задействовать скоростные возможности ddr3, возможно в ближайшем будущем это и произойдет, вот тогда ddr2 полностью уйдет из продажи и все о ней забудут. Ну а пока, тем из вас, у кого до сих пор по каким-то причинам используется память ddr2, я не рекомендую менять ее на более современную , ибо толку от этого - как с козла молока.

Другое дело, что сейчас практически все системные платы комплектуются разъемами ddr3, и тут уже выбирать не придется. На сегодняшний момент память ddr3 уже дешевле устаревшей ddr2 (за те же деньги можно купить память ddr3 объемом в 2 раза больше), поэтому у владельцев старых мат. плат на выбор два варианта - либо платить по двойному тарифу, либо покупать новую материнскую плату с новым процессором, что выглядит гораздо более невыгодным решением, в сравнении с первым вариантом. Когда оперативная память мало распространена в продаже, она становится дороже. Спасибо.

Для правильного выбора оперативной памяти необходимо разбираться в маркировке характеристик и понимать их влияние на быстродействие компьютера. Нельзя опираться только на объём памяти и игнорировать другие важные параметры.

• Расшифровка обозначений

Расшифровка обозначений

Производители оперативной памяти используют часто свои собственные маркировки для обозначения моделей, но характеристики всё же стараются указывать в едином формате. Например, из планки от «Сrusial» можно извлечь следующую информацию.

4GB DDR3L-1600 UDIMM 1.35V CL11

Стандарт планок DIMM, UDIMM и SODIMM

• U-DIMM - без буфера;
• R-DIMM - с буфером;
• LR-DIMM - с буфером и пониженным энергопотреблением;
• FB-DIMM - с полной буферизацией.

U-DIMM - разновидность DIMM памяти, используется в 99% домашних ПК. «U» обозначает что у планки нет защиты от возникновения ошибок при обращения к ячейкам. Это позволяет ей быстрее работать и дешевле стоить. Для повседневных задач отсутствие защиты не критично. В маркировке часто букву «U» не пишут, оставляя только DIMM.R-DIMM, LR-DIMM и FB-DIMM - планки для серверов и вычислительных систем, в которых нужна максимальная надёжность работы. Стоят дороже и не рекомендуются для покупки в обычные компьютеры.

Тип памяти: DDR4, DDR3 и DDR3L

Частота работы: 1333, 1600, 1866, 2133 МГц

Чем выше частота, тем лучше быстродействие. Но есть нюанс. Процессор имеет максимальный порог частоты на которой он может взаимодействовать с оперативной памятью. Если в процессоре этот порог 1600 МГц, то покупка памяти с частотой 2133 МГц ничего не даст. Работать всё будет на частоте 1600 МГц.Данную характеристику часто не указывают у процессоров и её следует искать на сайте производителя. Для примера приведу небольшой список максимальной частоты взаимодействия с ОЗУ для некоторых процессоров.

Пиковая скорость передачи данных: PC10600, PC12800, PC19200

Иногда встречается префикс «PC3» или «PC4». Ссылка на тип памяти - DDR3 или DDR4.

В конце может добавляться буква, обозначающая стандарт планки. Например, «PC4-24000U» или «PC4-24000R».

• U - U-DIMM;
• S - SO-DIMM;
• R - R-DIMM;
• L - LR-DIMM;
• F - FB-DIMM.

Редко встречается «E» - ECC (error-correcting code) - память c коррекцией ошибок.

Тайминг: 8-8-8-24, CL11

Тайминг это задержка, которая происходит при обращении процессора к памяти. Обычно указывается в виде 4 чисел. Они описывают скорость чтения, записи и выполнения действия. А Четвёртая указывает на полный цикл выполнения этих операций. Иногда указывают только скорость чтения - CL11 (CAS Latency 11).Чем меньше задержки, тем лучше. Но это не точно. Дело в том, что, архитектура современных процессоров подразумевает наличие большого кеша и процессор не так часто обращается к оперативной памяти. Поэтому в DDR3 и DDR4 этим показателям производители не уделяют должного внимания. Разницу в быстродействии между 8-8-8-24 и 17-17-17-42 практически нельзя заметить.

Размещение чипов памяти: 1Rx8 и 2Rx8

• 1Rx8 - 8 чипов на одной стороне платы;
• 2Rx8 - 16 чипов по 8 с каждой стороны.

Расшифровка маркировки Corsair

Маркировка оперативной памяти фирмы «Corsair» значительно отличается от обозначений других производителей. Разберем обозначения «Corsair DDR4 CMU32GX4M4A2666C16R».

• CM - это аббревиатура Corsair Memory;
• U - серия;
• 32G - общий объём памяти комплекта;
• X4 - цифра указывает на тип памяти DDR4 (Х3 - DDR3);
• M4 - количество планок, которые входя в комплект;
• A2666 - частота работы оперативной памяти в мегагерцах;
• C16 - тайминг считывания (16 тактов);
• R - цвет радиатора, то есть красный (Red).

Развернутый вид: Vengeance 32GB (4 x 8GB) DDR4 DRAM 2666MHz C16 Memory Kit - Red .

Выбор объёма оперативной памяти

Основные характеристики для выбора