Price Zone onlineновостистатьипрайсыкаталогобъявленияфорум

  

 Компьютерная техника
 Комплектующие, периферия
 Сетевое оборудование
 Оргтехника
 Расходные материалы
 Техника связи
 Интернет, услуги, ПО
каталог товаров
Сайт обновлен: 18.11.2014




Новый стандарт памяти DDRII SDRAM
19.02.2003
Новый стандарт памяти DDRII SDRAM

В последние годы индустрия DRAM выглядит одной из наиболее скандальных отраслей hi-tech, по напряженности конкуренции сравнявшись с битвами процессорных гигантов. Новая технология памяти DDRII обещает очередной виток «гонки стандартов», и в этой статье мы попробуем разобраться, почему же эта технология так важна и что принесет нам новая память.

Большинство компьютеров не могут рассчитывать на десятки мегабайт высокоскоростной и дорогостоящей SRAM в качестве кэша энного уровня или на контроллеры, объединяющие пропускную способность множества каналов памяти, как у их двоюродных братьев из мира hi-end-серверов. Единственный выход – создание быстродействующей, компактной и недорогой оперативной памяти. Таким образом, производители процессоров кровно заинтересованы в появлении новых, все более быстрых типов RAM и в ряде случаев оказывают значительное влияние на продвижение более перспективных стандартов. В действительности любой современный стандарт DRAM представляет собой компромисс между потребностью в высокоскоростной оперативной памяти и возможностями/желаниями ее производителей, во многом обусловленными рыночной конъюнктурой. Сейчас Intel и многие ведущие компании-производители микросхем памяти (Samsung, Micron, Elpida и другие) пришли к согласию относительно выбора наследницы DDR SDRAM – с их точки зрения, в 2004-05 годах DDRII должна стать доминирующим типом памяти для настольных компьютеров, серверов и рабочих станций.

Сравнительная характеристика DDRII и DDR SDRAM
DDRII SDRAM DDR SDRAM
Скорость передачи данных (на рязряд), Мбит/с 400/553/(667) 200/266/333/(400)
Частота работы ядра, МГц 200/266/333 100/133/166/(200)
Размер предвыборки, бит 4 2
Длина пакета 4/8 4/8
Строб данных дифференциальный одиночный
Напряжение питания, В 1,8 2,5
Интерфейс ввода-вывода SSTL_18 SSTL_2
Энергопотребление (max), мВт 304 (на 533 Мбит/с) 418 (на 266 Мбит/с)
Упаковка чипов FBGA (без свинца) TSOP(II)
Тайминги, набор команд то же, что и у DDR SDRAM -

На первый взгляд, DDRII выглядит просто как улучшенная DDR SDRAM – с увеличенными частотами, уменьшенным энергопотреблением и набором новых функций (ключевые характеристики DDRII и DDR SDRAM приведены в таблице ниже). Но в действительности под привычными очертаниями скрывается совершенно иная архитектура.

Предвыборка 4 бит (4-bit Prefetch)

Идея такова: при неизменной внутренней частоте ядра памяти частота буферов ввода-вывода удваивается; при этом за каждый такт передается два блока данных (как в обычной DDR). Получается, что по сравнению с частотой синхронизации ядра ввод-вывод данных осуществляется на четырехкратной скорости. Гениальное изобретение, позволяющее одним махом решить все проблемы микроэлектронной промышленности? Не совсем. Хотя благодаря этому ухищрению скорость потокового ввода-вывода действительно учетверяется, латентность преимущественно определяется собственной частотой ядра, а она для 400-МГц DDRII, как и для PC1600 DDR SDRAM и бабушки PC100 SDRAM, по-прежнему равна 100 МГц. Становятся понятными необычно большие тайминги (тройка CL, tRCD, tRP) DDRII: как вам 4-4-4 схема работы DDRII 400?! Все задержки приводятся для частоты буферов, то есть той частоты, с которой память общается с контроллером (чипсетом), а она в нашем случае в два раза больше реальной частоты ядра. Поэтому 4-4-4 для DDRII 400 соответствует 2-2-2 для DDR PC1600 или SDR PC100, что составляет 20 нс. Разумеется, увеличивать частоту буферов, занимающих несколько процентов общей площади кристалла, проще, чем поднимать скорость всей памяти. Проще, как обычно, значит дешевле - и совсем не обязательно для нас с вами. Фактически производители чипов памяти в очередной раз получили прекрасную возможность продать PC100 в новой упаковке по цене DDRII 400. Немного утешает, что энергопотребление модулей будет меньше и в массовое производство почти наверняка пойдет более быстрая память – уже DDRII 533 по сумме характеристик сегодня выглядит весьма привлекательно. Заметим, что латентность 3-3-3 DDR400 SDRAM (PC3200) примерно соответствует латентности 4-4-4 DDRII 533. DDRII 400 – явный аутсайдер.

Отложенный CAS и аддитивная латентность (Posted CAS and Additive Latency)

Разработчики DDRII постарались учесть некоторые недостатки обычного протокола работы SDR/DDR-памяти, управляемой внешним контроллером (чипсетом). При обычной работе синхронной памяти при трех последовательных запросах активации банков возникает конфликт на управляющих линиях, когда одновременно должны быть посланы сигналы чтения для первого пакета данных и активации банка для третьего. В этом случае чипсет продолжает работу по считыванию первого пакета, а активация банка для третьего пакета происходит с задержкой в один такт. В потоке считываемых данных образуются пузыри, и шина используется менее эффективно.

В схеме с отложенным CAS специальная схема внутри чипа памяти отслеживает сигнал активации банка, определяет величину задержки, называемой аддитивной латентностью, а затем та же встроенная схема посылает сигнал чтения, и после задержки CAS чипсет может считывать данные. Такой механизм, реализованный в DDRII, позволяет ей более эффективно использовать шину. К сожалению, это происходит только при последовательном обращении к разным банкам памяти и в реальной работе памяти встречается реже, чем хотелось бы. К тому же выигрыш в один такт при пересылке трех пакетов данных не выглядит фантастическим достижением.

Недостатком новой памяти является повышение латентности при записи: в отличие от DDR SDRAM, где она обычно составляет один такт, для DDRII латентность записи на единицу меньше латентности чтения (иногда это свойство называют Variable Write Latency, переменная латентность записи), что в лучшем случае составит три такта. Впрочем, это не оказывает большого влияния на работу процессора, так как запись осуществляется в буферы чипсета.

Встроенная терминация (On-Die Termination)

Удвоенная частота синхронизации DDRII приводит к тому, что многие решения, успешно применявшиеся для поддержания качества сигналов на частотах, характерных для DDR, теперь недостаточно эффективны. Любой сигнал, распространяющийся по реальной шине, отражается от различных неоднородностей, в частности от концов шины; при этом отраженные сигналы взаимодействуют с основным и друг с другом, создавая некоторую интерференционную картину. Для борьбы с отражениями применяется терминация. Для шины памяти SDR и DDR SDRAM терминаторы устанавливаются на материнской плате (резисторы можно увидеть между слотами DIMM); на схеме видно, что это может приводить к отражениям от неактивного в данный момент чипа памяти:

DDRII терминирует сигналы шины данных, строба данных и маски записи внутри кристалла микросхемы. Кроме снижения шумов, такой подход, по заявлению создателей DDRII, удешевляет разработку и снижает стоимость материнских плат.

Внешняя калибровка формирователя (Off-Chip Driver Calibration)

Для уменьшения влияния задержки распространения сигнала по трассе в DDRII, в отличие от DDR, применяется двунаправленное дифференциальное стробирование сигналов данных. При пониженном напряжении и росте частоты на линиях шины усиливается перекос (skew) восходящего и нисходящего сигналов, а также происходят всплески напряжения, превышающие установленные пределы. Для борьбы с этими неприятными эффектами используется внешняя калибровка (подстройка) импеданса формирователя – OCD. Калибровка с помощью внешнего прецизионного резистора вдобавок позволяет нивелировать различия чипов от разных производителей и в конечном счете снижает перекосы сигналов.

Рассеиваемая мощность

Чипы DDRII будут упаковываться в новые корпуса типа BGA – как DRDRAM и быстрая DDR-память, устанавливаемая на графических платах. BGA-корпусировка имеет ряд заметных преимуществ – уменьшение электромагнитной интерференции, индуктивности, большая помехозащищенность и т. д. Разумеется, это опять-таки необходимо для стабильной работы на высоких частотах.

Для уменьшения рассеиваемой мощности рабочее напряжение DDRII снижено с 2.5 В до 1.8 В по сравнению с DDR, что позволяет на время забыть об охлаждении чипов памяти. Уже сейчас многие высококлассные модули DDR SDRAM оснащаются радиаторами, а в будущем, с ростом степени интеграции микросхем эта проблема только усугубится. Во всяком случае, невысокая частота ядра DDRII вкупе с пониженным напряжением имеет свой плюс – модули памяти еще несколько лет смогут обходиться без вентиляторов...

DDRII в реальной жизни

В конечном счете не так уж важно, какова скорость ядра и какую схему калибровки формирователей использует память, главное – высокая производительность в реальных приложениях. На первой диаграмме внизу приведены латентности 32-битной 533-МГц DRDRAM PC4200 (Tcac=8), DDR400 и DD266 (PC2100 и PC3200), а также PC133 SDRAM (без задержек чипсета) в наилучших условиях – попадание в открытую страницу. Конечно, это всего лишь оценка в первом приближении – реальная латентность будет намного больше; кроме того, эта величина зависит от алгоритма работы с памятью.


Обратимся к пиковой пропускной способности разных типов памяти (см. вторую диаграмму). Сразу выясним ситуацию с DDRII 400 и PC133 SDRAM: обе обладают неприлично большой латентностью, и если вторая безнадежно устарела, то первая будет явно мертворожденной из-за неспособности составить конкуренцию активно продвигаемой DDR400 (PC3200). DDRII 667 – почти безоговорочный лидер.

DDRII 533 – это почти идеальная память для современных Pentium 4 c шиной QPB 533 МГц. Однако в течение этого года Intel обещает поднять частоту шины для Pentium 4 до 800-МГц, а значит, и DDRII 533, и DDRII 667 не смогут в полной мере насытить их аппетит. Похоже, производителям чипов DRAM в течение года придется осваивать DDRII 800 (к чему есть все предпосылки)... либо Intel и дальше будет использовать двухканальные и асинхронные контроллеры памяти в своих чипсетах.

С процессорами AMD ситуация сложнее. Семейство K7 – Duron, Athlon, Athlon XP – вследствие узкой по современным меркам шины EV6 неспособно эффективно использовать полосу пропускания DDRII. Но это не должно нас особенно расстраивать – самой платформе Socket A ко времени выхода DDRII в свет уготовано местечко в сегменте low-end. Ну а для процессоров Hammer AMD пока не собирается использовать DDRII, делая ставку на большой кэш 2-го уровня и учитывая, что до старта DDRIIеще целый год. Opteron – другое дело. Мощь двухканального DDRII-контроллера с полосой пропускания 8,5 Гбайт/с (почти 70 Гбит/с) в сочетании с мегабайтом L2-кэша, поддержкой SSE2 и 64-битной адресацией – система получается действительно сбалансированной и, умозрительно, более быстродействующей, чем Intel Xeon. Ну и, наконец, кратко окинем взглядом возможность применения DDRII в качестве видеопамяти – полигона для любой подающей надежды технологии DRAM. Тут DDRII смотрится почти идеально – низкое энергопотребление и сверхвысокая пропускная способность делают ее явным фаворитом. ATI, Nvidia и даже S3 в своих новейших разработках ориентируются на DDRII. Почти наверняка все наиболее мощные игровые акселераторы к концу 2003 года будут оснащены именно этим типом динамической памяти (или ее разновидностью, GDDR3, с измененным сигнальным интерфейсом).

Вместо эпилога

DDRII не революция. Об этом открыто заявляют сами разработчики стандарта. Это следующий логический шаг выжимания все большего числа мегабайт в секунду из ячеек DRAM, со своими плюсами и минусам. Почти все, что дает нам DDRII в плане скорости, можно реализовать с большими затратами в виде той или иной формы двухканальной DDR-памяти (сравним хотя бы подходы Radeon 9700 Pro и GeForce FX). Преимущества DDRII – в низком энергопотреблении, почти удвоенной пропускной способности и относительно невысокой себестоимости. Как обычно, сыр опять получился небесплатным – память с задержками 4-4-4 при всей своей невероятной скорости передачи данных все же вызывает легкое разочарование. Тем не менее, сильная потребность в такой памяти есть уже сейчас, и будущие графические и центральные процессоры сполна используют всю полосу пропускания DDRII SDRAM.


 Статьи
12.02.2007 Исследования Intel приближают наступление эры тера-вычислений
29.01.2007 Прорыв Intel в технологии создания транзисторов
28.11.2006 Intel IDF 2006 Киев: третье пришествие
15.11.2006 Корпорация Intel положила начало эпохе четырехъядерных процессоров
01.11.2006 Есть Интернет - есть телефон
27.09.2006 Intel разрабатывает опытные микросхемы с производительностью порядка терафлоп
26.09.2006 Процессор Intel Core 2 Duo открывает новый этап в развитии компьютерного рынка Украины
13.09.2006 Wi-Fi - быстро, удобно, престижно
27.07.2006 Wi-Fi завоевывает Одессу
14.09.2005 "Путешествие" вместе с Intel успешно завершилось
07.06.2005 IDF 2005 по-киевски
27.04.2005 Дни компьютерных знаний Intel в Одессе
29.10.2004 "Все звенья одной сети" от Микродаты
12.10.2004 "Даешь лазерную печать!" - выиграли все
04.10.2004 "Прэксим Д" 10 лет - первые!
01.09.2004 Юбилейный дилерский форум от компании "ТиД"
25.08.2004 Выставка на старте
20.07.2004 Новая платформа Intel LGA775
06.07.2004 Путевое цифрошествие
29.06.2004 Intel: на пути к цифровому дому
08.06.2004 Передовые технологии - каждому студенту
30.04.2004 IDF в Украине - катализатор технологического прогресса
20.04.2004 В преддверии киевского IDF Spring 2004
20.04.2004 Пишите письма с запахом
16.04.2004 RFID: революция в области розничной торговли
07.04.2004 Страдания по IRQ
30.03.2004 Новый чипсет nVidia nForce3-250 для процессоров Athlon 64
24.03.2004 Wi-Fi: будущее беспроводных технологий
18.03.2004 IDF Spring 2004
17.03.2004 Принтеры - новая жизнь привычных технологий
02.03.2004 Что год текущий нам готовит?
24.02.2004 Ультрапортативные ПК: золотая середина
17.02.2004 Цифровая фотография как массовое явление
11.02.2004 Внешний интерфейс Serial ATA: первые факты
11.02.2004 Итоги 2003 года - процессоры, вчера и завтра
11.02.2004 Intel Prescott: первый взгляд
24.12.2003 Высокотехнологичные подарки к Новому Году
16.12.2003 Intel - 10 лет в Украине
26.11.2003 Обзор современных barebone-систем
25.11.2003 Современные интегрированные аудиорешения (часть вторая)
05.11.2003 Визит Крейга Барретта в Украину
15.10.2003 Ионизаторы - друзья компьютерщиков
14.10.2003 Выбор картриджа для лазерного принтера
07.10.2003 Руководство пользователя ноутбука
30.09.2003 Семинар Intel "Современные технологии для малого и среднего бизнеса"
30.09.2003 Особенности национальной выставки. КБО 2003 и REX2003
23.09.2003 Сравнение мобильных телефонов среднего класса с цветными экранами
16.09.2003 Обзор карманных многофункциональных компьютеров
10.09.2003 Программа мероприятий в рамках выставок "Управление и автоматизация" и "Компьютер. Банк. Офис"
10.09.2003 Обзор современных цифровых видеокамер
02.09.2003 Современные интегрированные аудиорешения
27.08.2003 Создание видео с помощью кодека DivX
19.08.2003 D-VHS: замена DVD или мертворожденный формат?
12.08.2003 Нанотрубки: игры атомами
22.07.2003 Нанотехнологии - настоящее и будущее
15.07.2003 Новые дисплейные технологии LCD: сегодня и завтра
11.07.2003 Сравнение форматов DVD-RW и DVD+RW
11.07.2003 Новая линейка чипсетов Intel i865
11.07.2003 PCI Express - шина будущего
11.07.2003 Обзор игровых консолей. Часть 2 - Nintendo 64, GameCube и GameBoy, Sega Dreamcast
11.07.2003 Обзор игровых консолей. Часть 1 - Microsoft XBox, Sony PlayStation 2
11.07.2003 Операционные системы. Часть 9 - Mac OS X
11.07.2003 Операционные системы. Часть 8 - Novell Netware
24.06.2003 Операционные системы. Часть 7 - OS/2
13.06.2003 Операционные системы. Часть 6 - Unix и Linux
04.06.2003 Операционные системы. Часть 5 - Microsoft Windows 2000 и Longhorn
25.04.2003 Операционные системы. Часть 4
22.04.2003 Универсальная автомобильная зарядка для ноутбука от ТиД
22.04.2003 Библиотека CD для 150 дисков Dacal CD-library от ТиД
16.04.2003 Операционные системы. Часть 3
09.04.2003 Операционные системы. Часть 2
04.04.2003 CeBit`2003 (Германия, Ганновер) глазами одесситов
25.03.2003 Операционные системы. Часть 1
25.03.2003 Будущее процессоров
25.03.2003 Будущее процессоров
13.03.2003 Вся правда о разгоне процессоров
04.03.2003 Oбзор современных платформ для процессоров Intel - Pentium 4 и Celeron
04.03.2003 Современные платформы для процессоров AMD
19.02.2003 Новый стандарт памяти DDRII SDRAM
13.02.2003 Обзор ATI Radeon 9700 Pro
04.02.2003 Тестирование nVidia GeForce FX
28.01.2003 Технология Hyper-Threading
24.12.2002 Безопасность сетей
17.12.2002 Семинар компании "ПРЭКСИМ-Д": Современные технологии и решения - путь к надежному и бесперебойному управлению предприятием
05.12.2002 VPN - виртуальные частные сети
26.11.2002 IP-телефония. Обзор технологии
19.11.2002 Интернет без проводов: описание технологий GPRS и 3G
15.11.2002 Семинар MacHOUSE. Новинки на рынке твердых носителей
15.11.2002 Road-show "МУК" и сетевые технологии Cisco
15.11.2002 Описание технологий xDSL
15.11.2002 NOKIA + Unitrade = фирменный магазин Nokia
23.10.2002 Локальные сети. Часть 2 - корпоративные сети
23.10.2002 Локальные сети. Часть 2 - корпоративные сети (продолжение)
15.10.2002 Локальные сети. Часть 1 - домашняя сеть
01.10.2002 Модемы: теория и советы
25.09.2002 Выбор монитора. Часть 3 - ЖК-мониторы
24.09.2002 Выбор монитора. Часть 2 - характеристики и стандарты
10.09.2002 Выбор монитора. Часть 1 - электронно-лучевая трубка
03.09.2002 Источники бесперебойного питания (ИБП). Часть 2 - практическая
28.08.2002 Источники бесперебойного питания (ИБП). Часть 1 - вводная
21.08.2002 Струйные принтеры. Часть 2 - устройства для фото-профессионалов
13.08.2002 Струйные принтеры. Часть 1 - устройства для дома и офиса
06.08.2002 Windows XP: полезные советы
23.07.2002 Покупаем клавиатуру: характеристики клавиатур и советы покупателю
22.07.2002 "Идеальный" компьютер или кое-что о Hammer. Часть вторая: что год грядущий нам готовит
17.07.2002 Обзор манипуляторов. Часть 3 - графические планшеты
16.07.2002 "Идеальный" компьютер или кое-что о Hammer. Часть первая: мечты, мечты...
10.07.2002 Обзор манипуляторов. Часть 2 - джойстики, рули, геймпады
02.07.2002 Обзор манипуляторов. Часть1 - мышиное царство
02.07.2002 Электронное правительство (e-goverment) - МИФ?
26.06.2002 Как выбрать сканер: обзор характеристик сканеров и советы покупателю
19.06.2002 Международный IT-форум и теннисный турнир "Дискавери"
19.06.2002 Описание интерфейса IEEE 1394 FireWire
11.06.2002 Обзор технологии беспроводной связи Bluetooth
06.06.2002 Дилерский форум ТиД или активизация бизнес-усилий "по-тидовски" под Виагру и Боярского
06.06.2002 Современные интерфейсы ПК: USB, FireWire, IrDA, Bluetooth
27.05.2002 Жесткие диски в вопросах и ответах: обзор основных характеристик жестких дисков
23.05.2002 Корпорация Инком: открытие нового офиса в Одессе
23.05.2002 "Скайлайн Электроникс": семинар "Коммерческие системы на платформе AMD"
23.05.2002 "Учимся писать": запись лазерных дисков CD-R/CD-RW
23.05.2002 "Учимся писать": обзор форматов записи CD-R/CD-RW/DVD дисков
22.05.2002 Обзор карт флэш-памяти
24.04.2002 Обзор PDA: "Дружелюбные карманники"
09.04.2002 Правильный домашний кинотеатр... или как разориться на кинопристрастиях
09.04.2002 Домашний кинотеатр на базе компьютера... или как сэкономить на кинопристрастиях
09.04.2002 Обзор видеоформатов MPEG
02.04.2002 Золотой звук. Часть 2 - эволюция стандартов Dolby Laboratories
02.04.2002 CeBIT, 2002 (Ганновер, Германия) - выставка глазами одесситов
26.03.2002 Золотой звук. Часть 1 - обзор звуковых карт
22.03.2002 Толковый словарь 3D-терминов
20.03.2002 Монстры графики: сравнительный обзор современных видеокарт. ( Часть 2: Radeon от ATi )
13.03.2002 Монстры графики: сравнительный обзор современных видеокарт. ( Часть 1: GeForce от nVidia )
06.03.2002 Особенности национальной выставки: HI-Tech 2002
27.02.2002 Новая и незнакомая: Windows XP
23.02.2002 Процессор Pentium 4: обзор и тестирование
23.02.2002 Парад чипсетов: обзор чипсетов для Penium 4
Главная • Новости • Статьи • Прайсы • Каталог • Обьявления • Форум • Список фирм
Price Zonedesigned by TDG