Страница 2: Полезные сведения для новичков

Что означает "Double Data Rate"?

Если память EDO и SD-RAM работает на физической частоте, то в случае DDR SDRAM различают физическую и эффективную частоту. Физическая частота здесь в два раза ниже эффективной. Например, текущий стандарт DDR4 SDRAM может работать на физической частоте 1 600 МГц, в таком случае эффективная будет 3 200 МГц. DDR5-4800 работает с физической частотой 2 400 МГц, разница по частотам здесь хорошо видна.

Причина "удвоения" заключается в том, что во всех стандартах DDR SDRAM данные передаются на подъеме и спаде тактового импульса. Поэтому и пропускная способность в два раза выше EDO и SD-RAM.

Какие типы модулей существуют?

В случае старой памяти EDO RAM модули назывались SIMM (Single In-Line Memory Module). Но, начиная со стандарта SD RAM, используются модули DIMM (Dual In-Line Memory Module). Контакты с обеих сторон SIMM идентичны в целях резервирования, но у DIMM они различаются. Также ширина шины памяти увеличилась с 32 до 64 бит.

Что касается ноутбуков, то для них были разработаны более компактные модули SO-DIMM (Small Outline Dual In-Line Memory Module), которые существенно короче. Ранее на рынке присутствовал и формат Micro DIMM для мобильных устройств (вплоть до DDR3 SDRAM). Но современная память DDR4/DDR5 SDRAM доступна только в модулях DIMM и SO DIMM.

Следует отметить, что планки разных стандартов несовместимы друг с другом, как механически, так и электрически. Чтобы обезопасить пользователей от возможных ошибок, у всех стандартов DDR SDRAM вырезы на планке DIMM расположены в разных местах. Поэтому установить планку DIMM в слот другого стандарта не получится. У SDRAM DIMM было даже два выреза.

По дизайну память DDR5 довольно близка к DDR4, физические размеры почти идентичны. Но модули DDR5 не получится установить в слоты DIMM DDR4 и наоборот, поскольку вырезы не совпадают. Число контактов осталось прежним, а именно 288 для обычных DIMM и 260 для SO-DIMM.

Ниже приведены ссылки, по которым можно посмотреть цены разных планок DDR4 и DDR5 на данный момент.

Что такое каналы памяти?

Современные платформы AMD и Intel для массового рынка предлагают четыре слота DIMM, планки в которых могут работать в двухканальном (DDR4) или четырехканальном (DDR5) режиме. Обычно на каждый канал поддерживаются два слота DIMM.

С памятью DDR5 JEDEC увеличила число каналов на модуль с одного до двух. Поэтому каждый модуль памяти DDR5 подключается по двум (суб)каналам, работая в двухканальном режиме. Такой шаг позволяет более эффективно передавать данные параллельно.

Если на материнскую плату установлен только один DIMM, то он всегда работает в одноканальном режиме (DDR4) или двухканальном (DDR5). Если установлен второй модуль DIMM (лучше всего идентичный) в соответствующий слот второго канала, то будет активирован двухканальный (четырехканальный) режим.

Цель использования нескольких каналов памяти заключается в увеличении пропускной способности памяти и параллельной передаче данных, от чего выигрывают различные приложения. Предположим, пропускная способность одной планки памяти 25,6 Гбайт/с. В таком случае переход на двухканальный режим позволяет теоретически удвоить пропускную способность до 51,2 Гбайт/с. В 4-канальном режиме мы получим уже 102,4 Гбайт/с.

В серверном сегменте часто можно встретить восемь, а в будущем и 12 каналов памяти. Поэтому пропускная способность памяти здесь увеличивается до нескольких сотен Гбайт/с.

Какой компонент ПК работает с памятью?

Встроенный контроллер памяти процессора (Integrated Memory Controller) как раз отвечает за работу с памятью. В старых системах контроллер памяти устанавливался в северный мост материнской платы, но сегодня он является составной частью центрального процессора. От контроллера зависит тип памяти, количество поддерживаемых каналов памяти и тактовые частоты.

В зависимости от линейки CPU, IMC может поддерживать несколько типов DRAM. В случае Alder Lake, например, доступны DDR4 и DDR5. Мобильные процессоры добавляют поддержку памяти LPDDR4 и LPDDR5. Судя по слухам, AMD с грядущей платформой AM5 и процессорами Zen 4 будет поддерживать только DDR5.

Сколько памяти можно установить в ПК?

Максимальная конфигурация памяти зависит от числа слотов DIMM на материнской плате, а также возможностей контроллера памяти, какой объем он поддерживает. С каждым поколением памяти DDR увеличивалась и максимальная емкость модулей, производители платформ тоже увеличивали поддерживаемую емкость на DIMM со стороны контроллеров. С первым поколением DDR SDRAM речь шла о максимуме 1 Гбайт на модуль, со вторым поколением DDR мы получаем уже 4 Гбайт на модуль. Со стандартом DDR3 SDRAM емкость DIMM увеличилась до 8 Гбайт, с DDR4 SDRAM предусматривает 16 Гбайт на модуль, хотя позднее появились и 32-Гбайт модули. В случае стандарта DDR5 емкость планок достигнет 512 Гбайт, хотя на данный момент в продаже есть только DIMM на 32 Гбайт. Первые модули памяти емкостью 64 Гбайт ожидаются в ближайшем будущем. Впрочем, модули высокой емкости предназначены для серверного сегмента, вплоть до упомянутых 512 Гбайт.

У нынешних массовых платформ Intel (LGA1700) и AMD (AM4) максимальный объем памяти составляет до 128 Гбайт. Современные серверные системы могут вмещать до 4 Тбайт памяти и даже больше.

Важное замечание: не следует смешивать модули разных типов, лучше всегда использовать идентичные планки памяти с одинаковыми частотами и задержками. Конечно, оптимальный способ - купить комплект памяти, в таком случае отсутствие проблем совместимости гарантировано.

 

На какой частоте должна работать память?

В целом, рекомендуется придерживаться спецификаций производителя, которые он приводит для контроллера памяти процессора. В зависимости от CPU могут поддерживаться частоты DDR4-2933, DDR4-3200 или DDR5-4800. Однако во многих случаях частоту памяти можно увеличить. В частности, с процессорами AMD Ryzen увеличение частоты положительно сказывается на производительности, особенно если получится добиться синхронной работы с Infinity Fabric (внутренний интерконнект процессора). Но и платформы Intel хорошо реагируют на увеличение частот памяти, хотя здесь все зависит от сценариев использования и приложений. На момент появления первых процессоров Alder Lake мы провели тесты планок DDR5-5200 и сравнили их с DDR5-4800. Между тем частоты планок на рынке добрались до DDR5-6000.

В чем проблема с таймингами?

Тайминги - это задержки при работе с модулями, без которых стабильное функционирование невозможно. Чаще всего производители указывают четыре основных задержки: CAS Latency (CL или Column Address Strobe Latency), tRCD (RAS (Row Address Strobe) To CAS Delay), tRP (Row Precharge Time) и tRAS (Active Time). Задержки выражаются в тактах или наносекундах.

Задержка CL выполняется между отправкой в память адреса столбца и началом передачи данных. tRCD указывает на число тактов между открытием строки и доступом к столбцам в ней. tRP - число тактов между командой на предварительный заряд банка (закрытие строки) и открытием следующей строки. tRAS - число тактов между командой на открытие банка и командой на предварительный заряд.

Пример четырех задержек DDR5 – CL40-40-40-77. Еще один важный параметр таймингов - Command Rate, который обычно составляет 2T, но более строгое значение 1T чаще всего дает прирост производительности.

В целом, чем ниже задержки, тем быстрее работает память. Но следует помнить, что эффект от снижения таймингов не всегда заметен на практике. Минимальные задержки придется подбирать вручную, при этом следует проводить стрессовые тесты стабильности. Ниже какого-то уровня таймингов память уже теряет стабильность.

Нужен ли распределитель тепла на DIMM?

Распределитель тепла или радиатор призван улучшить отведение и рассеивание тепла от чипов памяти. Забирая тепло от чипов, распределитель передает его продуваемому воздуху. На практике польза от подобных радиаторов невелика, поскольку планки DDR5 SDRAM работают всего на 1,1 В, поэтому и тепла выделяют мало. Разве что при увеличении напряжения DIMM до 1,35 В и выше тепловыделение повышается, но оно все равно остается в разумных рамках. Впрочем, для быстрых планок памяти DDR5 на 1,35 В дополнительное охлаждение не помешает. Кроме того, радиаторы смотрятся красиво.

У планок DDR5 имеются встроенные температурные датчики, информацию с которых можно считать с помощью таких утилит, как HWINFO. Независимо от того, оснащены планки памяти распределителями тепла или нет, следить за температурами не помешает.

Как насчет модулей с подсветкой RGB LED?

Почему бы и нет? Мода на RGB LED пришла из Азии несколько лет назад, многие производители предлагают планки памяти с подсветкой. Как правило, подсветку DIMM можно синхронизировать с экосистемами материнских плат ASUS, MSI, ASRock и Gigabyte. Но все же данный момент стоит уточнять перед покупкой.