Úterý, 27. listopad 2007, autor: Michal Bártů, Mirek Jahoda

O cenové výhodnosti 2GB sad 800MHz DDR2 modulů nelze pochybovat. Který modul si však vybrat? Má cenu připlácet za časování CL4 nebo dokonce CL3? Vyplatí se při přetaktování vyšší frekvence, nebo nízké časování? Mohou i levné moduly oslnit overclockery? Ztracíte se v pojmech jako SPD, EPP nebo CAS?

Pořád si čtete o DDR3 pamětech nebo DDR2 na frekvencích přes 1 200 MHz efektivně, ale podíváte-li se do ceníku a současně na to, jaký mají tyto drahé paměti přínos, stejně se většinou jak pro Intel, tak pro AMD rozhodnete pro nyní supervýhodné 800MHz DDR2 paměti. To byla také hlavní motivace tohoto srovnávacího testu: stejně jako vy jsme chtěli vědět, jestli je s některými až podezřele levnými 2GB kity všechno v pořádku a zajímalo nás, co s výkonem dělá časování a co frekvence.

Miniprůvodce džunglí paměťových zkratek

Ne každý uživatel má úplně jasno v oné džungli zkratek, která se v oboru počítačových pamětí používá. Dovolili jsme si z učebních materiálů Jaroslava Pelikána z brněnské FI MUNI citovat několik vysvětlení základních pojmů, ty jsme doplnili o vysvětlení novějších standardů či pseudostandardů:

DRAM (Dynamic Random Access Memory)

V paměti DRAM je informace uložena pomocí elektrického náboje na kondenzátoru. Tento náboj má však tendenci se vybíjet i v době, kdy je paměť připojena ke zdroji elektrického napájení. Aby nedošlo k tomutu vybití a tím i ke ztrátě uložené informace, je nutné periodicky provádět tzv. refresh, tj. oživování paměťové buňky. Tuto funkci plní některý z obvodů čipové sady.

Vlevo: Obvody operačních pamětí pak bývají realizovány jako matice, jedna buňka s informací se adresuje pomocí vystavení řádku (row) a sloupce (column), vpravo: Realizace jedné buňky paměti DRAM v technologii TTL

Při zápisu se na adresový vodič přivede hodnota logická 1. Tím se tranzistor T otevře. Na datovém vodiči je umístěna zapisovaná hodnota (např. 1). Tato hodnota projde přes otevřený tranzistor a nabije kondenzátor. V případě zápisu nuly dojde pouze k případnému vybití kondenzátoru (pokud byla dříve v paměti uložena hodnota 1).

Při čtení je na adresový vodič přivedena hodnota logická 1, která způsobí otevření tranzistoru T. Jestliže byl kondenzátor nabitý, zapsaná hodnota přejde na datový vodič. Tímto čtením však dojde k vybití kondenzátoru a zničení uložené informace. Jedná se tedy o buňku, která je destruktivní při čtení a přečtenou hodnotu je nutné opět do paměti zapsat.

Buňka paměti DRAM je velmi jednoduchá a dovoluje vysokou integraci a nízké výrobní náklady.Protože paměťové obvody nemohou mít příliš velký počet vývodů, je nutné, aby adresa řádku i sloupce byla předávána po stejné sběrnici. Platnost adresy řádku a sloupce na sběrnici je dána (potvrzována) signály:

• RAS (Row Access Strobe): adresa řádku
• CAS (Column Access Strobe): adresa sloupce

 

SDRAM (Synchronous RAM)

Pracují synchronně s procesorem a jsou rozděleny do banků. Umožňují přístup s burst časováním 5-1-1-1 (původní DRAM umožňovaly jen 5-5-5-5, FPM DRAM pak 5-3-3-3 a EDO DRAM 5-2-2-2. Musí svou frekvencí odpovídat frekvenci systémové sběrnice.

SDR SDRAM (Single Data Rate SDRAM)

SDR SDRAM byly prvními pamětmi SDRAM pro PC, byly to také první moduly pro sloty DIMM (nahradily dosavadní SIMM používané ještě pro paměti EDO). Moduly měly 164 pinů, napájecí napětí 3,3, nebo 5 V, kapacity od 32 do 512 MB a dva zářezy jako klíčování pro správnou orientaci. Výraběly se tři standardy, dle rychlosti:

• PC66: pro systémovou sběrnici s taktem 66 MHz
• PC100: pro systémovou sběrnici s taktem 100 MHz
• PC133: pro systémovou sběrnici s taktem 133 MHz

Modul SDR SDRAM: Samsung PC133

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)

DDR SDRAM je rychlejší verze SDRAM, která při stejné frekvenci dosahuje dvojnásobného výkonu. Tohoto je dosaženo tím, že veškeré operace jsou synchronizovány s náběžnou i sestupnou hranou hodinového signálu (CLK). Jádro předvybírá (prefetch) 2 bity do V/V bufferů. DDR používaly napětí 2,5 V a moduly měly 184 pinů. Vyráběly se v těchto variantách (nízké časování přitom bylo 2-2-2-5, běžné pak CL2,5 a pomalejší moduly měly CL3):

• základními typy byly: PC1600 (DDR200), PC2100 (DDR266), PC2700 (DDR333), PC3200 (DDR400)
• později výrobci přišly i s vyššími frekvencemi: PC3500 (DDR433), PC3700 (DDR466), PC4000 (DDR500), PC4300 (DDR533)

Modul DDR SDRAM: Samsung PC3200 (DDR400), čipy v pouzdře TSOP

DDR2 SDRAM

DDR2 sice vycházejí ze standardu DDR a stejně jako u DDR jsou data čtena a zapisována s nástupnou i sestupnou hranou hodinového signálu, ale moduly DDR a DDR2 nejsou vzájemně kompatibilní. Paměti DDR2 SDRAM mají menší spotřebu elektrické energie než DDR, napájecí napětí je sníženo na 1,8 V. Dosažení vyšší přenosové rychlosti je kromě vyšší frekvence založeno také na skutečnosti, že jádro paměťového obvodu (pracující na frekvenci např. 200 MHz u pamětí DDR2-800) může při každém čtecím cyklu předvybrat další 4 bity z paměťové matice a uložit je V/V bufferů.

Výsledkem je, že V/V část paměti může pracovat s dvojnásobnou frekvencí oproti jejímu jádru. Následným použitím nového komunikačního protokolu je umožněno provedení 4 transakcí během jednoho taktu. Vyšší frekvence DDR2 pamětí si vybírá daň v podobě vyššího časování (typicky 5-5-5-15). Běžně se setkáte s pamětmi o efektivní frekvenci 533 až 1 066 MHz.

Modul DDR2 SDRAM: Aeneon PC2-5300, čipy v pouzdře BGA

DDR3 SDRAM

DDR3 sice opět vycházejí ze standardu DDR2, ale opět nejsou zpětně kompatibilní. Zvýšení přenosové rychlosti je dosaženo předvýběrem 8 bitů při každém čtecím cyklu a jejich uložením do V/V bufferu. Napájecí napětí bylo sníženo na 1,5 V a DDR3 moduly mají asi o 30 % menší spotřebu elektrické energie než srovnatelné DDR2.

Modul DDR3 SDRAM: Kingmax s pro něj typickými čipy v pouzdře TinyBGA

Slepá větev: RDRAM (Rambus DRAM), RIMM

RDRAM je zkratka z Rambus DRAM (podle firmy Rambus, která tuto technologii vyvinula, zprvu se používal i název Direct RDRAM). Narozdíl od paměťových modulů SDRAM, popřípadě jejích variací DDR SDRAM atd., které jsou 64bitové, jsou jednotlivé paměťové moduly RDRAM pouze 16bitové (popřípadě 32bitové u dvoukanálových modulů). Paměti RDRAM ovšem v době jejich největšího rozšíření v PC (rok 2001 až 2003, čipová sada Intel 820 až 850) obvykle pracovaly na vyšší frekvenci než SDRAM nebo DDR SDRAM, proto dosahovaly vyšší maximální přenosové rychlosti. Paměti RDRAM posílají data dvakrát během hodinového cyklu, podobně jako je tomu u konkurenční technologie DDR SDRAM.

RDRAM se staly příkladem toho, že ani všemocný Intel nedokáže uživatelsky nepřívětivou a drahou technologii (samotným návrhem však přitom kvalitní a převratnou) prosadit navzdory všem. RDRAM běžely jen se špičkovými čipsety Intel (a jediným čipsetem SiS), byly sice vysoce taktované, ale ne zase tak rychlé (úzká šířka sběrnice), aby to ospravedlňovalo vysoké ceny. Navíc bylo vždy potřeba koupit dvojici RIMM modulů a veškeré neobsazené paměťové sloty na základní desce musely být ukončeny terminátorem, tzv. CRIMM modulem. Moduly RIMM se dělaly v mnoha variantách, jedno, dvou a čtyřkanálové (16 až 64 bitů) a s různými frekvencemi: 600 MHz až 1 066 MHz (maximum pro čtyřkanálové), resp. 1 600 MHz (maximum pro dvoukanálové). Zdroj: Wikipedia.

Modul RIMM: Kingston RDRAM, 1 066 MHz, 32 bitů (dvoukanálový)

4-4-4-12, co to je?

U pamětí se nejčastěji kromě frekvence setkáte už jen s jedním dalším ukazatalem výkonu: CL. To znamená CAS Latency a co je CAS, jsme si řekli už o kousek výše. Jednoduché pravidlo zní, čím nižší, tím lepší, ale někde mají vaše paměti/čipset/procesor také svoje limity.

Mnoho výrobců uvádí také časování v poněkud podrobnější formě, např. 2-2-2-5 u pamětí DDR, 4-4-4-12 či 5-5-5-15 u pamětí DDR2 atp. První číslo v této řadě je právě CAS Latency, celý řetězec má tuto intepretaci: TCL-Trcd-Trp-Tras. Trcd je zkratka pro RAS to CAS Delay, tedy zpoždění mezi výběrem řádku a adresací sloupce, Trp znamená RAS Precharge (zpoždění po výběru řádku) a Tras se používá pro Row Access, tedy dobu potřebnou pro adresaci řádku. Parametrů časování pamětí je ještě více, ale toto jsou čtyři základní a společně s Command Rate výkon nejvíce ovlivňující.

SPD (Serial Presence Detect)

SPD je standardem konsorcia JEDEC pro ukládání a čtení informací o paměťových modulech. V praxi je to malý EEPROM čip se 128 bajty informací o frekvenci, časování, výrobci, datu výroby či třeba sériovém čísle modulů. SPD EEPROM se dá číst přes sběrnici SMBUS, kterou základní desky používají také pro monitoring otáček a teplot. S informacemi SPD se setkáte prakticky u všech modulů SDRAM.

EPP (Enhanced Performance Profiles)

EPP je rozšířením SPD o další čtyři profily s nastavením (časování, frekvence, napětí). EPP používá jinak nepoužívané bajy číslo 99 až 127. Standard EPP má na svědomí nVidia (společně s Corsairem), poprvé jste se s ním mohli setkat u desek s nForce 5xx. Některé paměti s EPP navíc nVidia ceritifikuje jako SLI-ready memory.

XMP (eXtreme Memory Profile)

Intelu se nelíbilo používat standard EPP od nVidie, a tak využil nástupu DDR3 na své platformě k uvedení dalšího standardu: XMP je v podstatě jen konkurenční alternativa k EPP.

 

1. Frekvence, časování základní pojmy2. A-Data, GeiL, GoodRAM3. Kingmax, Kingston, Patriot4. Testy a nastavení paměti na Athlonu 645. Vyhodnocení, verdikt

Vaše hodnocení článku (1 = nejhorší, 5 = nejlepší): Vyberte hodnoceníCancel ratingUbohýUjde toDobrýVelmi dobrýVynikající

Průměrně: 4.1 (34× hodnoceno)