Процессоры и память

Процессоры Intel Pentium4 LGA775

⇣ Содержание

Память DDR II

Необходимость перехода на память DDR II вполне обоснована. Дело в том, что достигнув максимальной частоты в 4Ггерц, у компании Intel не остается запаса для повышения производительности процессоров путем наращивания частоты. Поэтому в дело пойдут иные способы увеличения скорости работы. Один из них - увеличение объема кэш памяти. Но ядро Prescott уже сейчас имеет 1Мбайт кэш памяти L2, и дальнейшее увеличение кеша не выгодно по многим причинам (в том числе и экономическим). Поэтому остается второй способ: увеличение частоты системной шины (или FSB). Уже сейчас известно, что Intel переведет часть процессоров на шину 266Мгерц (или 1066QPB) уже осенью этого года. Для этих процессоров потребуются новые материнские платы на новом чипсете i925XE. А в отдаленном будущем вполне возможен переход на шину 333Мгерц (или 1333QPB).

А теперь подсчитаем необходимую пропускную способность памяти для этих вариантов. Итак, для системы с FSB=266Мгерц необходима проп. способность = 8.5Гбайтс (для системы с FSB=333Мгерц - 10.7Гбайтс), а стандартная память DDR400 в двухканальном режиме обеспечивает только 6.4Гбайтс. В результате перед Intel'ом возник следующий выбор:

  • Использовать обычную DDR I память в двухканальном варианте
    При этом подсистема памяти была бы тем "узким" местом, которое не давало бы реализовать потенциал архитектуры Net-Burst Pentium4. Теоретически возможно использование памяти DDR 500 (и выше), но нужно помнить, что эти модули предназначены для оверклокеров и выпускаются в штучном экземпляре (в масштабах всей индустрии).

  • Использовать обычную DDR I память в четырех-канальном варианте
    Это очень громоздкое решение, требующее серьезные редизайн контроллера памяти и пересмотр требований к материнским платам. А для конечных пользователей это потребовало установку четырех модулей памяти на материнскую плату.

  • Использование памяти DDR II
    По сравнению с предыдущими вариантами, этот самый привлекательный. Уже память DDR2-533 обеспечивает пропускную способность = 8.5Гбайтс (в двухканальном режиме). А потенциал DDR2 позволяет выпускать память DDR2-666 и DDR2-800! Кроме того, технологических отличий между DDR I и DDR II практически нет.

Есть еще одна область в которой избыток пропускной способности памяти является полезным. Это чипсеты с интегрированным видеоядром. В медленных одноканальных системах (i845PPE), использование видеоядра еще больше снижала скорость работы. В двухканальных системах с памятью DDR I (i865G), падение производительности было, но не носило заметного эффекта. А в двухканальных системах с памятью DDR II - 533 (чипсет i915G), встроенное видеоядро должно работать в полную силу, не оказывая негативного влияния на производительность всей системы.

Кстати, пара слов о отличиях DDR II и DDR I. Во-первых сами ячейки памяти чипа DDR II абсолютно точно такие же, как на DDR I. И что особенно важно - работают они с точно такой же скоростью. Но вот ширина шины по которой данные из ячеек передаются в буферы ввода-вывода увеличена в два раза. В результате за один такт, передается в два раза больше информации, между ячейками памяти и буфером. Далее - задача буфера ввода вывода, преобразовать параллельный поток данный в последовательный (мультиплексирование). Кстати, ту же самую архитектуру имеет и DDR I. Но скорость обмена буферов DDR II с контроллером памяти в два раза выше (оно и понятно - нужно передать в два раза больше информации). Фактически это и есть описание отличий DDR II от DDR I.

Перечислим основные различия между DDRII и DDR I.

DDR II DDR I
Частота (Transfer rate) 100/133/166Мгерц (400/533/666) 100/133/166/200Мгерц (200/266/333/400)
Prefetch Size 4-bit 2-bit
Burst Length 4/8 2/4/8
Data Strobe Differential Data Strobe Single Data Strobe
Напряжение питания 1.8V 2.5V
Интерфейс ввода-вывода SSTL_18 SSTL_2
Потребляемая мощность 247mW 527mW
Упаковка чипа FBGA FBGA / TSOP
Набор команд Одинаковый
Основные тайминги Одинаковые
Новые функции ODT ; OCD Calibration ; Posted CAS ; AL (Additive Latency) -

Также чипы DDRII поддерживают внутричиповое терминирование сигнала. То есть непосредственно в чипах памяти (именно отсюда пошло название On-Die Termination) установлены резисторы, которые гасят сигналы отраженные от конца шины. Ранее подобные резисторы устанавливались на материнской плате, около слотов DIMM.

Следующая новинка - технология AL (Additive Latency). Этот механизм введен для решения проблемы с одновременной подачей команд на инициализацию банка памяти при запросе на чтение предыдущего инициализированного банка. Эта проблема не была решена в памяти DDR I, но в любом случае, особого влияния на производительность она не оказывала.

Теперь пара слов о латентности памяти DDR II, которая значительно превосходит латентность DDR I. Для примера типичная латентность модулей DDR I - 400 равна 10нс (2-3-2), тогда как латентность DDRII-533 равна уже 15нс (4-4-4). Чуть лучше обстоят дела с латентностью памяти DDRII-666 (4-4-4), которая равна 12нс. Но все равно при работе с реальными приложениями с критичными требованиями к латентности, система с DDRII будет показывать меньшую производительность.



латентность памяти для всех типов памяти DDR II

Пара слов о самих модулях. Итак, модуль DDR2 имеет 240 контактов и рабочее напряжение питания = 1.8V. В настоящее время в основном выпускаются модули DDR2-533 (иное обозначение PC2-4300), и модули DDR2-400 (PC2-3200). Сами модули могут иметь объем: 256 Мбайт, 512 Мбайт и 1 Гбайт.



вверху два модуля DDR II-533 Kingmax, внизу модуль DDR I

Обратите внимание, что чипы DDR2 модуля имеют упаковку FBGA (Fine Ball Grid Array). Данный вид упаковки значительно снижает электромагнитное воздействие чипов друг на друга. Вообще то, некоторые модули DDR1 также изготавливались с чипами подобной упаковки, но это было скорее исключение (в голову приходит только один пример - продукция той же компании Kingmax). А в основном использовались чипы в упаковке TSOP.

Выводы: на сегодняшний день нет совершенно никаких плюсов от перехода на DDR II память. Смело можно использовать платы на i915P в варианте с обычной DDR. А вот после перехода на более скоростные шины (1066Мгерц и 1333Мгерц) уже невозможно использовать память DDR I (ее технологический предел давно достигнут). И поэтому каких-либо альтернатив DDR II памяти не предвидится - это новый индустриальный стандарт.

Содержание:

Стр.1 - Процессоры Intel Pentium4 LGA775
Стр.2 - Разгон и перспективы; тепловыделение
Стр.3 - Память DDR II
Стр.4 - Производительность
Стр.5 - Выводы

Следующая страница → ← Предыдущая страница
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
⇣ Комментарии
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥