Что такое частота dram

Содержание

Большинство устройств оперативной памяти имеют различные интерфейсы и собственные рабочие частоты. Почти каждое вычислительное устройство нуждается в ОЗУ. Устройство (например, смартфоны, планшеты, настольные компьютеры, ноутбуки, графические калькуляторы, HD телевизоры, портативные игровые системы и т.д.). Объем ОЗУ разный для всех типов и моделей устройств. В основном вся оперативная память в служит одной и той же цели.

Известные типы ОЗУ:

  • Статическая RAM (SRAM)
  • Динамическое ОЗУ (DRAM)
  • Синхронное динамическое ОЗУ (SDRAM)
  • Синхронное динамическое ОЗУ с одной скоростью передачи данных (SDR SDRAM)
  • Синхронное динамическое ОЗУ с двойной скоростью передачи данных (DDR SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4)
  • Синхронное динамическое ОЗУ с двойной скоростью передачи данных (GDDR SDRAM, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5)
  • Флэш-память

Что такое оперативная память?

Оперативная память расшифровывается как "оперативное запоминающее устройство" или аббривиатурой "ОЗУ". Предоставляет компьютерам виртуальное пространство, необходимое для управления информацией и решения проблем в настоящий момент. Можно подумать что это бумага для повторного использования, на которой пишут карандашом заметки, цифры или рисунки.

Если не хватает места на бумаге, вы стираете то, что вам больше не нужно. Оперативная память работает аналогично, когда ей требуется больше места для работы с временной информацией (то есть с запущенным программным обеспечением или программами). Большие листы бумаги позволяют вам набрасывать больше и больше идей за раз, прежде чем стирать. Больше оперативной памяти внутри компьютеров разделяют информацию прежде чем стереть аналогичным сопособом.

Оперативная память имеет различные формы (то есть физическое соединение с вычислительными системами или взаимодействие с ними), емкости (измеряемые в МБ или ГБ), скорости (измеряемые в МГц или ГГц) и архитектуры. Эти и другие аспекты важно учитывать при обновлении систем с ОЗУ, поскольку компьютерные системы (например, аппаратные средства, материнские платы) должны придерживаться строгих критериев.

  • Компьютеры старого поколения вряд ли приспособят более современные типы технологий оперативной памяти
  • Память ноутбука не помещается на десктопах (и наоборот)
  • RAM не всегда обратно совместима
  • Система не может смешивать и сочетать разные типы/поколения ОЗУ вместе

Статическая RAM (SRAM)

SRAM — один из двух основных типов памяти (другой — DRAM), требует постоянного потока энергии для функционирования. Из-за постоянной мощности SRAM не нужно «обновлять», чтобы помнить о сохраняемых данных. Вот почему SRAM называется «статическим» — никаких изменений или действий (например, обновление) не требуется, чтобы сохранить данные нетронутыми. SRAM это энергозависимая память. Это означает что все данные, которые были сохранены, теряются после отключения питания.

Преимуществами использования SRAM (по сравнению с DRAM) считается низкое энергопотребление и высокая скорость доступа. Недостатками использования SRAM (по сравнению с DRAM) это меньшая емкость памяти и высокие затраты на производство.

Из-за этих характеристик SRAM используется в таких компонентах:

  • Кэш процессора (например, L1, L2, L3)
  • Буфер/кэш жесткого диска
  • Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) на видеокартах

Динамическое ОЗУ (DRAM)

DRAM, один из двух основных типов памяти (другой — SRAM), требует периодического «обновления» мощности для функционирования. Конденсаторы, которые хранят данные в DRAM, постепенно разряжают энергию. Отсутствие энергии означает, что данные теряются. Поэтому DRAM называется «динамическим» — постоянные изменения или действия (например, обновление) необходимы для сохранения данных нетронутыми. DRAM также считается энергозависимой памятью. Это означает, что все сохраненные данные теряются при отключении питания.

Преимущества использования DRAM (по сравнению с SRAM) заключаются в низких затратах на производство и большей емкости памяти. Недостатками использования DRAM (по сравнению с SRAM) являются более медленные скорости доступа и высокое энергопотребление.

Из-за этих характеристик DRAM используется в таких устройствах:

  • Системная память
  • Видео графическая память

В 1990-х годах разработана расширенная динамическая ОЗУ с данными (EDO DRAM), за которой последовала ее эволюция, ОЗУ Burst EDO (BEDO DRAM). Эти типы памяти были привлекательны благодаря повышенной производительности/эффективности при меньших затратах. Но технология устарела в результате разработки SDRAM.

Синхронное динамическое ОЗУ (SDRAM)

SDRAM — это классификация DRAM, которая работает синхронно с тактовой частотой процессора. В начале ожидает тактового сигнала, прежде чем ответить на ввод данных (например, пользовательский интерфейс). DRAM считается асинхронным, так как немедленно реагирует на ввод данных. Но преимущество синхронной работы состоит в том, что ЦП может параллельно обрабатывать перекрывающиеся инструкции, также известные как «конвейерная обработка» — возможность получать (читать) новую инструкцию до того, как предыдущая инструкция полностью разрешена (запись).

Конвейерная обработка не влияет на время, необходимое для обработки инструкций, она позволяет одновременно выполнять больше инструкций. Обработка одной инструкции чтения и одной записи за такт приводит к более высокой общей скорости передачи/производительности ЦП. SDRAM поддерживает конвейеризацию благодаря делению памяти на отдельные участки, что и обусловило ее широкое предпочтение по сравнению с базовым DRAM.

Синхронное динамическое ОЗУ с одной скоростью передачи данных (SDR SDRAM)

SDR SDRAM — это расширенный термин для SDRAM — два типа — это одно и то же, но чаще всего называют просто SDRAM. «Единая скорость передачи данных» указывает, как память обрабатывает одну инструкцию чтения и одну запись за такт.

Сравнение между SDR SDRAM и DDR SDRAM:

  • DDR SDRAM считается разработкой второго поколения SDR SDRAM

Синхронное динамическое ОЗУ с двойной скоростью передачи данных (DDR SDRAM)

DDR SDRAM работает как SDR SDRAM, только в два раза быстрее. DDR SDRAM способна обрабатывать две инструкции чтения и две записи за такт (следовательно, «двойной»). Функция DDR SDRAM аналогична, и имеет физические различия (184 контакта и один паз на разъеме) по сравнению с SDR SDRAM (168 контактов и две выемки на разъеме). DDR SDRAM также работает при низком стандартном напряжении (2,5 В от 3,3 В), предотвращая обратную совместимость с SDR SDRAM.

  • DDR2 SDRAM — это эволюционное обновление до DDR SDRAM. Несмотря на удвоение скорости передачи данных (обработка двух команд чтения и двух команд записи за такт), DDR2 SDRAM работает быстрее, поскольку может работать на более высоких тактовых частотах. Стандартные (не разогнанные) модули памяти DDR работают с частотой 200 МГц, тогда как стандартные модули памяти DDR2 работают с частотой 533 МГц. DDR2 SDRAM работает при более низком напряжении (1,8 В) с большим количеством контактов (240), что предотвращает обратную совместимость.
  • DDR3 SDRAM повышает производительность по сравнению с DDR2 SDRAM благодаря улучшенной обработке сигналов (надежности), большей емкости памяти, более низкому энергопотреблению (1,5 В) и более высоким стандартным тактовым частотам (до 800 МГц). Хотя DDR3 SDRAM имеет то же количество контактов, что и DDR2 SDRAM (240), все остальные аспекты препятствуют обратной совместимости.
  • DDR4 SDRAM повышает производительность по сравнению с DDR3 SDRAM благодаря более продвинутой обработке сигналов (надежности), еще большей емкости памяти, еще более низкому энергопотреблению (1,2 В) и более высоким стандартным тактовым частотам (до 1600 МГц). DDR4 SDRAM использует 288-контактную конфигурацию, что также предотвращает обратную совместимость.
Читайте также:  Чем отличается geforce gt от gtx

Синхронное динамическое ОЗУ с двойной скоростью передачи данных (GDDR SDRAM)

GDDR SDRAM — это тип DDR SDRAM, специально разработанный для рендеринга видео графики, обычно в сочетании с выделенным графическим процессором (графическим процессором) на видеокарте. Современные компьютерные игры выходят за рамки невероятно реалистичной среды с высоким разрешением, часто требуя здоровенных системных характеристик и лучшего оборудования для видеокарт (особенно при использовании дисплеев с высоким разрешением 720p или 1080p).

Память видеокарты на чипах GDDR5 SDRAM

  • Подобно DDR SDRAM, GDDR SDRAM имеет собственную эволюционную линию (повышение производительности и снижение энергопотребления): GDDR2 SDRAM, GDDR3 SDRAM, GDDR4 SDRAM и GDDR5 SDRAM.

Несмотря на то, что у DDR ​​SDRAM есть похожие характеристики, GDDR SDRAM — не совсем то же самое. Существуют заметные различия в том, как работает GDDR SDRAM, в том что касается пропускной способности по сравнению с задержкой. Ожидается, что GDDR SDRAM будет обрабатывать огромные объемы данных (пропускную способность), но не обязательно на самых высоких скоростях (задержка).

Представьте себе шоссе с 16 полосами, установленным на 55 миль в час. Для сравнения, ожидается, что DDR SDRAM будет иметь низкую задержку, чтобы немедленно реагировать на процессор — вспомним двухполосную магистраль, установленную на 85 миль в час.

Флэш-память

Флэш-память — это тип энергонезависимого носителя данных, который сохраняет все данные после отключения питания. Несмотря на название, флэш-память ближе по форме и действию (то есть к хранилищу и передаче данных) к твердотельным накопителям, чем ранее упомянутые типы ОЗУ.

Флэш-память чаще используется в таких устройствах:

  • Флешки
  • Принтеры
  • Портативные медиаплееры
  • Карты памяти
  • Малая электроника/игрушки
  • PDAs

DRAM (англ. dynamic random access memory — динамическая память с произвольным доступом) — тип компьютерной памяти, отличающийся использованием полупроводниковых материалов, энергозависимостью и возможностью доступа к данным, хранящимся в произвольных ячейках памяти (см. запоминающее устройство с произвольным доступом). Модули памяти с памятью такого типа широко используются в современных компьютерах в качестве оперативных запоминающих устройств (ОЗУ), также используются в качестве устройств постоянного хранения информации в системах, требовательных к задержкам.

Физически DRAM состоит из ячеек, созданных в полупроводниковом материале в виде емкости. Заряженная или разряженная емкость хранит бит данных. Каждая ячейка такой памяти имеет свойство разряжаться (из-за токов утечки и пр.), поэтому их постоянно надо подзаряжать — отсюда название «динамическая» (динамически подзаряжать). Совокупность ячеек образует условный «прямоугольник», состоящий из определённого количества строк и столбцов. Один такой «прямоугольник» называется страницей, а совокупность страниц называется банком. Весь набор ячеек условно делится на несколько областей.

Как запоминающее устройство (ЗУ) DRAM представляет собой модуль памяти какого-либо конструктивного исполнения, состоящий из печатной платы, на которой расположены микросхемы памяти, и разъёма, необходимого для подключения модуля к материнской плате.

Содержание

История [ править | править код ]

Впервые динамическая память была реализована в дешифровальной машине «Aquarius», использовавшейся во время второй мировой войны в правительственной школе кодов и шифров в Блетчли-парк. Считываемые с бумажной ленты символы «запоминались в динамическом хранилище. … Хранилище представляло собой блок конденсаторов, которые были либо заряжены, либо разряжены. Заряженный конденсатор соответствовал символу „X“ (логической единице), разряженный — символу „.“ (логическому нулю). Поскольку конденсаторы теряли заряд из-за утечки, на них периодически подавался импульс для подзарядки (отсюда термин динамическая)» [1] .

В 1966 году учёный Роберт Деннард из исследовательского центра имени Томаса Уотсона компании IBM изобрёл современную память DRAM. В 1968 году Деннарду был выдан патент США под номером 3387286. Конденсаторы использовались в более ранних конструкциях памяти, таких как барабан компьютера Атанасова — Берри, трубках Уильямса и селектронах.

Первой микросхемой динамической памяти стала Intel 1103 (англ.) русск. объёмом 1 кБит, выпущенная в продажу в октябре 1970 года.

Принцип действия [ править | править код ]

На физическом уровне память DRAM представляет собой набор ячеек, способных хранить информацию. Ячейки состоят из конденсаторов и транзисторов, расположенных внутри полупроводниковых микросхем памяти [2] . Конденсаторы заряжают при записи в ячейку единичного бита и разряжают при записи в ячейку нулевого бита.

При прекращении подачи электроэнергии конденсаторы разряжаются, и память обнуляется (опустошается). Для поддержания необходимого напряжения на обкладках конденсаторов (для сохранения данных) конденсаторы необходимо периодически подзаряжать . Подзарядку выполняют путём подачи на конденсаторы напряжения через коммутирующие транзисторные ключи. Необходимость постоянной зарядки конденсаторов (динамическое поддержание заряда конденсаторов) является основополагающим принципом работы памяти типа DRAM.

Важным элементом памяти типа DRAM является чувствительный усилитель-компаратор (англ. sense amp ), подключённый к каждому из столбцов «прямоугольника». При чтении данных из памяти усилитель-компаратор реагирует на слабый поток электронов, устремившихся через открытые транзисторы с обкладок конденсаторов, и считывает одну строку целиком. Чтение и запись выполняются построчно; обмен данными с отдельно взятой ячейкой невозможен.

Регенерация [ править | править код ]

В отличие от статической памяти (памяти типа SRAM (англ. static random access memory ), конструктивно более сложной, более дорогой, более быстрой и применяемой в основном в кеш-памяти), медленная, но дешёвая динамическая память (DRAM) изготавливается на основе конденсаторов небольшой ёмкости. Такие конденсаторы быстро теряют заряд, поэтому во избежание потерь хранимых данных конденсаторы приходится подзаряжать через определённые промежутки времени. Этот процесс называется регенерацией памяти, осуществляется специальным контроллером, установленным либо на материнской плате, либо на кристалле центрального процессора. На протяжении времени, называемого шагом регенерации, в DRAM перезаписывается целая строка ячеек, и через 8—64 мс обновляются все строки памяти.

Процесс регенерации памяти в классическом варианте существенно тормозит работу системы, поскольку во время его осуществления обмен данными с памятью невозможен. Регенерация, основанная на обычном переборе строк, в современных типах DRAM не применяется. Существует несколько более экономичных вариантов этого процесса: расширенный, пакетный, распределённый. Наиболее экономичной является скрытая (теневая) регенерация.

Среди новых технологий регенерации — PASR (англ. partial array self refresh ), применяемая некоторыми компаниями в чипах памяти SDRAM, отличающихся низким уровнем энергопотребления. Регенерация ячеек выполняется только в период ожидания в тех банках памяти, в которых имеются данные. Одновременно с этой технологией применяется технология TCSR (англ. temperature compensated self refresh ), предназначенная для регулирования периода регенерации в зависимости от рабочей температуры.

Характеристики DRAM [ править | править код ]

Основными характеристиками DRAM являются рабочая частота и тайминги.

Перед обращением к ячейке памяти контроллер памяти передаёт модулю памяти номер банка, номер страницы банка, номер строки страницы и номер столбца страницы; на эти запросы тратится время. До и после выполнения чтения или записи довольно большой промежуток времени уходит на «открытие» и «закрытие» банка. На каждое действие требуется время, называемое таймингом.

Основными таймингами DRAM являются:

  • задержка между подачей номера строки и номера столбца, называемая временем полного доступа (англ. RAS to CAS delay );
  • задержка между подачей номера столбца и получением содержимого ячейки, называемая временем рабочего цикла (англ. CAS delay );
  • задержка между чтением последней ячейки и подачей номера новой строки (англ. RAS precharge ).
Читайте также:  Где находится кнопка питания на ноутбуке

Тайминги измеряются в наносекундах или тактах. Чем меньше величина тайминга, тем быстрее будет работать оперативная память.

Типы DRAM [ править | править код ]

На протяжении долгого времени разработчики создавали различные типы DRAM с использованием различных технических решений. Основной движущей силой такого развития были стремление увеличить быстродействие и объём оперативной памяти.

PM DRAM [ править | править код ]

PM DRAM (англ. page mode DRAM — страничная DRAM) — один из первых типов DRAM. Память такого типа выпускалась в начале 1990-х годов. С ростом производительности процессоров и ресурсоёмкости приложений требовалось увеличивать не только объём памяти, но и скорость её работы.

FPM DRAM [ править | править код ]

FPM DRAM (англ. fast page mode DRAM — быстрая страничная DRAM) — тип DRAM, основанный PM DRAM и отличающийся повышенным быстродействием. Память такого типа работала также, как память типа PM DRAM, а увеличение скорости работы достигалось путём повышения нагрузки на аппаратную часть памяти (доступ к данным на той же странице осуществлялся с меньшей задержкой [3] ). Память такого типа была популярна в первой половине 1990-х годов, а в 1995 году [4] занимала 80 % рынка компьютерной памяти. Применялась в основном для компьютеров с процессорами Intel 80486 или аналогичных процессоров других фирм. Могла работать на частотах 25 и 33 МГц с временем полного доступа 70 и 60 нс и с временем рабочего цикла 40 и 35 нс соответственно. В 1996—1997 годах была вытеснена памятью EDO DRAM и SDR SDRAM. В 1997 году доля FPM DRAM на рынке упала до 10 % [4] [5] .

EDO DRAM [ править | править код ]

EDO DRAM (англ. extended data out DRAM — DRAM с усовершенствованным выходом) — тип DRAM, созданный для замены FPM DRAM ввиду неэффективности FPM DRAM при работе с процессорами Intel Pentium. Память такого типа появилась на рынке в 1996 году. Использовалась на компьютерах с процессорами Intel Pentium и выше. По производительности на 10—15 % обгоняла FPM DRAM. Работала на частотах 40 и 50 МГц с времем полного доступа — 60 и 50 нс и с времем рабочего цикла — 25 и 20 нс соответственно. Содержала регистр-защёлку (англ. data latch ) выходных данных, что обеспечивало некоторую конвейеризацию работы для повышения производительности при чтении.

SDR SDRAM [ править | править код ]

SDR SDRAM (англ. single data rate synchronous DRAM — синхронная DRAM одиночной частоты) — тип DRAM, созданный для замены EDO DRAM в связи с понижением стабильности работы EDO DRAM с новыми процессорами и повышением рабочих частот системных шин. Новыми особенностями памяти этого типа стали использование тактового генератора для синхронизации всех сигналов и использование конвейерной обработки информации. Память такого типа надёжно работала на частотах системной шины 100 МГц и выше.

Если для памяти FPM DRAM и EDO DRAM указывалось время чтения данных из первой ячейки в цепочке (время доступа), то для SDRAM указывалось время чтения данных из последующих ячеек. Цепочка — несколько ячеек, расположенных последовательно. На чтение данных из первой ячейки уходило 60—70 нс независимо от типа памяти, а время чтения последующих ячеек зависело от типа памяти. Рабочие частоты SDRAM могли быть равны 66, 100 или 133 МГц, время полного доступа — 40 и 30 нс, а время рабочего цикла — 10 и 7,5 нс.

Совместно с памятью SDRAM применялась технология VCM (англ. virtual channel memory ). VCM использует архитектуру виртуального канала, позволяющую более гибко и эффективно передавать данные с использованием каналов регистра на чипе. Данная архитектура интегрирована в SDRAM. Применение VCM повышало скорость передачи данных. Модули памяти SDRAM, поддерживающие и не поддерживающие VCM, были совместимы, что позволяло обновлять системы без значительных затрат и модификаций. Это решение нашло поддержку у некоторых производителей чипсетов.

ESDRAM [ править | править код ]

ESDRAM (англ. enhanced SDRAM ) — тип DRAM, созданный для решения некоторых проблем с задержкой сигнала, присущих стандартной DRAM. Память такого типа отличалась наличием в чипе небольшого количества SRAM, то есть наличием кеша. По существу, представляла собой SDRAM с небольшим количеством SRAM. Кеш использовался для хранения и выборки наиболее часто используемых данных, за счёт чего достигалось уменьшение времени доступа к данным медленной DRAM. Память такого типа выпускалась, например, фирмой «Ramtron International Corporation». При малых задержках и пакетной работе могла работать на частотах до 200 МГц.

BEDO DRAM [ править | править код ]

BEDO DRAM (англ. burst EDO DRAM — пакетная EDO RAM) — тип DRAM, основанный на EDO DRAM и отличающийся поддержкой технологии поблочного чтения данных (блок данных читался за один такт). Модули памяти такого типа за счёт поблочного чтения работали быстрее SDRAM, стали дешёвой альтернативой SDRAM, но из-за неспособности работать на частотах системной шины, превышающих 66 МГц, не стали популярными.

VRAM [ править | править код ]

VRAM (англ. video RAM ) — тип DRAM, разработанный на основе SDRAM специально для использования в видеоплатах. Память такого типа благодаря некоторым техническим изменениям по производительности обгоняла SDRAM на 25 %. Позволяла обеспечить непрерывный поток данных в процессе обновления изображения, что было необходимо для реализации возможности показа изображений высокого качества. Стала основой памяти типа WRAM (англ. windows RAM ), которую иногда ошибочно связывают с операционными системами семейства Windows.

DDR SDRAM [ править | править код ]

DDR SDRAM (англ. double data rate SDRAM , SDRAM или SDRAM II) — тип DRAM, основанный на SDR SDRAM и отличающийся удвоенной скоростью передачи данных (удвоенной пропускной способностью). Память такого типа первоначально применялась в видеоплатах, позднее стала использоваться и на чипсетах.

У предыдущих версий DRAM линии адреса, данных и управления, которые накладывают ограничения на скорость работы устройств, были разделены. Для преодоления этого ограничения в некоторых технологических решениях все сигналы стали передавать по одной шине. Двумя из таких решений стали DRDRAM и SLDRAM (открытый стандарт). Памяти типа SLDRAM, подобно предыдущей [ какой? ] технологии, использует оба перепада тактового сигнала. Что касается интерфейса, то SLDRAM перенимает протокол, названный SynchLink Interface, и стремится работать на частоте 400 МГц.

Рабочие частоты памяти типа DDR SDRAM — 100, 133, 166 и 200 МГц, время полного доступа — 30 и 22,5 нс, а время рабочего цикла — 5, 3,75, 3 и 2,5 нс.

Так как частота синхронизации лежит в пределах от 100 до 200 МГц, а данные передаются по 2 бита на один синхроимпульс, как по фронту, так и по спаду тактового импульса, то эффективная частота передачи данных лежит в пределах от 200 до 400 МГц. Модули памяти, работающие на таких частотах, обозначают «DDR200», «DDR266», «DDR333», «DDR400».

RDRAM [ править | править код ]

RDRAM (англ. Rambus DRAM ) — тип DRAM, разработанный компанией Rambus. Память такого типа отличалась высоким быстродействием за счёт ряда особенностей, не встречающихся в памяти других типов. Работала на частотах 400, 600 и 800 МГц с временем полного доступа до 30 нс и временем рабочего цикла до 2,5 нс. Первоначально стоила очень дорого, из-за чего производители мощных компьютеров предпочли менее производительную и более дешёвую DDR SDRAM.

Читайте также:  Cpu intel core i7 8700k

DDR2 SDRAM [ править | править код ]

DDR2 SDRAM — тип DRAM, основанный на DDR SDRAM и выпущенный в 2004 году. Память такого типа по сравнению с DDR SDRAM за счёт технических изменений обладала более высоким быстродействием. Предназначалась для использования на современных компьютерах. Работала на тактовых частотах шины 200, 266, 333, 337, 400, 533, 575 и 600 МГц. При этом эффективная частота передачи данных могла составлять 400, 533, 667, 675, 800, 1066, 1150 и 1200 МГц. Некоторые производители модулей памяти, помимо модулей, работающих на стандартных частотах, выпускали модули, работающие на нестандартных (промежуточных) частотах; такие модули предназначались для использования в разогнанных системах, где требовался запас по частоте. Время полного доступа — 25, 11,25, 9, 7,5 нс и менее. Время рабочего цикла — от 5 до 1,67 нс.

DDR3 SDRAM [ править | править код ]

DDR3 SDRAM — тип DRAM, основанный на DDR2 SDRAM, отличающийся удвоенной частотой передачи данных по шине памяти и пониженным энергопотреблением. Память такого типа обеспечивает большую пропускную способность по сравнению с ранее существовавшими типами памяти. Работает на частотах полосы пропускания в пределах от 800 до 2400 МГц (рекорд частоты — более 3000 МГц).

DDR4 SDRAM [ править | править код ]

DDR4 SDRAM (англ. DDR four SDRAM ) — тип DRAM, основанный на технологиях предыдущих поколений DDR и отличающийся повышенными частотными характеристиками, пониженным напряжением питания.

Основное отличие DDR4 от предыдущего стандарта (DDR3) заключается в удвоенном до 16 числе банков (в двух группах банков, что позволило увеличить скорость передачи). Пропускная способность памяти DDR4 в перспективе может достигать 25,6 ГБ/c (в случае повышения максимальной эффективной частоты до 3200 МГц). Надёжность работы DDR4 повышена за счёт введения механизма контроля чётности на шинах адреса и команд. Изначально в стандарте DDR4 был определён диапазон частот от 1600 до 2400 МГц с возможностью увеличения до 3200 МГц.

Массовое производство ECC-памяти DDR4 началось со второго квартала 2014 года, а в следующем квартале начались продажи non-ECC модулей DDR4 вместе с процессорами Intel Haswell-E/Haswell-EP, требующими DDR4.

Другие идентичные по назначению опции: Memory Frequency, DRAM Clock By, MEM Clock Setting, Memory Clock (Mhz), New MEM Speed (DDR), System Memory Frequency.

К категории наиболее часто используемых опций BIOS, связанных c настройкой работы оперативной памяти компьютера, относится опция DRAM Frequency (Частота динамического ОЗУ). Она позволяет пользователю установить один из самых важных параметров ОЗУ – частоту работы микросхем памяти.

Принцип работы

Оперативная память является одним из важнейших компонентов персонального компьютера. Ее предназначение – хранение данных, которые используются операционной системой и прикладными программами во время текущего сеанса работы. На аппаратном уровне оперативная память выполнена в виде специальных модулей, на которых расположены микросхемы, содержащие собственно ячейки хранения информации. Эти модули вставляются в особые слоты расширения на материнской плате.

Как правило, ОЗУ компьютера относится категории динамической памяти. От статической динамическую память (Dynamic Random Access Memory или DRAM) отличает более низкое быстродействие, но и, при этом, более низкая цена. Также особенностью динамической памяти является ее потребность в динамическом обновлении данных в установленных на ней микросхемах.

В настоящее время для оперативной памяти используются модули, изготовленные по технологии DDR (Double Data Rate) Synchronous DRAM. Модули DDR используют синхронный, то есть, определяемый тактовым генератором, режим работы, и имеют вдвое большую пропускную способность по сравнению с обычными модулями синхронной памяти (SDRAM).

Частоту работы динамической оперативной памяти можно считать одним из самых важных параметров ее работы, поскольку он во многом определяет ее производительность. Обычно под частотой памяти подразумевают частоту шины памяти на материнской плате.

Следует отличать реальную частоту шины памяти, которая означает количество импульсов, создаваемых тактовым генератором, от эффективной. Эффективная частота является, по сути, реальной скоростью выполнения операций, совершаемых при работе памяти, и для современных типов модулей ОЗУ, таких, как DDR2 и DDR3, может быть в несколько раз выше реальной.

Модули оперативной памяти типа DDR, как правило, работают на частоте в 200, 266, 333, 400 МГц. Модули DDR2 обычно имеют вдвое большие характеристики эффективной частоты по сравнению с DDR2 – 400, 533, 667, 800, 1066 МГц, а, следовательно, и вдвое большую производительность. Память типа DDR3, в свою очередь, имеет вдвое большие показатели эффективной частоты по сравнению с DDR2 – 800, 1066, 1333, 1600, 1800, 2000, 2133, 2200, 2400 МГц.

Для установки частоты работы модулей оперативной памяти во многих BIOS существует функция DRAM Frequency, а также подобные ей опции.

Эти опции обычно встречается только на тех материнских платах, которые имеют контроллеры ОЗУ, позволяющие ей работать в асинхронных режимах, то есть на частотах, независимых от частоты системной шины. Поскольку контроллеры памяти в современных материнских платах, как правило, встроены в чипсет, то чипсеты с такими контроллерами называются асинхронными. Материнские платы с асинхронными чипсетами предоставляют пользователю широкие возможности для разгона ОЗУ.

Опция DRAM Frequency может иметь различные варианты значений. Значение Auto подразумевает, что скорость работы ОЗУ определяется BIOS автоматически. Значение by SPD означает, что частота работы определяется специальными микросхемами, встроенными в модули памяти – микросхемами SPD (Serial Presence Detect, схема последовательного детектирования).

Также данная опция часто позволяет выбрать точные величины частоты ОЗУ из определенного набора значений, поддерживаемых материнской платой. Эти величины всегда указываются в мегагерцах.

В некоторых BIOS могут встретиться и варианты типа 1:1, Linked, Host Clk. Эти варианты подразумевают установку частоты работы модулей памяти равной частоте работы системной шины.

Какой вариант выбрать?

Для большинства пользователей лучше всего установить значение Auto, чтобы BIOS смогла бы автоматически подобрать оптимальное значение. Однако иногда случается так, что BIOS может установить частоту меньшую, чем та, которая является номинальной для ОЗУ. Чтобы исправить это, можно установить в опции значение by SPD или вручную выбрать необходимый вариант значения частоты.

Также ручная установка частоты памяти часто используется при разгоне компьютера. Как известно, увеличение частоты работы оперативной памяти в большинстве случаев позволяет повысить производительность компьютера, хотя и не в такой большой степени, как повышение скорости работы процессора. Обычно прирост производительности при разгоне ОЗУ может составлять от 4 до 12 %. Помимо точечного разгона определенного компонента ПК, есть варианты опций, такие как AI Overclock Tuner или Burn-In Mode которые могут регулировать комплексный разгон.

Для разгона памяти пользователь может указать необходимое значение частоты в опции, а затем протестировать её работу при помощи специальных тестовых программ. В случае, если ОЗУ работает без ошибок, то установленное значение можно оставить в качестве постоянного.

Однако не только установка слишком высоких значений частоты оперативной памяти может иметь негативные последствия. В ряде случаев и установка слишком низких значений, выходящих за пределы спецификаций модулей ОЗУ, также может приводить к ошибкам, в том числе и к ошибкам во время загрузки компьютера.

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *