Что за стандарт такой - DDR3?
Память Synchronous Dynamic Random Access Memory, третье
поколение стандарта Double Data Rate - попросту DDR3
SDRAM, представляет собой новое поколение памяти DDR,
идущей на смену нынешнего поколения DDR2 SDRAM.
Архитектура современной динамической памяти DRAM
перешагнула этапы одиночной и двойной скорости передачи
данных, и теперь, на этапе DDR3, мы можем говорить о
поконтактной пиковой производительности до 1,6 Гбит/с на
сигнальный контакт для DDR3 (100 Мбит/с на контакт у SDRAM).
При сохранении основного строения архитектуры, ключевым
изменениям подверглись цепи предварительной выборки данных
(prefetch) и дизайн шин I/O. Говоря упрощённо, в случае DDR3
каждая операция чтения или записи означает доступ к восьми
группам данных (словам) DDR3 DRAM, которые, в свою очередь, с
помощью двух различных опорных генераторов мультиплексируются
по контактам I/O с частотой, в четыре раза превышающей
тактовую частоту.
Среди основных преимуществ нового стандарта, прежде всего,
стоит отметить меньшее энергопотребление, примерно на 40% чем
у ходовых образцов модулей DDR2. Основной причиной экономии
энергопотребления называют использование нового поколения
чипов памяти DDR3, выпуск которых налажен у большинства
производителей с соблюдением норм 90 нм техпроцесса. Это
позволяет снизить рабочие напряжения чипов – до 1,5 В у DDR3,
что ниже 1,8 В у DDR2 или 2,5 В у DDR; плюс, дополнительно
снизить рабочие токи за счёт использования транзисторов с
двумя затворами для снижения токов утечки. На практике это
приведёт к тому, что, к примеру, у модулей DDR3-1066,
значительно превышающих по производительности модули DDR2-800
и на 15% потребляющих меньше в спящем режиме,
энергопотребление будет сравнимо с модулями DDR2-667.
Имеет ли новая оперативная память DDR3 какое-то
отношение к графической памяти GDDR3 в видеокартах или
приставках Xbox 360?
Нет, не имеет. Под схожими названиями скрывается разная
архитектура, с совершенно несхожими схемами буферизации и т.д.
Так что отныне лучше не смешивать термины "DDR3" и "GDDR3".
Каковы основные функциональные особенности памяти
DDR3?
Основные особенности архитектуры чипов DDR3 SDRAM таковы:
- Появление контакта асинхронного сброса (RESET)
- Поддержка компенсации System Level Flight Time
- "Зеркальная" цоколёвка чипов с удобным расположением
контактов для сборки модуля DIMM (On-DIMM Mirror friendly
DRAM ballout)
- Появление скоростного буфера CWL (CAS Write Latency)
- Внутрикристальный модуль калибровки I/O
- Калибровка READ и WRITE
- Типичные (ожидаемые) маркировки чипов в зависимости от
скорости: DDR3-800, DDR3-1066, DDR3-1333, DDR3-1600
Основные особенности модулей DDR3:
- "Сетевая" Fly-by топология
командной/адресной/управляющей шины с внутримодульной
(On-DIMM) терминацией
- Прецизионные внешние резисторы (ZQ resistors) в цепях
калибровки
Будет ли DDR3 быстрее чем DDR2, в чём плюсы и минусы
этих типов памяти?
Производительность модулей памяти DDR3 в перспективе должна
значительно превысить возможности нынешнего поколения памяти
DDR2 – хотя бы потому, что теоретически эффективные частоты
DDR3 будут располагаться в диапазоне 800 МГц – 1600 МГц (при
тактовых частотах 400 МГц – 800 МГц). В то время как у DDR2
эффективные рабочие частоты составляют 400 МГц - 1066 МГц
(тактовые частоты 200 МГц - 533 МГц), а у DDR – и вовсе 200
МГц - 600 МГц (100 МГц - 300 МГц).
Помимо этого, память DDR3 обладает 8-битным буфером
предварительной выборки, в то время как у нынешней памяти DDR2
он 4-битный, а у DDR и вовсе был 2-битный. Буфер
предварительной выборки (prefetch buffer), надо отметить,
достаточно важный элемент современных модулей памяти,
поскольку он отвечает за кэширование данных перед тем, как они
будут востребованы. Таким образом, предварительная 8-битная
выборка DDR3 позволяет говорить о работе I/O шин модуля на
тактовой частоте, в 8 превышающей тактовую частоту.
Второй причиной роста
производительности DDR3 можно смело назвать новую схемотехнику
динамической внутрикристальной терминации (Dynamic On-Die
Termination), калибровка которой производится в процессе
инициализации для достижения оптимального взаимодействия
памяти и системы.
Наконец, в отличие от DDR2, где терминация применялась
только частично, память DDR3 обладает полной терминацией,
включая адреса и команды.
Преимуществами DDR3 по сравнению с DDR2 можно назвать более
высокие тактовые частоты – до 1600 МГц, рост
производительности при меньшем энергопотреблении
(соответственно, более продолжительную работу ноутбуков от
батарей), а также улучшенный термодизайн.
Минусом DDR3 против DDR2 можно назвать более высокую
латентность.
Кто разрабатывает, продвигает и намерен поддерживать
память стандарта DDR3?
В разработке и утверждении стандарта DDR3 принимали участие
все ведущие компании IT-индустрии, входящие в
стандартообразующий комитет по DDR3 при комиссии JEDEC (Joint
Electronic Device Engineering Council). Сейчас в работе секции
по DDR3 принимают участие более 270 компаний, среди которых
можно назвать Intel, AMD, Samsung, Qimonda, Micron, Corsair,
OCZ и другие.
Почему эффективный "срок рыночной жизни" памяти DDR2
оказался столь коротким – по сравнению с DDR, и не ждёт ли
такая же скоротечная судьба память DDR3?
На самом деле надо помнить, что на заре развития технологии
DDR, как говорится, "единства в товарищах" среди
производителей процессоров и чипсетов не было. Ветераны
IT-рынка запросто припомнят бушевавшие в то время "войны
стандартов", львиную долю "благодарностей" за которые
справедливо заслужила компания Rambus и её RDRAM. Из-за этого,
неплохая изначально память DDR достаточно долгое время
топталась на месте и за более чем пять лет её тактовая частота
выросла всего лишь до 500 МГц, а DDR2 успела проделать путь с
DDR2-533 до DDR2-1066 всего лишь за какие-то три года – что,
кстати, типичный срок жизни для архитектуры памяти.
Увы, на нынешнем этапе архитектура DDR2 начинает фактически
"упираться" в потолок своих возможностей, что завязано на
тактовые частоты процессоров и топологию шин. Сейчас пока рано
говорить о сроке жизни DDR3, однако не будет ничего
невероятного, если через три года ей на смену придёт что-то
вроде DDR4. Такова жизнь.
Так каков же "потолок" тактовых частот модулей памяти
DDR3 DIMM?
Пока что речь идёт о чипах DDR3-1600, на базе которых будут
выпускаться модули PC3-12800 с пропускной способностью до
12,80 Гб/с. Однако в документации Intel уже встречалось
упоминание того, что DDR3 теоретически может быть
масштабирована до частот вплоть до 2133 МГц.
Есть ли физическая разница между модулями DDR2 и
DDR3?
Модули памяти DDR3 DIMM для настольных ПК будут обладать
240-контактной структурой, привычной нам по модулям DDR2;
однако физической совместимости не будет благодаря различному
расположению ключей DIMM. Такая "защита от дурака",
предотвращающая установку модулей DDR3 в платы под DDR2 и
наоборот предусмотрена не только по причине поконтактной
несовместимости модулей, но и в связи с разными напряжения
питания и сигнальными уровнями разных поколений оперативной
памяти.
Какие типы модулей DDR3 будут типичным явлением на рынке
памяти?
Ожидается, что модули памяти DDR3 будут выпускаться в
вариантах Registered DIMM, Unbuffered DIMM, FB-DIMM, SO-DIMM,
Micro-DIMM и 16-бит/32-бит SO-DIMM.
Относительно форм-факторов памяти DDR3 – что критично для
рынка серверов, можно сказать, что будут представлены
1,2-дюймовые (30 мм) модули для 1U серверов, типичные для
индустрии с 1999 года, а также VLP-модули высотой 18,3 мм для
Blade-серверов, 38 мм модули для 2U серверов и даже более
"высокие" модули.
Какова будет типичная ёмкость модулей памяти DDR3
DIMM?
Ещё на стадии тестирования стандарта DDR3 производители
работали с чипами ёмкостью 512 Мбит и создавали 1 Гб модули;
теоретически ёмкость модулей DDR3 может достигать 8 Гбит.
Типичная ёмкость модулей памяти DDR3 DIMM по мере роста
популярности составит 1 Гб – 4 Гб, теоретически – до 32 Гб.
Что касается модулей DDR3 SO-DIMM для мобильных ПК,
появление образцов которых ожидается в ближайшее время, а
начало массового производства (по крайней мере, компанией
Samsung) запланировано на начало 2008 года, типичные ёмкости
будут располагаться в диапазоне 512 Мб – 4 Гб.
Первые модули памяти DDR3 DIMM, безусловно, будут
недешёвым явлением. Как скоро ожидается снижение цен на модули
памяти DDR3 DIMM до нормального "массового" уровня?
Ожидается, что уже в 2007 году производители модулей памяти
возьмут агрессивный старт на рынке DDR3, и, по мере
становления и нарастания массовости платформ нового поколения,
память будет дешеветь. По предварительным прогнозам Intel,
память DDR3 получит определённое распространение уже в текущем
году, а в 2008 году можно будет говорить об её массовости – по
крайней мере, прогнозы iSuppli это подтверждают.
Стандарт DDR3 есть, скоро будут платы, а успеют ли
производители с чипами DDR3 и модулями DIMM к анонсу?
Безусловно. Индустрия в целом готова к появлению DDR3,
множество производителей чипов и памяти уже объявили о
валидации своих изделий у Intel и готовности к массовому
производству.
Полную линейку чипов, прошедших процесс тестирования,
квалификации и валидации у Intel можно посмотреть на этой
странице:
Производители модулей также объявили о полной готовности.
Так, компания Corsair уже представила 1 Гб модули DDR3-1066
DHX с таймингами 6-6-6-24, а на перспективу в серии DOMINATOR
уже в этом квартале готовится выпуск модулей DDR3-1333 и выше.
Компания OCZ Technology на днях представила свои наборы
модулей PC3-8500 (1066 МГц, CL 7-7-7-21) в серии Gold Series
(с позолоченными радиаторами XTC), в вариантах 2 x 512 Мб
(OCZ3G10661GK) и 2 x 1 Гб (OCZ3G10662GK), а также наборы
модулей PC3-10666 (1333 МГц, CL 9-9-9-26) той же серии в
вариантах 2 x 512 Мб (OCZ3G13331GK) и 2 x 1 Гб (OCZ3G13332GK).
Какое количество слотов под модули DDR3 DIMM будет
типичным для новых систем?
Первоначально идея использования ёмких 1 Гбит и 2 Гбит
чипов преследовала цель уменьшить количество слотов на плате
до двух без необходимости жертвовать количеством
поддерживаемой памяти. Однако типичный покупатель всё же
по-прежнему предпочитает апгрейдиться, осообенно пока память
недёшева. Именно поэтому типичная материнская плата
по-прежнему будет обладать четырьмя слотами DDR3 DIMM.
Когда поддержка DDR3 будет реализована компанией
AMD?
Компания AMD, в числе других лидеров компьютерной
индустрии, объявила о поддержке и планах перехода на память
DDR3, однако лишь в отдалённой перспективе. Исследования в
области поддержки DDR3 компания AMD ведёт в близком
сотрудничестве с SimpleTech. Уже достоверно известно, что
интегрированные контроллеры памяти процессоров AMD с рабочим
названием Barcelona будут поддерживать модули DDR2-1066.
Модули DDR2-1066 сейчас проходят процедуру стандартизации в
организации JEDEC, и AMD планирует именно с помощью продления
жизни DDR2 отсрочить переход на DDR3. Вспомните, та же самая
ситуация складывалась и при переходе на DDR2, тогда AMD также
достаточно долго не могла распрощаться с DDR.
Ожидается, что впервые память DDR3 будет поддерживаться
процессорами AMD под разъём AM3, и показаны такие чипы будут
не ранее третьего квартала 2008 года. Сейчас специалисты AMD
называют переход на массовое использование памяти DDR3 в
настольных системах преждевременным – мол, мы подождём 2009
года, когда этот тип памяти станет достаточно массовым и
относительно недорогим. Хотя, уже есть информация, что
тестирование и валидация чипов компанией AMD, начавшаяся в
2007 году, "встанет на крыло" уже в 2008 году.
Что ж, компании Intel вновь предложена роль "локомотива
индустрии" в проталкивании новых стандартов. С другой стороны,
нельзя не признать, что такое положение – за счёт предложения
действительно передовых технологий и производительных решений,
регулярно помогает ей, что называется, "снимать сливки".
Так что же AMD? Увы, новое процессорное ядро с рабочим
названием Griffin, появление которого можно ожидать в начале
2008 года, также будет обладать лишь встроенным контроллером
памяти DDR2 - хоть и продвинутым, сдвоенным, с двумя
независимыми режимами работы, но, тем не менее, без малейшего
намёка на поддержку DDR3. Поскольку производственный цикл
процессоров AMD в целом худо-бедно укладывается в 18-месячный
цикл, так, приблизительно, и получится, что чипы AMD
обзаведутся поддержкой DDR3 не ранее 2009 года, а то и позже.
Какие чипсеты с поддержкой DDR3 от Intel можно ожидать в
ближайшее время? Что и когда ожидается в рознице?
Разумеется, в числе первых системных плат с поддержкой DDR3
стоит ожидать новинки на чипсетах нового поколения Intel 3
Series - те что носили собирательное рабочее название Intel
Bearlake. Эти чипсеты будут поддерживать новые процессоры
Intel Core c FSB 1333 МГц и новую оперативную память
DDR3-1333.
Впрочем, сразу стоит оговориться, что не каждый чипсет из
семи, ожидаемых в серии Bearlake - X38, P35, G35, G33, G31,
Q35 и Q31, будет работать с DDR3 (равно как и с новыми FSB
1333 МГц процессорами) – традиционно, речь идёт лишь о
чипсетах для High-end и Mainstream рынка.
Полная официальная информация о чипсетах серии Intel 3
Series Bearlake появится на нашем сайте достаточно скоро. Для
статьи FAQ по DDR3 мы подготовили специальную "облегчённую"
таблицу, с уточнением поддержки стандартов оперативной памяти.
Спецификации чипсетов серии Intel 3 Series (Bearlake),
поддержка DDR3
Чипсет |
X38 |
P35 |
G35 |
G33 |
G31 |
Q35 |
Q33 |
Рабочее название
|
Bearlake X |
Bearlake P |
Broadwater |
Bearlake G |
Bearlake GZ |
Bearlake Q |
Bearlake QF |
Примерная дата
анонса |
3
квартал |
Июнь |
3 квартал
|
Июнь |
3 квартал
|
Сегмент рынка
|
Энтузиасты,
геймеры |
Mainstream |
Value |
Business
Mainstream |
Business
Value |
Поддержка
CPU |
Core2
Extreme |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
Core2 Quad |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Core2 Duo |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Yorkdale |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
Wolfdale |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
FSB |
1333 МГц |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
1066 МГц |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
800 МГц |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
Память |
Слотов |
4 (2 DIMM х 2
канала) |
Max. ёмкость
|
8 Гб |
Поддержка |
DDR3 / DDR2 |
DDR2 |
DDR3 / DDR2 |
DDR2 |
FSB в сочетании с
памятью |
1333 /
DDR3-1333 |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1333 /
DDR3-1066 |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
1333 /
DDR3-800 |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
1066 /
DDR3-1066 |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
1066 /
DDR3-800 |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
800 /
DDR3-800 |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
1333 /
DDR2-800 |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
1333 /
DDR2-667 |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
1066 /
DDR2-800 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
1066 /
DDR2-667 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
800 /
DDR2-800 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
800 /
DDR2-667 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Встроенная
графика |
Инт. ядро |
- |
- |
4 поколение
|
3,5
поколение |
DirectX |
- |
- |
DX10 |
DX9 |
DX9 |
DX9 |
DX9 |
Кодек VC-1 |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
Внешнее видео
|
PCIe 2х16 (5
Гб/с) |
PCIe
x16 |
Южный мост
|
ICH9 |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
+ |
ICH9R |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
+ |
ICH9DO |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
ICH9DH |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
ICH8 |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
ICH8R |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
ICH8DH |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
ICH7 |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
ICH7DH |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
Технологии
|
PCI Express
2.0 |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
AMT 3.0 |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
VT-D |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
TXT
(LaGrande) |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
Платформа |
VPro |
- |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
Viiv |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
Как видно из таблицы, первые чипсеты с поддержкой DDR3 -
P35 и G33, будут представлены совсем скоро, в июне, с прицелом
на поставки первых плат в июне-июле. Разумеется, первые
системные платы на этих чипсетах в розничном исполнении будут
показаны в дни июньской выставки Computex 2007 в Тайбэе,
однако сказать сейчас, многие ли производители рискнут начать
поставки своих новинок с поддержкой DDR3 – пока большой
вопрос.
Впрочем, уже сейчас можно точно сказать, что ряд компаний
готовит к производству системные платы с поддержкой как DDR3,
так и DDR2. Топового чипсета X38 с двумя слотами PCI Express
x16, идущего на замену флагману Intel 975X, придётся подождать
до осени.
Когда поддержка DDR3 будет реализована в мобильных
платформах Intel?
Мобильная платформа Intel под кодовым названием Santa Rosa,
появление которой ожидается во втором полугодии 2007, будет
работать исключительно с памятью DDR2, это заложено в
архитектуре чипсетов Intel Mobile 965 Express. То же самое
можно сказать об обновлённой версии платформы Santa Rosa с
рабочим названием " Santa Rosa+", изменения в которой будут
связаны, главным образом, с новыми мобильными процессорами
архитектуры Penryn.
Другое дело - новое поколение мобильной платформы Intel с
рабочим названием Montevina, которая предположительно будет
представлена через год, ближе к лету 2008 года. По
предварительным данным, платформа Montevina будет обладать
полностью обновлённой обвязкой 45 нм мобильных процессоров с
архитектурой Penryn. В частности, модельный ряд чипсетов для
платформы Montevina под кодовым названием Cantiga с TDP
порядка 15 Вт будет оснащаться южными мостами ICH9M,
беспроводными модулями Shiloh (Wi-Fi) или Echo Peak
(Wi-Fi/WiMAX), LAN-модулем Boaz. Интегрированные версии
чипсетов Cantiga будут обладать 457 МГц интегрированной
графикой поколения 4.5 (фактически, улучшенная версия
грядущего чипсета Calistoga с Gen 4 графикой GMA X3100).
Впрочем, для нас в рамках сегодняшнего материала самым
интересным является то, что чипсеты Cantiga будут поддерживать
FSB 1066 МГц, а также модули памяти SO-DIMM стандартов
DDR2-667 (DDR2-800 поддерживаться не будет) и DDR3-800. Увы, в
мобильном исполнении – начиная только с DDR3-800, но и это уже
неплохо в плане экономичности, да и производительности. О
более далёких перспективах DDR3 для мобильных платформ
информации пока нет.
Стоит ли в ближайшее время ожидать чипсеты для системных
плат с поддержкой DDR3 от других производителей?
Говоря о чипсетах DDR3, сразу же стоит оговориться, что
пока что речь может идти лишь о поддержке платформ с
процессорами Intel. Причина понятна: пока не появятся
процессоры AMD с интегрированным контроллером памяти DDR3,
говорить не о чем.
Компания SiS обещает появление рабочих образцов первых
собственных чипсетов с поддержкой DDR3 и встроенной DX10
графикой Mirage 4 уже в ближайшее время. Новые чипсеты, по
предварительной информации, получат названия SiS673 и SiS673
FX. Чипсет SiS673 будет поддерживать процессоры Intel с FSB
1066 МГц и 2-канальную память DDR2-800/DDR3-1066, более
производительный чипсет SiS673 FX сможет поддерживать
DDR2-1066/DDR3-1333 и процессоры с FSB 1333 МГц. Массовое
производство SiS673 может начаться в третьем квартале 2007.
Первый дискретный северный мост SiS665 будет представлен
ближе к концу 2007 года. Начало массового производства SiS665
сейчас позиционируется на 2008 год. Предполагается, что
производством чипсета займется UMC с использованием 80-нм
техпроцесса. Скорее всего, SiS665 будет поддерживать сразу два
стандарта: DDR2 и DDR3. Согласно планам компании, SiS665 будет
поддерживать шину PCI Express 2.0.
Для рынка мобильных решений SiS планирует представить
IGP-чипсеты с поддержкой DirectX 10 и памяти DDR3. Чипсет SiS
M673 будет поддерживать "старые" процессоры Pentium 4
NetBurst, M673MX – Pentium M, оба будут работать с DDR3 и DDR2
с рабочими частотами 533/667 МГц. Оба чипсета – SiS M673 и SiS
M673MX, будут работать с южными мостами SiS 968/969.
Компания VIA Technology планирует представить чипсеты PM960
и PT960, поддерживающие процессоры Intel с шиной FSB 1333 МГц,
память DDR3 и новый интерфейс PCI Express 2.0. Интегрированная
версия - VIA PM960, с новым графическим ядром S3 Chrome 9 HD
(450 МГц), станет основной для ПК класса Vista Premium Ready.
Дискретный северный мост PT960 будет поддерживать
одноканальную память DDR2-1066/DDR3-1333.
Мы надеемся, что эта публикация поможет вам разобраться с
новым стандартом оперативной памяти DDR3. Будем рады получить
ваши замечания, критику, исправления и дополнения по этой
сборке вопросов и ответов. В случае, если среди
опубликованного нет ответа на ваш вопрос – пишите, FAQ будет
постоянно дополняться и совершенствоваться.