DDR3 SDRAM
DDR3 SDRAM (англ. double-data-rate three synchronous dynamic random access memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, третье поколение) — тип оперативной памяти, используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видеопамяти. Пришла на смену памяти типа DDR2 SDRAM, увеличив размер предподкачки с 4 бит до 8 бит[1][2].
У DDR3 уменьшено потребление энергии по сравнению с модулями DDR2, что обусловлено пониженным (1,5 В, по сравнению с 1,8 В для DDR2 и 2,5 В для DDR) напряжением питания ячеек памяти[3][4]. Снижение напряжения питания достигается за счёт использования более тонкого техпроцесса (вначале — 90 нм, в дальнейшем — 65, 50, 40 нм) при производстве микросхем и применения транзисторов с двойным затвором Dual-gate (что способствует снижению токов утечки).
Существует вариант памяти DDR3L (L означает Low Voltage) с ещё более низким напряжением питания, 1,35 В, что меньше традиционного для DDR3 на 10 %[5].
Также существует модули памяти DDR3U (U означает Ultra Low Voltage) с напряжением питания 1,25 В, что ещё на 10 % меньше, чем принятое для DDR3L.
Финальная спецификация на все три разновидности (DDR3, DDR3L, DDR3U) была опубликована на сайте JEDEC в декабре 2010 с дополнениями, касающимися стандартов DDR3U-800, DDR3U-1066, DDR3U-1333, а также DDR3U-1600 (в октябре 2011)[6].
Типичные объёмы обычных модулей памяти DDR3 составляют от 1 ГБ до 16 ГБ. В виде SO-DIMM обычно реализуются модули ёмкостью до 8 ГБ; с 2013 года выпускаются модули SO-DIMM 16 ГБ, но они редки и имеют ограниченную совместимость[7].
Сами микросхемы памяти DDR3 производятся исключительно в корпусах типа BGA.
Совместимость
Модули DIMM с памятью DDR3, имеющие 240 контактов, не совместимы с модулями памяти DDR2 ни электрически, ни механически. Ключ расположен в другом месте, поэтому модули DDR3 не могут быть установлены в слоты DDR2, сделано это с целью предотвращения ошибочной установки одних модулей вместо других и их возможного повреждения вследствие несовпадения электрических параметров, а также для невозможности установки родного модуля не той стороной.
В переходный период производители выпускали материнские платы, которые поддерживали установку и модулей DDR2, и DDR3, имея соответствующие разъёмы (слоты) под каждый из двух типов, но одновременная работа модулей разных типов не допускалась.
При использовании процессоров Intel Skylake (шестое поколение) и более новых возможна установка только модулей памяти DDR3L 1,35 В (но не DDR3 1,5 В). При этом такие модули и слоты для них не имеют какой-либо защитной особенности, что создает риск установки несовместимой памяти[8].
Спецификации стандартов
| Стандартное название | Частота памяти, МГц[9] | Время цикла, нс | Частота шины, МГц | Эффективная скорость, млн передач/с | Название модуля | Пиковая скорость передачи данных при 64-битной шине данных в одноканальном режиме, МБайт/с |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DDR3‑800 | 100 | 10,00 | 400 | 800 | PC3‑6400 | 6400 |
| DDR3‑1066 | 133 | 7,50 | 533 | 1066 | PC3‑8500 | 8533 |
| DDR3‑1333 | 166 | 6,00 | 667 | 1333 | PC3‑10600 | 10667 |
| DDR3‑1600 | 200 | 5,00 | 800 | 1600 | PC3‑12800 | 12800 |
| DDR3‑1866 | 233 | 4,29 | 933 | 1866 | PC3‑14900 | 14933 |
| DDR3‑2133 | 266 | 3,75 | 1066 | 2133 | PC3‑17000 | 17066 |
| DDR3‑2400 | 300 | 3,33 | 1200 | 2400 | PC3‑19200 | 19200 |
Несмотря на то что стандартом не описывается память со скоростью работы выше DDR3-2400 или отличной от указанной в таблице, следует заметить, что также существуют и нестандартные решения, такие как DDR3-2000 (например, Team Xtreem TXD34096M2000HC9DC-L[10]) или более быстрые DDR3-2666, DDR3-2933[11] (пропускная способность последних сопоставима с аналогичными модулями DDR4-2666 и DDR4-2933 соответственно).
Возможности DDR3
Возможности микросхем DDR3 SDRAM
- Предвыборка 8 слов на каждое обращение (Prefetch buffer)[12][13]
- Функция асинхронного сброса с отдельным контактом
- Поддержка компенсации времени готовности на системном уровне
- Зеркальное расположение контактов, удобное для сборки модулей
- Выполнение CAS Write Latency за такт
- Встроенная терминация данных
- Встроенная калибровка ввода-вывода (мониторинг времени готовности и корректировка уровней)
- Автоматическая калибровка шины данных
Возможности модулей DIMM DDR3
- Последовательная топология управляющей шины (управление, команды, адреса) с внутримодульной терминацией
- Высокоточные резисторы в цепях калибровки
- Введен более компактный тип модулей VLP для использования в Blade-серверах[14]
Существуют различные типы модулей: DIMM, UDIMM, RDIMM; SODIMM, mini RDIMM, MicroDIMM[14]
Преимущества и недостатки
Преимущества по сравнению с DDR2
- Бо́льшая пропускная способность (до 19200 МБайт/с)
- Меньшее энергопотребление.
Недостатки по сравнению с DDR2
- Более высокая CAS-латентность (компенсируется большей пропускной способностью)
Производители микросхем памяти
В 2012—2013 годах более 10 % рынка поставок микросхем памяти DDR3 занимали[15][16]
- Samsung — около 40 %
- Hynix — 24 %
- Elpida Memory (в 2013 году выкуплена компанией Micron Technology) — 12 %
- Micron — 12 %
Небольшую долю также имели тайваньские Nanya (Elixir, Nanya Technology Corporation) и Winbond.
См. также
Примечания
- ↑ Ilya Gavrichenkov (7 сентября 2007). DDR3 SDRAM: Revolution or Evolution?. Page 2 (англ.). Xbit labs. Архивировано из оригинала 16 декабря 2013. Дата обращения: 15 декабря 2013.
- ↑ Дмитрий Беседин. Первый взгляд на DDR3 Изучаем новое поколение памяти DDR SDRAM, теоретически и практически. IXBT (15 мая 2007). Дата обращения: 15 декабря 2013. Архивировано 16 декабря 2013 года.
- ↑ Samsung First With Lower Cost, Power Saving 30nm DDR3 DRAM (англ.). PCWorld (31 января 2010). Дата обращения: 30 сентября 2020. Архивировано 6 августа 2020 года.
- ↑ Samsung представляет первые в мире 30-нанометровые микрочипы DDR3 DRAM. hard.compulenta.ru. Дата обращения: 30 сентября 2020. Архивировано из оригинала 16 декабря 2013 года.
- ↑ Память DDR3L - низковольтная версия DDR3 // [[3DNews Daily Digital Digest|3DNews]], 21.06.2008. Дата обращения: 6 июня 2016. Архивировано 11 августа 2016 года.
- ↑ DEFINITION OF THE SSTE32882 REGISTERING CLOCK DRIVER WITH PARITY AND QUAD CHIP SELECTS FOR DDR3/DDR3L/DDR3U RDIMM. Дата обращения: 18 февраля 2018. Архивировано 18 февраля 2018 года.
- ↑ 16 GB SO-DIMM RAM modules: Everything you need to know. techrepublic. 23 сентября 2015. Архивировано 27 октября 2018. Дата обращения: 27 октября 2018.
- ↑ Модули DDR3 эксплуатировать с процессорами Skylake нежелательно. overclockers.ru. 29 сентября 2015. Архивировано 8 апреля 2016. Дата обращения: 19 декабря 2016.
- ↑ Joel Hruska (14 июля 2014). Forget Moore's law: Hot and slow DRAM is a major roadblock to exascale and beyond (англ.). extremetech. Архивировано 2 февраля 2017. Дата обращения: 29 января 2017.
- ↑ Обзор комплекта памяти DDR3 Team Xtreem TXD34096M2000HC9DC-L. Дата обращения: 18 февраля 2018. Архивировано 18 февраля 2018 года.
- ↑ Обзор DDR3-2933 МГц Apacer Thunderbird 2×4 ГБ. Дата обращения: 18 февраля 2018. Архивировано 18 февраля 2018 года.
- ↑ https://www.synopsys.com/Company/Publications/DWTB/Pages/dwtb-ddr4-bank-groups-2013Q2.aspx Архивная копия от 10 июня 2013 на Wayback Machine «When the original SDR (single data rate) SDRAM was introduced, there was no need for a prefetch. Every time a column cycle was executed, it accessed one word of data, and that was pushed out of the SDRAM. … DDR3’s prefetch of eight»
- ↑ Дмитрий Беседин. Первый взгляд на DDR3 Изучаем новое поколение памяти DDR SDRAM, теоретически и практически. IXBT (15 мая 2007). Дата обращения: 15 декабря 2013. Архивировано 16 декабря 2013 года. "используемые 200-МГц микросхемы должны передавать по 8 бит данных за каждый «свой» такт. То есть ширина внутренней шины данных микросхем памяти окажется уже в 8 раз больше по сравнению с шириной их внешней шины. Очевидно, такая схема передачи данных с рассмотренным преобразованием типа «8-1» будет называться схемой «8n-предвыборки» (8n-prefetch). "
- 1 2 Архивированная копия. Дата обращения: 29 января 2017. Архивировано 2 февраля 2017 года.
- ↑ DDR3 SDRAM Market Overview. Архивировано из оригинала 15 декабря 2013. Дата обращения: 15 декабря 2013.
{{cite news}}: Неизвестный параметр|description=игнорируется (справка) - ↑ Anton Shilov (2013-13-05). Commodity DRAM Price Rebound Results in Unusually Strong First Quarter Revenue. Samsung and SK Hynix Retain Leadership in DRAM Market (англ.). Xbit Labs. Архивировано из оригинала 2013-12-16. Дата обращения: 2013-12-15.
{{cite news}}: Проверьте значение даты:|date=(справка)
Литература
- В. Соломенчук, П. Соломенчук. Железо ПК. — 2008. — ISBN 978-5-94157-711-8.
- Сергей Пахомов, Энциклопедия современной памяти // КомпьютерПресс 10’2006
Ссылки
- JEDEC
- Ilya Gavrichenkov (7 сентября 2007). DDR3 SDRAM: Revolution or Evolution?. Page 2 (англ.). Xbit labs. Архивировано из оригинала 16 декабря 2013. Дата обращения: 15 декабря 2013.
- Дмитрий Беседин. Первый взгляд на DDR3 Изучаем новое поколение памяти DDR SDRAM, теоретически и практически. IXBT (15 мая 2007). Дата обращения: 15 декабря 2013.
- Как выбрать оперативную память DDR3? (рус.)