DDR 4 bez tajemnic. Wszystko o najnowszych pamięciach RAM

Niedługo moduły DDR3 zostaną zastąpione nowymi kośćmi - DDR4. Przybliżymy nowy standard pamięci RAM już teraz

Co kilka lat mamy do czynienia z kolejną generacją pamięci operacyjnych RAM. Jedne standardy przyjmują się lepiej (DDR), a inne po kilku miesiącach obecności na rynku popadają w niepamięć (na przykład Rambus). W 201. roku obecnie najpopularniejsze kości DDR3 zostaną zastąpione przez nowy standard pamięci - DDR4.

Oczywiście nie stanie się to z dnia na dzień, bo proces adaptacji zajmie długie miesiące. Nie zmienia to jednak faktu, że prędzej czy później czeka nas wymiana całej platformy, na taką z kośćmi DDR4 na pokładzie. Już teraz przyjrzeliśmy się specyfikacji DDR4 i pokażemy, czego możemy spodziewać się już w całkiem niedalekiej przyszłości.

| Kilka słów o DRAM |
| --- |
| |
| DRAM - ang. Dynamic Random Access Memory, czyli pamięć dynamiczna. Jeden z rodzajów pamięci półprzewodnikowej o swobodnym dostępie. W tym przypadku bity, czyli informacje, reprezentowane są przez stan naładowania kondensatora. Tego typu pamięć nie wymaga stałego zasilania, ale tylko odświeżania zawartości w pewnych odstępach czasu. Procesy zapisu i odczytu odbywają się w tak zwanych cyklach procesora, które regulowane są z kolei przez zintegrowane kontrolery pamięci (zarówno w CPU, jak i chipsetach). Pamięci dynamiczne są najpopularniejszą tak zwaną pamięcią operacyjną RAM stosowaną w komputerach. Oczywiście, najbardziej znana obecnie odmiana DRAM to DDR. |

Mniejsze kości, mniejszy woltaż

DDR3. który stanowi obecnie standard pamięci RAM (zarówno w komputerach stacjonarnych, jak i notebookach) zadebiutował w 2007 roku i w stosunku do poprzedniej wersji kości (DDR2) wniósł przede wszystkim mniejsze zapotrzebowanie na energię oraz znaczne zwiększenie częstotliwości pracy. Podobnie będzie z DDR4, który w stosunku do DDR3 również wprowadzi redukcję woltażu - z 1,5 V na wartość w zakresie 1,2 V (dla zwykłych kości) oraz 1,05 V (dla tak zwanych modułów niskonapięciowych).

Czym zaowocuje wspomniana redukcja? Oczywiście zmniejszeniem ogólnego poboru energii przez pamięci RAM oraz możliwość zwiększenia zegarów taktujących kości. Informacje ujawnione przez JEDEC (patrz niżej) zakładają wstępną wartość pracy pamięci w zakresie od 213. do aż 4266 MHz! To z kolei oznacza znaczne zwiększenie przepustowości w stosunku do DDR3. Dla porównania, DDR3 zakłada oficjalnie częstotliwość pracy rzędu 2000 MHz (kości PC3-16000).

Oczywiście część producentów oferuje szybsze pamięci, ale warto dodać, że nie jest to już wartość sugerowana przez JEDEC.

Poza zmniejszeniem napięcia, DDR4 towarzyszyć będą zupełnie nowe moduły pamięci, które początkowo wytwarzane będą w procesie technologicznym 3. i 30 nm, a później w mniejszym.

Warto dodać, że ogromna wydajność powinna iść w parze również ze zwiększaniem pojemności. Poszczególne kości pamięci dla DDR4 będą mogły być złożone z kilku warstw.

*Polecamy w wydaniu internetowym komputerswiat.pl: Rusza rejestracja seksdomen. Może warto zablokować własną? *Rusza rejestracja seksdomen. Może warto zablokować własną?

Punkt do punktu

Pamięci DDR3 korzystają w komunikacji z tak zwanych połączeń węzłowych (multi-drop). Niestety, tego typu rozwiązanie słabo nadaje się w przypadku stosowania wielu kanałów dla pamięci, co owocuje zazwyczaj dużą ilością slotów na kości RAM. Dla przykładu, procesory Intel Core i7 pierwszej generacji wymagały do obsługi trybu trójkanałowego aż sześciu banków pamięci na płycie głównej.

W przypadku zwiększania liczby kanałów objawiałoby się to również większą liczbą banków. Na szczęście dla DDR4 przewidziano inne rozwiązanie, które likwiduje problem z nadmierną liczbą slotów - tak zwane połączenia typu punkt-punkt. Dzięki takiemu podejściu każdy kanał odpowiadać będzie za jeden moduł.

W przyszłości umożliwi to stosowanie kontrolerów cztero- i więcej kanałowych bez potrzeby drastycznego zwiększania liczby slotów na płycie głównej. Zasadę działania połączeń typu punkt--punkt w DDR4 wyjaśniamy na schemacie poniżej.

Mały pobór mocy

Kości DDR3 cechowały się niższym prawie o 4. procent zapotrzebowaniem na energię niż moduły DDR2. Wraz z DDR4 "prądożerność" pamięci ulegnie kolejnemu spadkowi. Możliwe ma to być nie tylko z racji redukcji woltażu, ale również dzięki nowej technologii o nazwie POD (ang. Pseudo Open Drain).

Mechanizm znajdzie zastosowanie podczas zapisu danych w kościach DDR4 i może przyczynić się do niższego aż o połowę zapotrzebowania na energię w czasie operacji. POD zostało zaimplementowane przez Samsunga, który jako pierwszy zaprezentował światu kości zgodne z nowym standardem (patrz rys. poniżej).

Karty grafiki daleko w przodzie

Wysokie częstotliwości taktowania nie są niczym nowym dla użytkowników wysokich modeli kart graficznych. Kości GDDR5 (G od grafiki - patrz obrazek poniżej), które znajdują się w wydajniejszych modelach akceleratorów, cechują się taktowaniem rzędu ponad 5 GHz - jest to wartość, która w przypadku kości RAM dla komputera zostanie osiągnięta być może dopiero wraz z kolejną generacją DDR.

W ofercie producentów kart graficznych nie ma natomiast akceleratorów z kośćmi GDDR4. Spowodowane jest to faktem, że producenci GPU zrezygnowali z niego ze względu na brak różnic w wydajności w stosunku do GDDR3 stosowanych w kartach z niższej półki cenowej. Pierwsze kości pamięci GDDR5 zadebiutowały już w 2008 roku i przewiduje się, że zdominują rynek kart graficznych w 2011 roku.

*Polecamy w wydaniu internetowym komputerswiat.pl: Rusza rejestracja seksdomen. Może warto zablokować własną? *Rusza rejestracja seksdomen. Może warto zablokować własną?

Co oznaczają numery na pamięciach DDR

Zapewne nieraz spotkaliśmy się z kilkoma oznaczeniami na pamięciach DDR, które określają po prostu parametry kości. Podpowiemy, co oznaczają tajemnicze cyfry na modułach pamięci, na podstawie poniższego przykładu.

Kiedy zadebiutuje DDR4

Już w drugiej połowie bieżącego roku JEDEC wraz z partnerami zamierza ukończyć prace nad standardem DDR4 oraz oficjalnie zatwierdzić specyfikację. Dopiero wtedy można liczyć na rozpoczęcie masowej produkcji nowych pamięci RAM. Rynkowy debiut spodziewany jest już w 201. roku.

Warto jednak zauważyć, że DDR4 zadebiutuje najpierw na rynku serwerów oraz wydajnych stacji roboczych, dopiero w kolejnych miesiącach trafi do "zwykłych" komputerów PC i notebooków. JEDEC zakłada, że adaptacja standardu potrwa do 201. roku, a więc co najmniej do tej pory możemy spodziewać się w sklepach również modułów DDR3. Starszych kości będzie coraz mniej, a ich cena po premierze modułów DDR4 będzie stopniowo wzrastać.

Oczywiście DDR4 wymusi również wymianę płyty głównej. Spowodowane będzie to nowymi chipsetami i kontrolerami pamięci, które będą musiały być zgodne z nowym standardem DRAM. Wprowadzenie DDR4 może zbiec się wraz z premierą procesorów Intel Ivy Bridge oraz AMD Fusion II, których spodziewać należy się również w 201. roku.

Uważamy, że byłby to najlepszy moment na wprowadzenie nowego standardu pamięci DDR na rynek. Wszak i tak nowe procesory wymuszą zapewne również wymianę całej platformy. Nowe komputery zakupić można by było więc od razu z kośćmi DDR4. Warto dodać, że najpóźniej nowych pamięci RAM spodziewać należy się w notebookach. Podobnie sytuacja wyglądała w przypadku DDR3, który w komputerach przenośnych zadebiutował kilka miesięcy później niż w maszynach stacjonarnych.

*Polecamy w wydaniu internetowym komputerswiat.pl: Rusza rejestracja seksdomen. Może warto zablokować własną? *Rusza rejestracja seksdomen. Może warto zablokować własną?