Каждому компьютеру нужна оперативная память для работы. Но знаете ли вы, что во всей оперативной памяти, которой мы пользуемся в настоящее время, применяются несколько умных трюков для того, чтобы повысить скорость работы? Это касается и даже более старых модулей ОЗУ, таких как DDR3.
Принципы работы DDR SDRAM
На самом деле, вся суть прямо указана в названии: DDR расшифровывается как Double Data Rate или Удвоенная скорость передачи данных. Такой тип памяти может перемещать данные в два раза быстрее, по сравнению с обычной памятью SDR (Single Data Rate) SDRAM, которая использовалась в компьютерах раньше.
На изображении вы можете видеть пример простого тактового сигнала, который использует ваш компьютер чтобы синхронизировать компоненты внутри. Обычно, один фрагмент данных отправляется за каждый цикл или каждый фронт тактового сигнала. Однако DDR отправляет данные как по фронту, так и по спаду тактового сигнала, и это работает потому что ваши модули памяти могут определять в какой точке своего цикла находится внутренний сигнал.
С другой стороны, получается, что это будет лишь удвоенная скорость, по сравнению с крайне старой памятью SDRAM. Как же тогда достигаются улучшения для последующих поколений DDR2, 3 и 4, которые продолжают увеличивать скорость передачи данных вдвое каждый раз? На самом деле, есть две разных частоты, участвующие в работе памяти DDR. Частота внешней шины, которая соединяет вашу оперативную память с остальной системой, и внутренняя частота памяти.
Для DDR2, внутренняя частота осталась прежней, но внешняя была увеличена в два раза. Это означает, что внешняя шина может обрабатывать в два раза больше данных за единицу времени. Чтобы воспользоваться этим преимуществом, внутренний массив данных, где фактически хранятся данные, удваивает количество бит, отправляемых одновременно к внешней шине памяти. Этот процесс также называется предвыборкой, и он ответственен за то, почему DDR2 быстрее обычной DDR, и почему DDR3, опять же, быстрее DDR2.
Более высокая частота внешней шины позволяет отправить большее данных, и в результате мы получаем более быструю память. Благодаря достижениям в производстве, позволяющим поддерживать высокую целостность сигнала, новые версии DDR могут работать на действительно высоких частотах.
Следует отметить, что DDR4 работает немного иначе, поскольку массивы памяти разделены на группы банков памяти, а это означает, что предвыборка может осуществляться из разных частей ОЗУ одновременно, что позволяет достичь более высоких скоростей, чем у DDR3.
Повышение внешней частоты также является причиной того, почему новые версии DDR могут работать на более высоких частотах и при этом потреблять меньше мощности. Все дело в том, что внутренний массив памяти работает на более низкой частоте, чем внешняя шина и отправляет больше данных предвыборки за один такт. Это позволяет не завышать требования к питанию, что в сочетании с уменьшенным размером кристаллов памяти новых поколений DDR, позволяет снизить рабочее напряжение.
Память Patriot DDR4 8 Гб с частотой 2666 МГц со скидкой
Конечно, как и множество других улучшений со сменой поколений, есть одна вещь, которой не могут похвастаться новые версии DDR - это обратная совместимость. Вы можете сравнить модуль памяти DDR4 с DDR3 и убедиться, что вырез контактной площадки сделан в разных местах. Поэтому два таких модуля не могут быть использованы в одной материнской плате. Это сделано специально, поскольку различные поколения DDR обладают разными электрическими и сигнальными требованиями. Ну, или вы всегда, конечно, можете сказать, что все это заговор производителей, чтобы мы покупали новую оперативную память каждые несколько лет.