Всем привет. Вы, наверное, слышали, что «физическая» или «реальная» частота в два раза ниже, чем эффективная, которую указывают в спецификациях. Причиной этому служит удвоение частоты из-за технологии Double Data Rate… Это, конечно, правда в определенной степени, но использование такой формулировки может ввести в заблуждение и это отчётливо видно. Обо всём по порядку. Для начала кратко разберёмся с самой первой и обычной SDRAM.
SDR SDRAM
Из названия понятно, что SDRAM — это динамическая память произвольного доступа (DRAM), но с кое-какой особенностью. SDRAM память синхронизирована с входными и выходными импульсами тактового генератора. Тактовый генератор — это ваш любимый BCLK. Динамическая память — это память, ячейки которой необходимо обновлять. Ячейки памяти представляют из себя сочетание конденсаторов и ключей. Группа ячеек памяти образует «матрицу» (страницу), а группа страниц образует банк памяти. Из группы банков состоит один чип памяти.
Ячейки → страницы → банки → чип
(P.S Ожидайте большую статью про память у меня на странице )
Так вот, в SDRAM памяти таких банков два. Это позволяет иметь сразу две открытых страницы, а доступ к банкам чередуется, что создаёт непрерывный поток данных. Следует отметить Burst обработку (Пакетная обработка). При указании адреса столбца выбираются следующие столбцы без дополнительного их указания. Длина Пакета (Burst Length, BL) измеряется в четвертичных словах (Quad Word, QW). Одно четвертичное слово равно 64-бит. Также у SDRAM есть конвейерная обработка данных с 3-мя стадиями. Конвейерная организация позволяет инициировать следующий цикл чтения до окончания предыдущего.
За ядро памяти берите то, что я описывал выше. Ядро памяти — это куча ячеек. Буфер ввода-вывода очень важен для технологии n prefecth, которую я опишу позже.
Удвоение на DDR SDRAM
Удвоение возможно, потому что от ядра памяти идёт 2 бита буферу ввода-вывод то есть буферу вводу-вывода они доступны, а идут они по двум независимым линиям фронта. Из буфера ввода-вывода на каждую линию шины 2n бит идут по фронту (положительный перепад синхросигнала) и по срезу (отрицательный), что применимо ко всем версиям DDR. При этом частота ядра памяти и буфера ввода-вывода синхронизированы. Именно поэтому эффективная частота в два раза больше и соответственно ПСП памяти также увеличивается в два раза.
И вот какие результаты мы получаем
Где заблуждение?
Да, дело в том, что мы рассмотрели SDR и DDR. Если DDR эффективуню частоту по сравнению с реальной частоты ядра удваивает, то DDR2 эту же частоту удваивает по сравнению с DDR1. В итоге мы получаем учетверение! На DDR3 эффективная частота, представьте, в 8 раз больше! Начиная с DDR5 эффективная частота вообще в 16 раз больше. Технология prefecth постоянно усовершенствовалась, но из-за вывода по фронту и срезу название памяти не стали менять, поэтому «DDR» осталась.
Как это влияет на тайминги?
Тайминг — это определенная задержка, которая измеряется в тактах. Часто tCL в наносекунды переводили формулой «1000/частота физическая * tCL», где физическая — это «эффективная/2». Как мы поняли физическая частота на самом деле гораздо ниже. Какая правильная формула? Ответ очень прост. Дело в том, что тайминги работают не на тактах реальной частоты оперативы, а на тактах шины памяти. Это абсолютно разные вещи, как вы понимаете. Никакие физические частоты тут не причём. Но, к счастью, формула остаётся такой же, так как частота шины памяти равна частоте буфера ввода-вывода.
Что же такое физическая или реальная частота?
Этот термин слишком расплывчат и если поспрашивать группу людей, то ответ будет что-то вроде: «Ну ддр удваивает частоту и поэтому реальная в два раза ниже», но такое удвоение существует только от буфера ввода-вывода, как мы видели. На последующих версиях DDR менялась технология prefetch и соответственно частота буфера ввода-вывода. Под реальной или физической частотой следует понимать частоту ядра памяти, а не шины. Некоторые источники действительно правильно определяют это понятие, но ещё больше таких источников, которые путают частоты. Чтобы избежать путаницы замените этот термин на правильное название конкретной частоты.
