Новый стандарт оперативной памяти DDR4 повысит производительность. Новый стандарт RAM – оперативная память DDR4, характеристики и особенности Максимальная частота оперативной памяти ddr4

Ассортимент доступной памяти DDR4 на рынке постепенно увеличивается. На сегодняшний день эта память совместима лишь с материнскими платами на основе чипсета Intel X99 и, соответственно, процессорами c кодовым наименованием Haswell-E (разъем LGA2011-v3). Собственно, тот факт, что память DDR4 совместима только с указанной платформой Intel, уже означает, что она предназначена для самых производительных на сегодняшний день ПК. Все материнские платы на чипсете Intel X99 поддерживают до 64 ГБ памяти DDR4 в четырехканальном режиме (при условии, что на плате имеется восемь слотов для модулей памяти). Сразу оговоримся, что речь идет о нерегистровой (UDIMM) памяти non-ECC. Дело в том, что на некоторых платах с чипсетом Intel X99 реализована поддержка серверных процессоров семейства Intel Xeon E5 v.3 (имеющих тот же разъем LGA2011-v3 и ту же архитектуру процессора). В этом случае поддерживается память c ECC, причем как регистровая (RDIMM), так и нерегистровая (UDIMM), а максимальный объем памяти составляет уже 128 ГБ. Однако серверную память мы рассматривать в данной статье не будем и в дальнейшем под памятью DDR4 мы будем понимать нерегистровую память без ECC.

Что касается емкости модулей памяти DDR4, то в продаже имеются модули емкостью 4 ГБ (они наиболее распространены) и 8 ГБ. Память DDR4 поступает в продажу как в виде отдельных модулей, так и в виде комплектов, состоящих из двух, четырех и даже восьми модулей. Но наиболее распространены комплекты из четырех модулей памяти (четырехканальные комплекты). Соответственно, суммарная емкость такого комплекта может быть либо 16, либо 32 ГБ. Наиболее распространенными сегодня на рынке являются четырехканальные наборы памяти с суммарной емкостью 16 ГБ, то есть наборы из четырех модулей памяти с емкостью каждого модуля 4 ГБ.

Минимальная частота памяти DDR4, предусмотренная стандартом, составляет 1066 МГц. Соответственно, эффективная частота в этом случае составляет 2133 МГц (память DDR4-2133), а пропускная способность - 17056 МБ/c (в одноканальном режиме). Максимальная частота памяти, предусмотренная стандартом, составляет 2133 МГц, ее эффективная частота в этом случае составляет 4266 МГц (память DDR4-4266), а пропускная способность - 34128 МБ/c (в одноканальном режиме). Правда, частота 2133/4266 МГц - это задел на будущее, пока такой памяти в продаже нет. Реально сегодня на рынке имеется память с эффективной частотой от 2133 МГц до 3000 МГц, причем стандартизированной, похоже, является лишь память DDR4-2133, а более скоростная память реализуется через XMP-профили.

Как правило, модули более дорогой и более скоростной памяти DDR4 оснащаются радиаторами, которые не несут никакой смысловой нагрузки, кроме привлечения внимания пользователей. Радиаторы на модулях памяти - это чисто декоративная и, по большому счету, бессмысленная вещь, поскольку чипы памяти просто не нагреваются настолько, чтобы им требовалось охлаждение с использованием радиаторов. Не будем голословными и подтвердим сказанное фактами. Для того чтобы продемонстрировать бессмысленность радиаторов на модулях памяти, мы воспользовались пирометром, позволяющим дистанционно определять изменение температуры. Для теста использовался модуль памяти DDR4-2133 (15-15-15) без радиатора, напряжение питания составляло 1,2 В. В режиме простоя температура чипов памяти составляла 31,2 °C, а при загрузке памяти с использованием стресс-теста Stress System Memory в утилите AIDA64 температура чипов памяти увеличивалась до 35,5 °C. При разгоне той же памяти до частоты 2400 МГц и напряжении питания 1,35 В в режиме простоя температура чипов памяти составляла 32,7 °C, а при загрузке памяти увеличивалась до 38,1 °C. Понятно, что при таких температурах никакого смысла в радиаторах просто нет. Кроме того, все модули памяти DDR4 емкостью 4 ГБ являются односторонними, то есть чипы памяти расположены с одной стороны модуля. Казалось бы, уж если и приклеивать радиатор, то только с одной стороны. Однако радиаторы на таких модулях памяти всегда с двух сторон - просто так красивее.

Теперь о стоимости. В первом приближении память DDR4 стоит примерно 1 тысячу рублей за 1 ГБ. То есть модуль памяти емкостью 4 ГБ стоит примерно 4 тысячи рублей, а модуль памяти емкостью 8 ГБ - 8 тысяч рублей. Однако нужно иметь в виду, что декоративные радиаторы и более высокая заявленная частота работы приводят к увеличению стоимости памяти. То есть модуль памяти DDR4-3000 будет дороже модуля памяти DDR4-2133 (при равной емкости).

AMD Radeon R7 Performance Series (R744G2133U1S)

Как бы это ни казалось странным, но компания AMD производит наборы памяти DDR4, которые на сегодняшний день совместимы только с процессорами Intel. Впрочем, об этом скромно умалчивается, а потому найти какую-либо техническую информацию о памяти DDR4 там не представляется возможным. Видимо, гордость не позволяет предавать гласности этот факт, но и отказаться от зарабатывания денег компания не желает.

По имеющейся у нас информации, на сегодняшний день AMD предлагает два четырехканальных комплекта памяти DDR4, которые отличаются лишь емкостью: это комплекты из четырех модулей с суммарной емкостью 32 ГБ (R748G2133U2S) и комплекты из четырех модулей с суммарной емкостью 16 ГБ (R744G2133U1S). Для обоих комплектов частота памяти составляет 2133 МГц, а тайминги - 15-15-15-36.

Далее мы рассмотрим комплект памяти из четырех модулей с суммарной емкостью 16 ГБ (R744G2133U1S), который относится к серии AMD Radeon R7 Performance. Как уже отмечалось, модули памяти AMD R744G2133U1S имеют частоту 2133 МГц и тайминги 15-15-15-36, а напряжение питания составляет 1,2 В (это стандартное значение).

Заявленная частота памяти невысокая (это минимальное значение для DDR4), но велика вероятность, что данную память удастся заставить работать на более высокой частоте.

Модули памяти оснащены радиаторами охлаждения темно-серого цвета, которые представляют собой две металлические пластины, наклеенные с каждой стороны модуля. При этом сами модули являются односторонними, то есть чипы памяти расположены у них только с одной стороны.

На нашем тестовом стенде с настройками в UEFI BIOS по умолчанию память AMD Radeon R7 Performance Series (R744G2133U1S) завелась на частоте 2133 МГц с таймингами 15-15-15-36, то есть именно так, как и должно быть.

Кроме того, выяснилось, что память может работать и на частоте 2400 МГц. При запуске памяти на данной частоте автоматически устанавливаются тайминги 18-18-18-40, однако на частоте 2400 МГц данная память может работать и с таймингами 18-11-11-36.

Далее приведены результаты тестов в программе AIDA64 комплекта модулей памяти AMD Radeon R7 Performance Series (R744G2133U1S) с настройками по умолчанию (DDR4-2133; 15-15-15-36) и в состоянии разгона (DDR4-2400; 18-11-11-36).

Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC

Комплект четырехканальной памяти Geil GPR416GB3000C16QC относится к серии . Это четыре модуля памяти DDR4-3000 суммарным объемом 16 ГБ (4 × 4 ГБ). Модули памяти оснащены радиаторами охлаждения бордового цвета. Сами модули памяти односторонние, то есть все чипы памяти расположены на них с одной. Вообще, нужно отметить, что радиаторы на памяти внушительно, скажем так, не выглядят. Толщина пластинок, из которых сделан радиатор, составляет менее 1 мм. Высота модуля памяти с радиатором - 47 мм.

Согласно информации на сайте производителя, на частоте 3000 МГц модули памяти Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC могут работать с таймингами 16-16-16-36 при напряжении питания 1,35 В. Причем данный режим работы модулей памяти обеспечивается при активации XMP-профиля.

Отметим, что в серию четырехканальной (Quad Channel) памяти Geil Evo Potenza входят еще и комплекты памяти DDR4-2133/2400/2666/2800, а также более скоростная память DDR4-3200. Комплекты четырехканальной памяти Geil Evo Potenza DDR4-3000 тоже могут быть разными: так, кроме 16-гигабайтных комплектов есть и комплекты с суммарным объемом 32 ГБ. Могут отличаться и тайминги памяти: 15-15-15-35 или 16-16-16-36. С учетом двух возможных объемов и двух наборов таймингов в серию Geil Evo Potenza DDR4-3000 входят четыре комплекта памяти:

• GPR416GB3000C15QC: тайминги 15-15-15-35, суммарный объем 16 ГБ;
• GPR416GB3000C16QC: тайминги 16-16-16-36, суммарный объем 16 ГБ
• GPR432GB3000C15QC: тайминги 15-15-15-35, суммарный объем 32 ГБ;
• GPR432GB3000C16QC: тайминги 16-16-16-36, суммарный объем 32 ГБ.

Теперь расскажем о тех сложностях, с которыми мы столкнулись при тестировании памяти Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC.

Прежде всего, отметим, что заявленная частота 3000 МГц при таймингах 16-16-16-36 и напряжении питания 1,35 В - это характеристики XMP- профиля. И, естественно, не факт, что на любой плате этот профиль сработает и что память вообще «заведется» на такой частоте. Как показывает практика, есть платы на чипсете Intel X99, которые с настойками UEFI BIOS по умолчанию пытаются сразу активировать XMP-профиль и заставить работать память при указанных характеристиках. Вот с такими платами у данного комплекта памяти будут большие проблемы и, скорее всего, он просто не заработает. В частности, мы опробовали данный комплект памяти на трех платах (Gigabyte GA X99-Gaming G1 WIFI, Asus Rampage V Extreme и ASRock Fatal1ty X99X Killer) и выяснилось, что плата ASRock Fatal1ty X99X Killer вообще не совместима с данной памятью.

А вот на платах Gigabyte GA X99-Gaming G1 WIFI и Asus Rampage V Extreme с настройками UEFI BIOS по умолчанию, память Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC определялась по-разному.

Так, в случае платы Asus Rampage V Extreme комплект памяти Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC определяется как DDR4-2400 с таймингами 17-15-15-35 (напряжение питания 1,2 В).

В случае платы Gigabyte GA X99-Gaming G1 WIFI этот же комплект памяти определялся как DDR4-2400, но уже с таймингами 16-16-16-35.

Теперь о самом главном. Ни на одной из наших тестовых плат память Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC не смогла заработать при настройках, определенных в XMP-профиле, то есть при эффективной частоте 3000 МГц с таймингами 16-16-16-36 и при напряжении питания 1,35 В. Если же вручную установить в UEFI BIOS частоту 3000 МГц, тайминги 16-16-16-36 и напряжение питания 1,35 В, система не будет загружаться. Мы также пытались «загрубить» тайминги для частоты 3000 МГц, но все было тщетно. При такой частоте память работать отказалась.

Методом проб и ошибок было выяснено, что наш комплект памяти Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC может работать на максимальной частоте 2666 МГц, не выше. Фактически, заявленная частота в 3000 МГц оказалось попросту обманкой. Впрочем, не будем делать столь громкие заявления вообще и уточним, что конкретно наш комплект памяти Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC с конкретно нашим процессором Intel Core i7-5960X и нашей платой Gigabyte GA X99-Gaming G1 WIFI не соответствует заявленным характеристикам.

Для частоты 2666 МГц наилучшие тайминги, которые мы смогли найти, были следующие: 13-14-14-30. При таких таймингах на частоте 2667 МГц все работает стабильно, без зависания.

Далее приведены результаты тестов в программе AIDA64 комплекта модулей памяти Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC с настройками по умолчанию (DDR4-2400; 16-16-16-35) и в состоянии разгона (DDR4-2667; 13-14-14-30).

Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16

Память Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16 относится к оверклокерской серии памяти Kingston HyperX Predator.

Как следует из информации , компания производит очень широкий ассортимент комплектов памяти DDR4. Ёмкость комплектов может составлять 16, 32 и 64 ГБ, количество модулей в одном комплекте может быть равным четырем или восьми, а емкость одного модуля может составлять 4 или 8 ГБ. При этом, компания производит комплекты памяти DDR4 с эффективной частотой 2133, 2400, 2666, 2800 и 3000 МГц.

На сайте компании Kingston имеется для расшифровки названия модуля памяти. Воспользовавшись данной информацией, можно понять, что в названии модуля HX424C12PBK4/16 зашифрована следующая информация: это модуль памяти UDIMM DDR4-2400 c латентностью CAS 12. Память относится к серии HyperX Predator, оснащена радиатором черного цвета, а суммарная емкость комплекта из четырех модулей составляет 16 ГБ.

На нашем тестовом стенде с настройками UEFI BIOS по умолчанию память Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16 завелась на частоте 2133 МГц с таймингами 15-15-15-36 и при напряжении питания 1,2 В.

Обещанная частота в 2400 МГц с таймингами 12-13-13-35 реализуется уже через XMP-профиль. Причем для памяти Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16 имеется два XMP-профиля: один для частоты 2400 МГц с таймингами 12-13-13-35 при напряжении питания 1,4 В, а второй? для частоты 2133 МГц, но с таймингами 13-13-13-36 и при напряжении питания 1,2 В.

При активации в UEFI BIOS первого XMP-профиля (для частоты 2400 МГц) память, как и должна, заводится на частоте 2400 МГц с таймингами 12-13-13-35 при напряжении питания 1,4 В. Впрочем, вручную для частоты 2400 МГц можно подобрать и более короткие тайминги. В частности, на нашем тестовом стенде память работала с таймингами 12-12-12-35 (при частоте 2400 МГц).

А вот запустить память Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16 на более высокой частоте (2600 МГц) даже при загрубении таймингов нам так и не удалось.

AData XPG AX4U2400W4G16-QRZ

Компания AData в двух сериях: Consumer (пользовательская) и Gaming (игровая). Есть еще и серверная память, но ее мы сейчас не рассматриваем. Комплект памяти относится к игровой серии Gaming.

Не стоит в данном случае воспринимать слово Gaming всерьез. Это лишь маркетинговое позиционирование памяти, которое направлено на привлечение внимания. От обычной серии Consumer память серии Gaming отличается наличием декоративных радиаторов (никакой иной смысловой нагрузки радиаторы не имеют) и тем, что память серии Gaming более скоростная.

В серии AData Gaming представлено очень большое количество различных комплектов памяти. Причем любой модуль памяти серии AData Gaming можно купить отдельно (один модуль), в наборе из двух модулей и в наборе из четырех модулей. Кроме того, имеются как модули емкостью 4 ГБ, так и модули емкостью 8 ГБ. Именно с эти и связано то, что ассортимент возможных комплектов памяти AData Gaming DDR4 очень широкий.

Впрочем, разобраться в этом ассортименте несложно. Есть память DDR4-2133 с таймингами 13-13-13 и 15-15-15. С учетом возможной емкости модулей (4 и 8 ГБ), а также различной комплектацией наборов (один, два и четыре модуля), получаем, что только памяти DDR4-2133 имеется двенадцать вариантов.

Далее, есть память DDR4-2400 с таймингами 16-16-16, память DDR4-2666 c таймингами 16-16-16, память DDR4-2800 с таймингами 17-17-17 и память DDR4-3000 с таймингами 16-16-16. Опять-таки, любая память может быть представлена наборами из одного, двух и четырех модулей, а емкость модуля может быть 4 или 8 ГБ.

Есть и более скоростная память DDR4-3200/3300/3333. Но для этой памяти тайминги только 16-16-16, а модули имеют емкость 4 ГБ.

Далее мы рассмотрим комплект из четырех модулей памяти AData XPG AX4U2400W4G16-QRZ. Как несложно догадаться по названию, речь идет о модулях памяти DDR4-2400 с таймингами 16-16-16. Напряжение питания этих модулей памяти составляет 1,2 В.

На нашем тестовом стенде с настройками UEFI BIOS по умолчанию память AData XPG AX4U2400W4G16-QRZ завелась на частоте 2133 МГц с таймингами 15-15-15-36 и при напряжении питания 1,2 В.

Обещанная частота в 2400 МГц с таймингами 16-16-16 реализуется уже через XMP-профиль.

При активации в UEFI BIOS XMP-профиля память, как и должна, заводится на частоте 2400 МГц с таймингами 16-16-16-39.

На более высокой частоте завести память AData XPG AX4U2400W4G16-QRZ нам не удалось. Однако при частоте 2400 МГц можно подобрать и более хорошие тайминги. Наилучшие тайминги, которые удалось подобрать для данной памяти при частоте 2400 МГц, составили 13-12-12-36.

AData AD4U2133W4G15-B

Если предыдущий комплект AData относился к игровой серии, то комплект памяти относится к серии Consumer, то есть к самой простой серии памяти DDR4.

В серию Consumer входят модули памяти DDR4-2133 двух типов: с емкостью 4 ГБ и с емкостью 8 ГБ. В первом случае модули называются AData AD4U2133W4G15-B, а во втором - AData AD4U2133W8G15-B. Все остальные характеристики модулей абсолютно одинаковые. Эффективная частота памяти составляет 2133 МГц, тайминги 15-15-15-36, а напряжение питания 1,2 В. Модули памяти с емкостью 4 ГБ являются односторонними и основаны на чипах памяти SKhynix H5AN4G8NMFR (8 чипов по 512 МБ).

Отметим, что никаких радиаторов на модулях памяти AData AD4U2133W8G15-B не предусмотрено.

На нашем тестовом стенде с настройками UEFI BIOS по умолчанию память AData AD4U2133W8G15-B завелась без проблем в полном соответствии со спецификацией, то есть на частоте 2133 МГц с таймингами 15-15-15-36 и при напряжении питания 1,2 В.

Более того, выяснилось, что эта память может работать и на частоте 2400 МГц. При установке данной частоты тайминги в автоматическом режиме устанавливаются равными 16-17-17-40. Наилучшие тайминги, которые удалось подобрать для данной памяти без потери стабильности в работе, составили 14-14-14-36.

Тестирование

Итак, всего в нашем тестировании приняли участие пять комплектов четырехканальной памяти DDR4, каждый из которых был протестирован в двух режимах работы: с настройками по умолчанию и с настройками, соответствующими максимальному разгону.

Память		частота	тайминги
AData AD4U2133W8G15-B	по умолчанию	2133	15-15-15-36
	разгон	2400	14-14-14-36
AData XPG AX4U2400W4G16-QRZ	по умолчанию	2133	15-15-15-36
	разгон	2400	13-12-12-36
Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16	по умолчанию	2133	15-15-15-36
	разгон	2400	12-12-12-35
AMD Radeon R7 Performance Series (R744G2133U1S)	по умолчанию	2133	15-15-15-36
	разгон	2400	18-11-11-36
Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC	по умолчанию	2400	16-16-16-36
	разгон	2667	13-14-14-30

Прежде всего, отметим, что все комплекты памяти, за исключением Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC, по умолчанию определялись как память DDR4-2133 с таймингами 15-15-15-36. Во всех наших тестах все комплекты в режиме DDR4-2133 с таймингами 15-15-15-36 выдали практически одинаковые результаты. И дабы не загромождать статью лишними данными, в дальнейшем мы будем говорить просто о памяти DDR4-2133 с таймингами 15-15-15-36, подразумевая под ней любой комплект с настройками по умолчанию - за исключением памяти Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC.

Для тестирования мы использовали стенд следующей конфигурации:

• процессор Intel Core i7-5960X;
• материнская плата Gigabyte X99-Gaming G1 WIFI;
• чипсет Intel X99;
• накопитель Intel SSD 520 Series (240 ГБ):
• операционная система Windows 8.1 (64-битная).

Измерение производительности проводилось с использованием реальных приложений из нашего тестового скрипта iXBT Application Benchmark 2015 . Использование синтетических тестов, которые так любят производители памяти, мы считаем в данном случае просто бессмысленным, поскольку выдаваемые ими «попугаи» не имеют никакого отношения к реальности.

Из пакета iXBT Application Benchmark 2015 мы намеренно исключили тесты, скорость выполнения которых зависит от подсистемы хранения данных (скорость копирования, скорость инсталляции и деинсталляции приложения и т. д.). Кроме того, был исключен тест Adobe After Effects CC 2014.1.1 (Test #2). Дело в том, что для данного теста в случае использования 8-ядерного (16 логических ядер) процессора Intel Core i7-5960X желательно использовать не 16, а 32 ГБ памяти. В противном случае тест будет выполняться без технологии мультипроцессинга, либо нужно принудительно уменьшить количество используемых ядер процессора. Одним словом, проще исключить этот тест, тем более что в методике имеется еще один тест с использованием приложения Adobe After Effects CC 2014.1.1. Кроме того, мы исключили тесты, которые имеют большую погрешность измерения и для получения достоверного результата требуют большого числа повторов. При тестировании памяти, когда изменение частоты и таймингов приводит лишь к мизерному росту производительности, очень важно применять тесты, в которых результат имеет очень хорошую повторяемость (с малой погрешностью измерения).

В результате мы оставили следующие тесты:

• MediaCoder x64 0.8.33.5680,
• Adobe Premiere Pro CC 2014.1,
• Adobe After Effects CC 2014.1.1,
• Photodex ProShow Producer 6.0.3410,
• Adobe Photoshop CC 2014.2.1,
• ACDSee Pro 8,
• Adobe Illustrator CC 2014.1.1,
• Adobe Audition CC 2014.2,
• WinRAR 5.11, архивирование,
• WinRAR 5.11, разархивирование.

Итак, начнем с теста по транскодированию видео с использованием приложения MediaCoder x64 0.8.33.5680. Как видим, данная задача не очень чувствительна к быстродействию памяти: худший результат отличается от лучшего всего на 6%. Интересно отметить, что память Geil Evo Potenza на частоте 2667 МГц с таймингами 13-14-14-30 демонстрирует такой же результат, что и память Kingston HyperX Predator на частоте 2400 МГц с таймингами 12-12-12-35. А на частоте 2400 МГц (с таймингами 16-16-16-35) память Geil Evo Potenza работает примерно так же, как память DDR4-2133.

В приложении Adobe Premiere Pro CC 2014.1 получаем аналогичный результат. Разница по времени выполнения теста между памятью DDR4-2133 и DDR4-2400 составляет примерно 5%. И в данном тесте память Geil Evo Potenza на частоте 2667 МГц с таймингами 13-14-14-30 демонстрирует такой же результат, что и любая другая память в режиме DDR4-2400. А на частоте 2400 МГц (с таймингами 16-16-16-35) память Geil Evo Potenza работает примерно так же, как память DDR4-2133.

В тесте на основе приложения Adobe After Effects CC 2014.1.1 разница между худшим и лучшим результатами составляет не более 5%. Вновь память Geil Evo Potenza на частоте 2667 МГц с таймингами 13-14-14-30 демонстрирует такой же результат, что и любая другая память в режиме DDR4-2400. А на частоте 2400 МГц (с таймингами 16-16-16-35) память Geil Evo Potenza работает примерно так же, как память DDR4-2133.

Приложение Photodex ProShow Producer 6.0.3410 немного более чувствительно к скорости памяти, и в нашем тесте разница между худшим и лучшим результатами составляет порядка 6%. Но опять-таки, самая «скоростная» память Geil Evo Potenza на частоте 2667 МГц работает так же, как любая другая память DDR4-2400, а на частоте 2400 МГц результаты памяти Geil Evo Potenza сопоставимы с результатами DDR4-2133.

Приложение Adobe Photoshop CC 2014.2.1 оказалось малочувствительным к скорости работы памяти. В нашем тесте разница между худшим и лучшим результатами составила порядка 3,5%. И опять «странная» память Geil Evo Potenza на частоте 2667 МГц работает примерно так же, как любая другая память DDR4-2400, а на частоте 2400 МГц результаты памяти Geil Evo Potenza сопоставимы с результатами DDR4-2133.

В тесте с использованием приложения ACDSee Pro 8 зависимость от скорости работы памяти совсем уж незначительная: разница между худшим и лучшим результатами составила порядка 1,5%. Память Geil Evo Potenza ничем приятным не удивила: на частоте 2667 МГц она работает примерно так же, как любая другая память DDR4-2400, а на частоте 2400 МГц результаты памяти Geil Evo Potenza даже немного хуже, чем результаты DDR4-2133.

В тесте с использованием приложения Adobe Illustrator CC 2014.1.1 от скорости работы памяти вообще ничего не зависит. Здесь для всех комплектов памяти в различных режимах их работы получаются одинаковые результаты.

А вот в тесте с использованием приложения Adobe Audition CC 2014.2 зависимость от скорости работы памяти хоть и незначительная, но есть: разница между худшим и лучшим результатами составила 4,8%. Для памяти Geil Evo Potenza, как и в остальных случаях, получаем следующее: на частоте 2667 МГц она работает немного хуже, чем любая другая память DDR4-2400, а на частоте 2400 МГц результаты памяти Geil Evo Potenza примерно такие же, как результаты DDR4-2133.

В тесте архивирования с использованием приложения WinRAR 5.11 разница между худшим и лучшим результатами составила 5,6%. Память Geil Evo Potenza на частоте 2667 МГц работает немного хуже, чем любая другая память DDR4-2400, а на частоте 2400 МГц результаты памяти Geil Evo Potenza примерно такие же, как результаты DDR4-2133.

В тесте разархивирования с использованием приложения WinRAR 5.11 разница между худшим и лучшим результатами составила 4%. И как всегда, память Geil Evo Potenza на частоте 2667 МГц демонстрирует результаты, типичные для памяти DDR4-2400, а на частоте 2400 МГц - результаты, типичные для DDR4-2133.

Выводы

Собственно, выводы, которые можно сделать из нашего тестирования, вполне предсказуемы. Особого смысла в высокоскоростной памяти DDR4 сегодня нет, и варианта DDR4-2133 вполне достаточно для большинства пользовательских приложений. Максимальный прирост производительности, который можно получить за счет использования скоростной памяти DDR4-2400 вместо стандартной DDR4-2133, составляет порядка 5%. И уж тем более мы не обнаружили никакой значимой разницы между модулями/комплектами разных производителей.

Причем, как выяснилось, скоростная память, которая продается под видом DDR4-2400, является на самом деле разогнанным вариантом памяти DDR4-2133, то есть режим работы DDR4-2400 реализуется только через XMP-профиль. И скорее всего, купив самую обычную память DDR4-2133, вы сможете сделать из нее DDR4-2400. Так есть ли смысл переплачивать?

Память DDR4-3000 (Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC) оказалась памятью DDR4-2400, и на обещанной скорости 3000 МГц она работать попросту отказалась. Вообще, память Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC очень странная. В режиме DDR4-2667 (максимальная частота, на которой ее удалось запустить) она работает как память DDR4-2400, а в режиме DDR4-2400 - как память DDR4-2133. Собственно, это пример для тех, кто считает, что высокоскоростная память - это круто.

Что касается разнообразных радиаторов причудливой формы на модулях высокоскоростной памяти, то, как мы уже говорили, это не более чем декоративный элемент. Современной памяти DDR4 даже при повышенном до 1,4 В напряжении питания радиаторы не нужны вовсе.

Чтобы современные игры бегали шустрее, компьютеру нужна не только , но и достаточное количество оперативной памяти. Для чего это необходимо? В нынешних играх весьма большие локации с немалым количеством объектов, которые как раз и хранятся в оперативке. Если оперативки мало - игра будет обращаться к постоянной памяти и, если это медленный HDD, пользователь неизменно получит «фризы».

Для коридорных шутеров много памяти может не потребоваться, но если вы играете в масштабные RTS или FPS-игры, это меняет дело. Например, для игры в Battlefield 1 производитель рекомендует использовать 16 Гбайт RAM или выше. Если вы еще не определились сколько оперативки вам нужно - воспользуйтесь нашими .

Samsung DDR4 2666 DIMM 8Gb

Наверное, практически каждый пользователь слышал об этой нашумевшей модели от компании Samsung. Набора из нескольких планок, к сожалению, вы не найдете, но ничего не мешает вам купить по одной штуке и установить их вместе. Помимо крайне низкой стоимости, данная память обладает отличным разгонным потенциалом, за который оверклокеры и любят это ОЗУ. В стоке здесь всего лишь 2666 Мгц, но без особого труда на хорошей материнской плате этот модуль возьмет частоту от 3200 до 3666 Мгц, несмотря на то, что двухранговая память обычно гонится хуже одноранговой.

Преимущества

Отличный разгонный потенциал
Очень дешевые
Очень распространены на рынке

Недостатки

Внешний вид — проще некуда

Patriot Memory PV416G320C6K

Если вы не хотите заниматься оверклокингом, но при этом бюджет сильно ограничен, то рекомендуем посмотреть в сторону компании Patriot Memory. Разогнанный с завода кит имеет частоту в 3200 Мгц. При желании вы, конечно, можете попробовать выжать больше, но скорее всего у вас ничего не выйдет. Двухранговая память PV416G320C6K заведется на 3200 Мгц только при активации XMP-профиля и повышении таймингов. Из коробки вы увидите лишь жалкие 2133 Мгц.

Помимо высокой частоты, разработчики предлагают пользователю интересный дизайн, который хорошо впишется в красную сборку. Кроме того, есть возможность отсоединения радиатора если вдруг вы не можете установить башенный кулер в качестве охлаждения процессора. Гарантия на комплект - 10 лет!

Преимущества

Низкая стоимость
Высокая частота при поддержке XMP-профиля
Приятный дизайн
Отсоединяемые радиаторы
10 лет гарантии

Недостатки

Нет определенного вендора чипов памяти

Kingston HyperX HX432C16PB3K2/16

Компания Kingston является одним из старейших производителей памяти на рынке. Ее бренд HyperX ориентирован на геймеров, а продукция отвечает высоким стандартам качества. Неудивительно, что на комплект памяти HyperX HX432C16PB3K2/16 дается пожизненная гарантия. Конечно, это не самый дешевый вариант, но все равно получается очень бюджетно.

Рабочая частота памяти у данной модели такая же, как и у предыдущего комплекта - 3200 МГц при поддержке XMP-профиля, но разгон получается значительно стабильнее. Видимо, именно за это и переплачивает покупатель если сравнивать с Patriot Memory PV416G320C6K. Стоит также отметить традиционный черный агрессивный стиль компании Kingston.

Преимущества

Пожизненная гарантия
Стабильный разгон
Интересный дизайн

Недостатки

Слегка завышенная стоимость

Patriot Memory PVS416G400C9K

Если вы являетесь обладателем процессора от компании Ryzen, то, наверняка присматриваетесь к высокочастотной памяти, которая разогнана с завода. Patriot Viper предлагает вашему внимаю самый дешевый «кит» на рынке, который будет работать на 4000 МГц. Конечно, для того, чтобы завести планки на такой частоте, потребуется в любом случае долго танцевать с бубном, но прирост производительности того стоит. Учтите, что даже самые качественные одноранговые модели, построенные на чипах B-die не всегда смогут покорить отметку в 400 МГц. Так зачем тогда переплачивать за бренд, верно?

Преимущества

Интересный дизайн
Высокая частота с завода
Часто попадаются чипы B-die
Низкая стоимость
Почти всегда есть в наличии

DDR4 SDRAM - последний стандарт памяти JEDEC. Он обеспечивает более высокий уровень производительности, с более низким потреблением энергии и большей надежностью, чем DDR3.

JEDEC начала работу над DDR4 еще в 2005 году, с окончательной спецификацией в сентябре 2012 года. Samsung выпустила первые прототипы модулей DDR4 в конце 2010 года, а первый образец 16GB DDR4-модуля в июле 2012 года. Первые, поддерживающие память DDR4 , были выпущены с чипсетом Intel X99, в августе 2014 года.

Модули DDR4 SDRAM используют интерфейс Pseudo Open Drain (POD) (ранее используемый в высокопроизводительной графической памяти DRAM) и работают на более низком напряжении 1,2 В (по сравнению с 1,5 В для DDR3). Это позволяет модулям DDR4 потреблять общей энергии на 40% меньше, чем предыдущим модулям . Таким образом экономится энергия и выделяется меньше тепла. А также, DDR4, для повышения надежности системы, поддерживает запись циклической проверки избыточности (CRC).

288-контактный модуль DDR4 SDRAM на 1 мм длиннее и на 1 мм выше 240-контактных модулей DDR3/DDR2. Это было достигнуто созданием отдельных штифтов шириной всего 0,85 мм. Что меньше, чем используемые на предыдущих модулях штифты в 1 мм. Примерно посередине между краем и центральной выемкой, модули DDR4 SDRAM не много изгибаются. Что, для облегчения установки, делает внешние контакты у центрального выреза, короче штифтов. Из-за использования разных размеров и сигналов, модули DDR4 физически и электрически несовместимы с предыдущими модулями памяти и конструкциями гнезд.

Модули DDR4 были доступны со скоростью 1600 МГц (эффективная) и выше. В данное время, со скоростями до 3,200 МГц (эффективными). Как и в случае с DDR, и DDR3, истинная тактовая частота составляет половину эффективной скорости, которая технически выражается в миллионах передач в секунду (MTps). Таблица ниже показывает официально утвержденные JEDEC типы DDR4 модулей и характеристики их пропускной способности.

JEDEC Standard DDR4 модули(260-контактный DIMM) Speeds and Transfer Rates

Тип модуля	Тип чипа	Базовая тактовая частота	Время цикла	Циклы в течение времени	Скорость шины	Ширина шины	Модуль скорости передачи данных	Двойной канал Скорость передачи данных
PC4-12800	DDR4-1600	800MHz	1.25ns	2	1,600MTps	8 bytes	12,800MBps	25,600MBps
PC4-14900	DDR4-1866	933MHz	1.07ns	2	1,866MTps	8 bytes	14,933MBps	29,866MBps
PC4-17000	DDR4-2133	1066MHz	0.94ns	2	2,133MTps	8 bytes	17,066MBps	34,133MBps
PC4-19200	DDR4-2400	1,200MHz	0.83ns	2	2,400MTps	8 bytes	19,200MBps	38,400MBps
PC4-21300	DDR4-2666	1,333MHz	0.75ns	2	2,666MTps	8 bytes	21,333MBps	42,666MBps
PC4-25600	DDR4-3200	1,600MHz	0.63ns	2	3,200MTps	8 bytes	25,600MBps	51,200MBps

DDR = двойная скорость передачи данных
МГц = миллион циклов в секунду
MTps = миллионов переводов в секунду
Мбит/с = миллион байт в секунду
NS = наносекунд (миллиардных долей секунды)

Технически, топология DDR4 - не шина, как это использовалось в DDR3 и более ранних стандартах памяти. Вместо этого, DDR4 SDRAM использует соединение «точка-точка», где каждый канал в контроллере памяти подключается к одному модулю.

Как правило, вы можете найти модули DDR4 номиналом CL12 - CL16.

RDRAM

Rambus DRAM (RDRAM) - запатентованная технология памяти (не JEDEC), которая использовалась, в основном, в некоторых системах Pentium III и 4 на базе Intel с 2000 по 2002 год. Сегодня эти системы почти не используются.

Наконец-то позволил сравнить между собой память стандартов DDR4 и DDR3 в равных условиях. Однако прежде чем перейти к результатам тестирования, предлагаем сначала более детально изучить различия между данными типами модулей. Это даст нам лучшее представление о том, чего стоит ожидать от новой памяти не только сейчас, но и в ближайшем будущем.

За разработку стандарта DDR4 ассоциация JEDEC взялась еще в 2005 году. В те времена в магазинах еще полных ходом продавались планки DDR2, и только планировался серийный выпуск модулей DDR3. Иными словами, инженеры уже тогда понимали, что возможности данных стандартов ограничены и рано или поздно они станут лимитировать либо вовсе не соответствовать уровню остальных комплектующих ПК.

Причем речь идет не только о пропускной способности памяти, но и о таких важных характеристиках, как энергопотребление модулей и их объем. Как можно убедиться из данной диаграммы, планки DDR4 обходят своих предшественников по всем параметрам.

Увеличение пропускной способности

Пропускная способность подсистемы памяти напрямую зависит от скорости работы модулей: чем она выше, тем быстрее осуществляется запись и чтение из памяти. Конечно, далеко не все приложения постоянно обмениваются большими массивами данных, поэтому в реальных условиях эксплуатации пользователь может и не ощутить преимущества от установки более производительных комплектов. Но если мы говорим о специализированных программах наподобие видео- и фоторедакторов, CAD-систем или средств для создания 3D-анимации, то результат от применения скоростных модулей уже окажется куда существеннее. Также высокая пропускная способность подсистемы памяти важна при использовании встроенной графики. Ведь у iGPU нет доступа к быстрым чипам GDDR5, поэтому вся необходимая ему информация помещается в оперативную память ПК. Соответственно, в данном случае установка более производительных комплектов памяти напрямую будет влиять на количество FPS на экране.

Для формата DDR3 стандартными являются частоты от 1066 МГц до 1600 МГц, и лишь недавно добавилось значение 1866 МГц. Для DDR4 же минимальная скорость работы начинается с отметки 2133 МГц. Да, вы скажете, что модули DDR3 могут наверстать разницу с помощью разгона. Но ведь то же самое доступно и для планок DDR4, у которых и разгонный потенциал выше. Ведь с помощью оптимизации параметров модули DDR3 обычно берут планку в 2400 - 2666 МГц, для DDR4 без проблем покоряются высоты в 2800 - 3000 МГц.

Если сравнивать стандарты DDR4 и DDR3 с точки зрения энтузиастов-оверклокеров, то и тут перевес будет на стороне DDR4. Уже сейчас достигнуто значение в 4838 МГц, а ведь прошел только один год после анонса нового формата. Напомним, рекордной частотой разгона для модулей DDR3 является 4620 МГц, которая была зафиксирована лишь через 7 лет после запуска стандарта DDR3 в производство. Одним словом, в плане скорости работы потенциал у памяти DDR4 очень большой.

Улучшение энергоэффективности

Вторым важным преимуществом модулей DDR4 является возможность функционирования на низких напряжениях. Так, для их корректной работы на номинальных частотах (2133 - 2400 МГц) достаточно всего лишь 1,2 В, что на 20% меньше, чем у их предшественников (1,5 В). Правда, со временем на рынок была выведена энергоэффективная память стандартов DDR3L и DDR3U с напряжением питания 1,35 и 1,25 В соответственно. Однако она стоит дороже и имеет ряд ограничений (как правило, ее частота не превышает 1600 МГц).

Также память DDR4 получила поддержку новых энергосберегающих технологий. Например, модуль DDR3 использует только одно напряжение Vddr, которое для выполнения некоторых операций повышается с помощью внутренних преобразователей. Тем самым генерируется лишнее тепло и уменьшается общая эффективность подсистемы памяти. Для планки стандарта DDR4 спецификация предусматривает возможность получения этого напряжения (Vpp, равное 2,5 В) от внешнего преобразователя питания.

Память DDR4 также получила усовершенствованный интерфейс ввода/вывода данных под названием «Pseudo-Open Drain» (POD). От используемого ранее Series-Stub Terminated Logic (SSTL) он отличается отсутствием утечки тока на уровне драйверов ячеек памяти.

В целом же использование всего комплекса энергоэффективных технологий должно привести к 30%-ому выигрышу в энергопотреблении. Возможно, в рамках настольного ПК это покажется несущественной экономией, но если речь идет о портативных устройствах (ноутбуки, нетбуки), то 30% - не такое уж и маленькое значение.

Модернизированная структура

В максимальной конфигурации чип DDR3 содержит 8 банков памяти, тогда как для DDR4 доступно уже 16 банков. При этом длина строки в структуре чипа DDR3 составляет 2048 байт, а в DDR4 - 512 байт. В результате новый тип памяти позволяет быстрее переключаться между банками и открывать произвольные строки.

Микроархитектура DDR4 предполагает использование 8-гигабитных чипов, в то время как модули стандарта DDR3, как правило, создаются на основе микросхем емкостью 4 Гбит. То есть при одинаковом количестве чипов мы получим в два раза больший объем. На сегодняшний день наиболее распространенными являются 4-гигабайтные модули (к слову, это минимальная емкость для планки памяти стандарта DDR4). Но в ряде зарубежных стран предлагаются уже и более емкие модули: на 8 и даже на 16 ГБ. Заметьте, что при этом мы говорим о массовом сегменте рынка.

Для решения же узкоспециализированных задач без проблем можно создавать модули еще большего объема. Для этих целей предусмотрены 16-гигабитные чипы и специальная технология для их компоновки в корпусе DRAM (Through-silicon Via). Например, компании Samsung и SK Hynix уже представили планки емкостью 64 и 128 ГБ. Теоретически же максимальный объем одного модуля DDR4 может составлять 512 ГБ. Хотя вряд ли мы когда-нибудь увидим практическую реализацию таких решений, поскольку их стоимость будет чрезвычайно большой.

Несмотря на увеличение всех основных характеристик, размеры планок памяти DDR4 и DDR3 остались сопоставимыми: 133,35 х 31,25 мм против 133,35 х 30,35 мм соответственно. В физическом плане изменилось лишь расположение ключа и количество контактов (с 240 их число увеличилось до 288). Так что даже при всем желании модуль DDR4 никак не удастся установить в слот для памяти DDR3 и наоборот.

Новый интерфейс связи с контроллером памяти

Стандарт DDR 3

Стандарт DDR4

Новый стандарт памяти предусматривает использование и более прогрессивной шины связи модулей с контроллером памяти. В стандарте DDR3 применяется интерфейс Multi-Drop Bus с двумя каналами. При использовании сразу четырех слотов получается, что два модуля подключены к одному каналу, что не самым лучшим образом сказывается на производительности подсистемы памяти.

В стандарте DDR4 усовершенствовали этот интерфейс, применив более эффективную схему − один модуль на один канал. Новый тип шины получил название Point-to-Point Bus. Параллельный доступ к слотам однозначно лучше последовательного, поскольку в дальнейшем позволяет более эффективно наращивать быстродействие всей подсистемы. Может быть сейчас особого преимущества пользователи и не ощутят, однако в дальнейшем, когда возрастут объемы передаваемой информации, оно станет более показательным. Ведь именно по такой же схеме развивалась видеопамять GDDR и интерфейс PCI Express. Только использование параллельного доступа позволило в значительной степени увеличить их производительность.

Однако шина Point-to-Point Bus накладывает некие ограничения на количество используемых модулей. Так, двухканальный контроллер может обслуживать только два слота, а четырехканальный − четыре. При увеличении объемов планок стандарта DDR4 это не столь критично, но все же на первых порах может вызвать определенные неудобства.

Решается эта проблема довольно простым способом − путем установки специального коммутатора (Digital Switch) между контроллером и слотами памяти. По принципу своего действия он напоминает коммутатор линий PCI Express. В результате пользователю, как и прежде, будет доступно 4 или 8 слотов (в зависимости от уровня платформы), при этом будут использоваться все преимущества шины Point-to-Point Bus.

Новые механизмы обнаружения и коррекции ошибок

Так как работа на высоких скоростях с большими стеками данных увеличивает шанс возникновения ошибок, то разработчики стандарта DDR4 позаботились о реализации механизмов для их обнаружения и предупреждения. В частности, в новых модулях имеется поддержка функции коррекции промахов, связанных с контролем четности команд и адресов, а также проверка контрольных сумм перед записью данных в память. На стороне же самого контроллера появилась возможность тестирования соединений без использования инициализирующих последовательностей.

Сравнение производительности памяти DDR4 и DDR3 в равных условиях

Для проведения тестов мы использовали такую конфигурацию стенда:

Процессор	Intel Core i7-6700K (Socket LGA1151) @ 4,0 ГГц
Материнские платы	ASUS MAXIMUS VIII GENE (DDR4) ASUS Z170-P D3 (DDR3)
Комплекты оперативной памяти	DDR3L-1600 HyperX Fury HX316LC10FBK2/16 DDR3-2400 G.SKILL Ripjaws X F3-2400C11D-16GXM DDR4-2400 HyperX Fury HX424C15FBK2/16 DDR4-3200 KINGMAX Nano Gaming RAM GLOF63F-D8KAGA
Графический адаптер	Intel HD Graphics 530
Жесткий диск	Seagate Barracuda 7200.12 ST3500418AS
Блок питания	Seasonic X-660 (660 Вт)
Операционная система	Microsoft Windows 7 (64-битная версия)

Первоочередной целью данного эксперимента, конечно же, являлось сравнение возможностей комплектов памяти DDR4 и DDR3 на одинаковых частотах. Чтобы получить более объективную картину проверка была произведена в наиболее популярных режимах работы подсистемы памяти: 1600 МГц, 2133 МГц и 2400 МГц:

Комплект памяти		Скорость работы, МГц	Набор задержек

В бенчмарках, напрямую зависящих от частоты модулей памяти, оба комплекта продемонстрировали сопоставимые результаты, причем во всех режимах. В большинстве случаев разница составляла не больше 0,5%, так что здесь между DDR4 и DDR3 наблюдается паритет.

В тестах, где измеряется задержка при чтении процессором данных из памяти и скорость работы ПК в задачах, связанных с архивированием, перевес был на стороне модулей стандарта DDR3. В среднем разница составляла 4-5%. Такой разрыв объясняется тем, что для функционирования на одинаковой частоте памяти DDR3 требуются более низкие тайминги, чем DDR4.

Приложения, которые используются для моделирования объектов и выполнения сложных расчетов, лучше реагируют на повышение частоты памяти, чем на изменение набора задержек. Поэтому в данном случае работа на более низких таймингах для памяти DDR3 не принесла практически никаких дивидендов. По крайней мере, перевес на уровне 0,6 - 0,9% мы не склонны считать тем преимуществом, на которое стоит обращать серьезное внимание.

И вот мы подобрались к самому интересному - к играм. Они запускались на встроенном в процессор графическом ядре Intel HD Graphics 530, так как при наличии дискретной видеокарты подсистема оперативной памяти является далеко не самым решающим фактором.

Из представленных выше графиков напрашивается вывод, что при сборке ПК с интегрированным GPU лучше все же отдать предпочтение старому доброму формату DDR3. Независимо от выбранного режима (1600, 2133 или 2400 МГц), преимущество было на стороне модулей DDR3 (4 - 10% в зависимости от игры).

Подводя промежуточные итоги, можно с уверенностью сказать, что для сборки настольной конфигурации, где подсистема памяти функционирует в стандартных режимах, в покупке модулей DDR4 нет никакого смысла. Зачастую они показывают чуть меньшую производительность, чем их DDR3-аналоги, и стоят при этом дороже.

Но не будем забывать, что у нового формата в запасе имеется еще один козырь - возможность работы на повышенных частотах. Например, уже сегодня на рынке без проблем можно найти модули памяти DDR4, функционирующие в режиме DDR4-3000 МГц или DDR4-3200 МГц, тогда как комплекты DDR3, как правило, ограничиваются частотами 2400 и 2666 МГц. Так что теоретически в этом случае перевес уже должен быть на стороне нового типа памяти.

На данном этапе эксперимента были задействованы следующие комплекты памяти:

Комплект памяти		Скорость работы, МГц	Набор задержек
DDR3-2400 G.SKILL Ripjaws X F3-2400C11D-16GXM (2 x 8 ГБ)

Серия проведенных тестов в полной мере подтвердила наше предположение. Конфигурация с памятью DDR4, работавшей в режиме DDR4-3200 МГц, оказалась быстрее той, где были установлены модули формата DDR3 с частотой 2400 МГц. Наибольший прирост производительности был зафиксирован в бенчмарке AIDA64: скорость всех основных процессов (чтение, запись и копирование данных) увеличилась примерно на 18 - 29%. Разница в остальных тестах оказалась не столь существенной (на уровне нескольких процентов), но все же она есть. Таким образом, если вы хотите выжать максимум из своей системы, а затраченные средства для достижения этой цели для вас не играют никакой роли, то покупка быстрых модулей стандарта DDR4 выглядит вполне оправданной затеей.

Правда, вышесказанное касается лишь программ. В играх же по-прежнему решающее значение имеет баланс между частотой и задержками. В этом плане память DDR3 смотрится лучше, даже если речь идет о ПК со встроенной графикой. Поэтому при сборке сугубо игровых систем любого уровня нет смысла переплачивать за память DDR4. Целесообразнее будет приобрести пару планок стандарта DDR3, а сэкономленные деньги доложить к покупке более быстрой видеокарты, процессора или SSD.

Последним пунктом в нашем тестировании являлись оверклокерские приложения. Производители модулей памяти DDR4 в своих рекламных буклетах очень часто вспоминают об энтузиастах разгона. Поэтому данный аспект мы просто не могли обойти стороной. Тестирование проводились в популярной оверклокерской дисциплине Super Pi 32M. В качестве соперников были выбраны следующие комплекты памяти:

Комплект памяти		Скорость работы, МГц	Набор задержек
DDR4-2400 HyperX Fury HX424C15FBK2/16 (2 x 8 ГБ)
DDR4-3200 KINGMAX Nano Gaming RAM GLOF63F-D8KAGA (2 x 4 ГБ)

Результаты тестирования памяти DDR3 (слева) и DDR4 (справа) на частоте 2400 МГц

Работая на одинаковой частоте (2400 МГц), модули памяти DDR3 и DDR4 продемонстрировали сопоставимые результаты.

Результаты тестирования памяти DDR4 на частоте 3200 МГц

Замена комплекта DDR4-2400 HyperX Fury HX424C15FBK2/16 на более быстрый DDR4-3200 KINGMAX Nano Gaming RAM GLOF63F-D8KAGA позволила сократить время прохождения теста примерно на 7 секунд - довольно большое значение по оверклокерским меркам. Так что в данной области преимущество памяти DDR4 не вызывает никакого сомнения. Похоже, что именно энтузиасты разгона комплектующих в первую очередь являются основной целевой аудиторией компаний, занимающихся выпуском производительных наборов памяти нового стандарта.

Выводы

С момента прошло больше года, но, увы, общая картина не поменялась: новый стандарт имеет массу интересных нововведений, но пока что они в полной мере не востребованы на практике. Большинству реальных приложений вполне хватает производительности, которую демонстрируют модули стандарта DDR3. Более того, работая на одинаковых частотах, у них даже есть небольшое преимущество за счет использования меньших задержек.

Хоть какая-то польза от планок DDR4 появляется лишь когда речь заходит о частотах свыше 3000 МГц. Ведь такие значения уже, как правило, недостижимы для комплектов стандарта DDR3 даже в разгоне. Правда, стоят ли те несколько лишних процентов производительности (в большинстве игр вообще прироста не будет) переплаты - еще очень большой вопрос.

и Sea Sonic Electronics за предоставленное для тестового стенда оборудование.

Статья прочитана 203656 раз(а)

Подписаться на наши каналы

Прошло относительно немного времени с тех пор, как современная оперативная память стандарта DDR3 заменила собой привычные модули DDR2 и постепенно превратилась из дорогого экзотического удовольствия с сомнительной производительностью в массовый продукт, востребованный всеми сегментами рынка. Совсем недавно - каких-то три года назад, составляя публикацию FAQ по DDR3 , мне в большинстве случаев приходилось говорить о возможностях DDR3 в будущем времени.

Появление нового стандарта оперативной памяти DDR4 уже не за горами. По прогнозам экспертов JEDEC Solid State Technology Association (ранее Joint Electron Devices Engineering Council), независимой индустриальной организации по разработке и принятию стандартов в полупроводниковой промышленности, первые прототипы модулей DDR4 SDRAM появятся уже в следующем году, когда будут оформлены окончательные спецификации стандарта. Начало массового коммерческого производства DDR4 сейчас планируется на 2012 год, а полномасштабный переход с DDR3 на DDR4 ожидается ближе к 2015 году.

До недавнего времени о стандарте DDR4, впервые представленном на форуме Intel для разработчиков в Сан-Франциско в 2008 году, было известно относительно немного. В целом, обсуждались грядущие тактовые частоты, напряжение питания да предполагаемые нормы техпроцесса. Никакой особой конкретики по архитектуре чипов, топологии интерфейсов или сигнальным параметрам не было. По большому счёту, полной ясности в этих вопросах нет и сейчас, однако конференции Denali MemCon10 и MemCon Tokyo 2010, прошедшие в конце июля в Санта Клара и Токио, добавили некоторой определённости будущему стандарту.

Благодаря компании Denali в распоряжении нашей компании оказался полный пул докладов, презентаций и обсуждений, озвученных в рамках MemCon10, так что сегодня мы предлагаем вашему вниманию "выжимку" известной информации о будущем DDR4.

⇡ Как и почему DDR3 тормозит появление DDR4

Прежде всего, надо понимать одну простую вещь: переход на новый стандарт происходит не по приказу свыше или чьему-то капризу, а в связи с неспособностью продуктов предыдущего поколения справляться с поставленными задачами. То есть, потребность в DDR4 возникнет сразу же после того, как DDR3 полностью исчерпает свои возможности.

Именно в этом и заключается ключевая интрига с переносом сроков внедрения DDR4 на более поздние сроки, нежели планировалось ранее. Об этом в ходе MemCom10 подробно рассказал Билл Герваси (Bill Gervasi), вице-президент US Modular и член совета директоров JEDEC. На сегодняшний день возможности архитектуры DDR3 вряд ли можно назвать исчерпавшими себя, так что пока есть смысл продолжать развитие этого стандарта и дальше. И чем больше удастся "выжать" из DDR3, тем дальше будут переноситься сроки внедрения DDR4.

Посмотрим на сложившуюся ситуацию. По традиции, производительность нового поколения памяти обычно стартует с тех позиций, на которых "захлебнулось" предыдущее поколение. Напомним, что память DDR3 стартовала с отметки DDR3-1066, на которой остановилась экспансия массовой памяти DDR2 (DDR2-400/1066).

На сегодняшний день память DDR3-1333 представляет собой массовый общепринятый индустриальный стандарт. На рынке предостаточно модулей памяти DDR3-1600, встречаются DDR3-1866, и не счесть всевозможных нестандартных вариантов вроде DDR3-2000.

Ранее ожидалось, что возможности массовой памяти DDR3 будут исчерпаны где-то в районе производительности уровня DDR3-1600. С этой отправной точки предполагалось восхождение памяти DDR4, однако совсем недавно спецификации DDR3 пополнились стандартизированной версией DDR3-2133.

Таким образом, при наличии сертифицированных стандартных модулей DDR3-2133 появление памяти стандарта DDR4-1600 попросту теряет всякий смысл. Современный, более реалистичный роадмэп, озвученный на конференции MemCon10, предполагает, что в рамках стандарта DDR4 скорость модулей составит от DDR4-2133 до DDR4-4266.

Однако растущая производительность - не единственный "козырь", продлевающий жизнь стандарта DDR3 и отдаляющий появление DDR4. Ещё один важный момент - энергопотребление, напрямую связанное с напряжением питания чипов памяти. Первоначально предполагалось, что напряжение питания новой памяти DDR4 составит 1,2 В, и затем появятся новые поколения чипов с питающим напряжением 1,1 В и 1,05 В. В то же время, для DDR3, впервые представленной в 1,5 В варианте, экспансия должна была закончиться на нынешних 1,35 В чипах. Однако выпуск низковольтной памяти DDR3 с напряжением питания всего 1,25 В делает появление 1,2 В памяти DDR4 преждевременным, так как более высокие частоты работы памяти значительно увеличивают энергопотребление.

Третий важный момент - растущая ёмкость модулей, и здесь DDR3 вновь не готова сдавать позиции. Появление низковольтных чипов DDR3 емкостью 4 Гбит и 8 Гбит позволяет наладить выпуск очень ёмких модулей памяти с низким энергопотреблением, что также делает появление DDR4 в ближайшее время неактуальным.

⇡ Мир никогда не будет прежним: новая архитектура и топология DDR4

В своё время, при переходе от памяти DDR2 к DDR3 разработчиками нового по тем временам стандарта был сделан революционный шаг. Типичная для DDR2 топология подключения шины памяти "звёздочкой" была заменена на сетевую (Fly-by) топологию командной, адресной и управляющей шин, с внутримодульной (On-DIMM) терминацией и прецизионными внешними резисторами (ZQ resistors) в цепях калибровки.

Однако сколько верёвочке не виться, а шине с многоточечной топологией линий передач данных всё же приходит конец, как он давным-давно пришёл для графической памяти GDDR. Не те нынче скорости, не те потребности в объёмах передаваемых данных.

Как однозначно выразился по этому поводу Билл Герваси, "Multi-drop bus must die ". Применительно к стандарту DDR4 это означает, что место многоточечной топологии займут соединения типа "точка-точка", иначе не добиться значительного прироста производительности.

Из этого следует, что подсистема памяти DDR4 позволит поддерживать только один единственный модуль памяти на каждый канал. Вряд ли это окажет существенное воздействие на рынок мобильных и настольных ПК, хотя увеличение объёмов оперативной памяти не помешает никому, однако наиболее важным этот вопрос будет для серверного рынка. Как же наращивать количество памяти в условиях таких жёстких канальных ограничений?

Выходов из ситуации на сегодняшний день придумано несколько.

Первый - самый логичный: необходимо наращивать ёмкость собственно чипов и модулей памяти. Один из перспективных способов - изготовление многоярусных чипов по технологии TSV (Through-Silicon Via), которую также называют "объёмной", или просто 3D.

С многослойными (MLP) чипами флэш-памяти технология TSV имеет лишь отдалённое сходство, однако понять суть формирования чипа в самых общих чертах такая аналогия помогает. Идея, кстати, отнюдь не нова, так как ещё в 2007 году компания Samsung Electronics объявила о выпуске первых многоярусных 512-Мбит чипов DRAM по технологии TSV.

Именно эту технологию планирует использовать для выпуска DDR4 консорциум из компаний Elpida Memory, Powertech Technology и United Microelectronics (UMC). Совместными усилиями они намерены развивать технологию TSV (Through-Silicon Via) для выпуска многослойных 3D чипов, объединяющих логику и память. В рамках проекта будет разрабатываться технология выпуска многослойных чипов для норм 28-нм техпроцесса на базе технологий DRAM компании Elpida, сборочных предприятий компании PTI и производственных мощностей UMC по выпуску логики. Таким образом, планируется добиться выпуска относительно недорогих чипов памяти DDR4 очень высокой ёмкости.

Над внедрением технологии TSV также активно работает компания Hynix, которая в рамках Denali MemCon10 рассказала о собственных планах выпуска ёмких чипов DDR и GDDR на ближайшие годы. По словам представителей компании, разработка методик применения TSV в настоящее время находится в зачаточном состоянии, и пока трудно оценить, какие плюсы это может принести в будущем.

Ещё один хорошо известный и уже зарекомендовавший себя способ - использование техники так называемой "разгружающей памяти" - LR-DIMM (Load-Reduce DIMM). Суть идеи состоит в том, что в состав модуля памяти LR-DIMM входит специальный чип (или несколько чипов), буферизирующих все сигналы шины и позволяющих увеличить количество поддерживаемой системой памяти.

К примеру, на сегодняшний день компании Samsung и Micron уже освоили технологию выпуска модулей памяти стандарта DDR3 LR-DIMM объемом 32 Гб. Ничто не ограничивает применение этой технологии и при выпуске памяти DDR4. Правда, не стоит забывать про, пожалуй, единственный, но от этого не менее существенный недостаток LR-DIMM: буферизирование неизбежно ведёт к дополнительному увеличению латентности, которая у памяти DDR4 по определению будет и без того немаленькая.

Для сегмента серверных и high-end вычислений, где востребован очень большой объём памяти, предлагается совершенно иной выход из ситуации. Здесь предполагается использование высокоскоростной коммутации специальными многовходовыми чипами-коммутаторами.

Как известно, CAS-латентность (задержка между отправкой в память адреса столбца и началом передачи данных) нынешней памяти DDR3 составляет 5 - 16 тактов, для GDDR5, соответственно, 5 - 36 тактов; при этом tRFC для DDR3 составляет 90 - 350 нс. В частности, для памяти DDR3-2133 типичные тайминги составляют 12-12-12 против 9-9-9 многих модулей DDR3-1333. К сожалению, тайминги и латентность памяти DDR4 мы пока что не можем оценить даже теоретически, ибо, напомню, выпуск финальных спецификаций DDR4 планируется JEDEC не ранее 2012 года. Буфера предвыборки 8n, рассчитанную на выборку 8 слов данных за одно обращение к памяти у DDR3, действительно сменит Prefetch16 у DDR4, однако как именно это скажется на общей производительности, без знания остальных ключевых характеристик DDR4 оценить трудно.

⇡ Просуммируем

Уже сейчас, задолго до появления первых модулей памяти DDR4 SDRAM на прилавках наших магазинов, можно уверенно сказать: процесс перехода с DDR3 на DDR4 будет более сложным и более продолжительным, нежели в своё время переход с DDR2 на DDR3, который, как мы все помним, тоже был не сахар и закончился совсем недавно.

Тяжелее придётся всем - и производителям чипов, и производителям модулей памяти. За счёт изменения топологии и архитектуры памяти сложнее придётся и производителям системных плат, и системным интеграторам. Разумеется, достанется и нам, конечным пользователям, которые в итоге оплатят весь этот "праздник" перехода на новые стандарты из своего кошелька.

Отчасти переход на новый тип памяти тормозится технической неготовностью индустрии к выпуску DDR4. Например, чтобы выпускать чипы памяти DDR4 с напряжением питания хотя бы 1,2 В, необходимо сначала толком осилить 30-нм техпроцесс, а ведь в результате получится не самый экономичный чип даже по сравнению с нынешними 1,25 В вариантами DDR3 из-за более высокого энергопотребления на более высоких рабочих частотах. Меньшее напряжение питания транзисторных ядер, и, соответственно, меньшее энергопотребление чипов будут реальны только с освоением примерно 20-нм норм техпроцесса, что произойдёт не ранее 2012-2013 годов.

Острую необходимость в более производительной памяти сегодня удаётся снизить благодаря расширению спецификаций DDR3 до поддержки режима DDR3-2133, что уменьшает необходимость срочного появления нового поколения памяти. Первоначальная версия DDR4-1600 вряд ли вообще будет выпущена ввиду неактуальности.

На сегодняшний день предполагается, что модули памяти DDR4 будут представлены в вариантах от DDR4-2133 до DDR4-4266. Ожидается, что первые чипы DDR4, выпущенные с соблюдением норм 32-нм/36-нм техпроцессов, появятся уже в следующем, 2011 году, а собственно стандарт DDR4 в окончательной редакции будет принят JEDEC в 2012 году.

Затем стартует многолетняя эпопея по постепенному замещению DDR3 на DDR4, которая, по предварительным оценкам, проявит себя всерьёз к 2015 году, и затем ситуация начнёт развиваться по нарастающей.

Так что в любом случае, на сегодня основной вывод один: несколько спокойных лет с памятью DDR3 у нас ещё есть.