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) — это 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 ) 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]

Микросхемы памяти DDR3 производятся исключительно в корпусах типа BGA.

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] .

Содержание

Совместимость [ править | править код ]

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.

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 и более новых возможна установка только модулей памяти DDR3L 1,35 В, но не DDR3 1,5 В. Однако такие модули и слоты для них не имеют защитного ключа, что создает риск установки несовместимой памяти [8] .

Спецификации стандартов [ править | править код ]

Стандартное название Частота памяти, МГц [9] Время цикла, нс Частота шины, МГц Эффективная (удвоенная) 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 DDR-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 [ править | править код ]

Возможности микросхем DDR3 SDRAM [ править | править код ]

  • 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 [ править | править код ]

  • 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 [ править | править код ]

Преимущества по сравнению с DDR2 [ править | править код ]

  • Бо́льшая пропускная способность (до 19200 МБайт/с)
  • Меньшее энергопотребление.

Недостатки по сравнению с DDR2 [ править | править код ]

  • Более высокая CAS-латентность (компенсируется большей пропускной способностью)

Производители микросхем памяти [ править | править код ]

В 2012—2013 годах более 10 % рынка поставок микросхем памяти DDR3 занимали [15] [16]

В предыдущих статьях мы рассмотрели популярные заблуждения насчет процессоров и материнских плат, теперь же поговорим о мифах, связанных с ОЗУ.

1. Двухканальный режим работы не нужен, главное — объем.

Неудивительно, что одна плашка на 8 ГБ стоит дешевле, чем две по 4 ГБ, так что желание сэкономить выглядит очевидным. Но не стоит этого делать, если вы используете ПК не только для серфинга в интернете и просмотра фильмов — двухканальный режим ускоряет работу с ОЗУ на 70-90%, что и снизит нагрузку на процессор (он будет меньше времени простаивать — а значит больше времени сможет работать), и ускорит производительность в любых вычислительных и игровых задачах, причем зачастую разница будет не в единицы процентов, а в десятки, то есть переплата за две плашки порядка 5-7% стоит того.

2. Для получения двухканального режима нужны две идентичные плашки ОЗУ.

Если мы не берем времена DDR и DDR2, когда установка больше одной плашки памяти могла вызвать многочисленные танцы с бубном, даже если модули были одинаковыми, то сейчас с этим все проще: у плашек DDR3 и DDR4 может быть любой объем, частота и тайминги — в большинстве случаев (увы — из-за кривых BIOS исключения бывают) двухканальный режим будет работать, объем модулей, разумеется, суммироваться, а частоты будут браться по самой медленной плашке и (или) спецификациям JEDEC: это комитет, который занимается разработкой ОЗУ. По их предписаниям, в любой плашке памяти должна быть зашита определенная частота и тайминги для каждого стандарта памяти — это как раз создано для того, чтобы любые плашки одного стандарта (например, DDR4) всегда могли найти «общий язык».

3. Разгон ОЗУ — баловство, нужное только для получения высоких циферек в бенчмарках

Еще лет 7-10 назад это действительно было так — более того, тогда и двухканальный режим особо производительность не увеличивал. Но, увы, сейчас времена меняются: так, например, у процессоров Ryzen частота ОЗУ связана с частотой внутренней шины, которой соединяются два блока ядер, так что разгон ОЗУ в их случае напрямую влияет на производительность CPU. Но даже в случае процессоров от Intel более высокая частота памяти дает свои результаты:


Так, при обработке фотографий увеличение скорости ОЗУ с 2400 до 2933 МГц — такой разгон способны взять практически любые модули DDR4 — время обработки уменьшается на 15-20%, что очень и очень существенно.

4. Встроенные профили авторазгона XMP/D.O.C.P сразу же предлагают лучшие частоты и тайминги

Разгон становится все проще и доступнее рядовому пользователю: так, сейчас на рынке выпускается огромное количество модулей ОЗУ со вшитыми профилями авторазгона — стоит выбрать их в BIOS, как ваша память сразу же стабильно заработает на частотах, зачастую в полтора раза выше стандартных для DDR4 2133 МГц. Однако следует понимать, что прежде чем выставить такую частоту и тайминги в своем профиле, производитель тщательно протестировал большое количество плашек, так что такие профили — это как Turbo Boost в процессоре: вроде и разгон, но в щадящем режиме.

Поэтому есть смысл еще «покрутить» настройки самому — зачастую получится «выжать» еще пару сотен мегагерц, что даст вам лишние 5-10% производительности. С учетом того, что производитель зачастую выпускает целую линейку памяти, например 3066/3200/3333 МГц, то зачастую можно взять самую дешевую, на 3066 МГц, и поставить параметры от 3333 МГц, получив такую же производительность и несколько сэкономив.

5. Быстрая ОЗУ увеличит производительность в любом случае

Не стоит забывать, что далеко не всегда можно разогнать память: так, у Intel это можно сделать только на чипсетах Z-серии. Поэтому абсолютно нет смысла брать какой-нибудь i5-8400, плату на B360 чипсете и ОЗУ DDR4-3200 МГц — контроллер памяти в процессоре не даст вам поднять частоту выше 2666 МГц, так что смысла в переплате за быструю ОЗУ тут нет.

Это же касается и ноутбуков — редкие дорогие модели с процессорами HK имеют возможность разогнать память, и если у вас не такой CPU — нет смысла брать ОЗУ с частотами выше 2400-2666 МГц.

6. Радиаторы на ОЗУ — нужная вещь, спасают плашки от перегрева

Миф, активно продвигаемый различными маркетологами, чтобы продать вам те же самые плашки, но уже с радиаторами и несколько дороже. Во-первых, если у вас случаи как в пункте 5, то есть память работает на частотах и напряжениях, близких к спецификациям JEDEC (2133-2400 МГц и 1.2 В для DDR4), то радиаторы не нужны абсолютно: нагрев едва ли превысит 35-40 градусов даже под серьезной нагрузкой — именно поэтому ноутбучная память идет без радиаторов.

Более того, даже если вы берете высокочастотную память, которая способна взять 4000+ МГц при 1.35-1.4 или даже 1.5 В (последнее значение уже считается экстремальным), то нагрев может стать ощутимым — вплоть до 50-60 градусов. Однако если посмотреть, при каких температурах могут работать чипы памяти, то всплывает интересная картина — зачастую цифры от различных производителей колеблются от 80 до 90 градусов, что банально недостижимо ни при каком мыслимом разгоне. Поэтому радиаторы в данном случае — просто украшение.

7. От разгона оперативная память сгорает

Да, и именно поэтому ОЗУ некоторые производители продают уже разогнанной, причем не только частоту памяти повышают, но еще и напряжение. Разумеется, при желании сломать можно любую вещь, так что лучше не выходить за определенные рамки: так, безопасными напряжениями для DDR4 считаются 1.2-1.35 В, частоты — любые, достижимые в этом диапазоне напряжений (так как частота — параметр, который никак к «железу» не относится, а значит и сжечь его не может).

8. Если на плате есть слоты и DDR3, и DDR4, то можно ставить любые сочетания плашек — они заработают вместе

Достаточно опасный миф: во-первых, разумеется DDR3 и DDR4 вместе работать не смогут, как минимум из-за того, что у них нет общих по JEDEC частот и таймингов. Во-вторых, установка вместе DDR3 и DDR4 может повредить плату или память — например, на DDR4 плата может подать напряжение в 1.5 В, которое для DDR3 является вполне рабочим, а вот для DDR4 — экстремальным. Так что следите за тем, чтобы на плату были установлены плашки только одного типа.

9. Последние поколения процессоров от Intel (Coffee Lake) не умеют работать с DDR3

Действительно, если зайти на официальный сайт Intel, то в спецификациях будет поддержка только DDR4:

Однако на деле в Intel особо не меняли контроллер ОЗУ со времен Skylake, и учитывая то, что многие производители материнских плат гонятся за прибылью, а не за выполнением условий, поставленных Intel, в продажу попадают вот такие платы:

Маркировка платы — Biostar H310MHD3, то есть это H310 чипсет, который поддерживает даже Core i9-9900K, а на плате есть только два слота DDR3. Так что если вы решили обновить процессор — абсолютно не обязательно менять при этом еще и ОЗУ.

10. При разгоне ОЗУ главное добиться максимальной частоты

В общем и целом — нет, важен баланс между частотой и таймингами (то есть задержками при работе с памятью). В противном случае может оказаться так, что память при меньшей частоте и с меньшими задержками окажется лучше, чем при высокой частоте и с большими задержками:

Поэтому при разгоне пробуйте разные сочетания частот и таймингов (или возьмите лучшие из обзоров, только не забудьте их проверить memtest-ом).

11. Нельзя ставить вместе DDR3L и DDR3

Уже не самый актуальный миф, но все же DDR3 с арены до сих пор не ушла, так что имеет смысл про него рассказать. Так как выход DDR4 оказался достаточно затянутым, была придумана промежуточная память — DDR3L, основное нововведение в которой — возможность работы при более низких напряжениях, 1.35 В против 1.5 у обычной DDR3. И именно отсюда и идет миф — дескать если поставить их вместе, то DDR3L сгорит от 1.5 В.

Как я уже писал выше, у ОЗУ каждого стандарта есть свой диапазон безопасных напряжений, и 1.5 В — это нормальное значение для низковольтной памяти. Более того — раз JEDEC не стала менять сам слот, это еще раз говорит о том, что эти два подтипа памяти совместимы.

12. 64-битные версии Windows поддерживают любой объем ОЗУ

Разумеется, это не так: про то, что у Windows x86 есть ограничение в

3.5 ГБ ОЗУ (если не говорить о PAE), знают многие, и если вычислить объем памяти, который можно адресовать в 64-битной системе, то цифра действительно кажется бесконечной — 16 миллионов терабайт. Но на практике все банальнее: так, Windows XP x64 поддерживает «лишь» 128 ГБ ОЗУ, Windows 7 — до 192, а Windows 8 и 10 — до 512 ГБ. Да, для пользовательского ПК это цифры крайне большие, но вот для серверов — уже давно нет, ну и уж тем более тут и близко нет миллионов терабайт.

Если вы знаете еще какие-либо мифы про ОЗУ — пишите про них в комментариях.

Частота оперативной памяти – чем выше частота, тем быстрее будет передана информация на обработку и тем выше будет производительность компьютера. Когда говорят о частоте оперативной памяти, имеют ввиду частоту передачи данных, а не тактовую частоту.

  1. DDR — 200/266/333/400 МГц (тактовые частота 100/133/166/200 МГц).
    DDR2 — 400/533/667/800/1066 МГц (200/266/333/400/533 МГц тактовая частота).
  2. DDR3 — 800/1066/1333/1600/1800/2000/2133/2200/2400 Мгц (400/533/667/800/1800/1000/1066/1100/1200 МГц тактовая частота). Но из-за высоких значений таймингов (задержек) одинаковые по частоте модули памяти проигрывают в производительности DDR2.
  3. DDR4 — 2133/2400/2666/2800/3000/3200/3333.

Частота передачи данных

Частота передачи данных (правильно ее называть — скорость передачи данных, Data rate) — количество операция по передачи данных в секунду через выбранный канал. Измеряется в гигатрансферах (GT/s) или мегатрансферах (MT/s). Для DDR3-1333 скорость передачи данных будет 1333 MT/s.

Нужно понимать, что это не тактовая частота. Реальной частотой будет половина от указанной, DDR (Double Data Rate) – это удвоенная скорость передачи данных. Поэтому память DDR-400 работает на частоте 200 МГц, DDR2-800 на частоте 400 МГц, а DDR3-1333 на 666 МГц.

Частота оперативной памяти, указанная на плате, это максимальная частота, с которой она сможет работать. Если установить 2 платы DDR3-2400 и DDR3-1333, то система будет работать на максимальной частоте самой слабой платы, т.е. на 1333. Таким образом, пропускная способность понизится, но снижение пропускной способности не единственная проблема, могут появится ошибки при загрузке операционной системе и критических ошибках в ходе работы. Если вы собрались покупать оперативную память, нужно учитывать частоту на которой она может работать. Эта частота должна соответствовать частоте, поддерживаемой материнской платой.

Максимальная скорость передачи данных

Второй параметр (на фото PC3-10666) — это максимальная скорость передачи данных измеряемая в Mb/s. Для DDR3-1333 PC3-10666 максимальная скорость передачи данных — 10,664 MB/s.

Тайминги и частота оперативной памяти

Многие материнские платы, при установке на них модулей памяти, устанавливают для них не максимальную тактовую частоту. Одна из причин – это отсутствие прироста производительности при повышении тактовой частоты, ведь при повышении частоты повышаются рабочие тайминги. Конечно, это может повысить производительность в некоторых приложениях, но и понизить в других, а может и вообще никак не повлиять на приложения, которые не зависят от задержек памяти или от пропускной способности.

Тайминг определяет время задержки памяти. Для примера, параметр CAS Latency (CL, или время доступа) определяет сколько тактовых циклов модуля памяти приведет к задержке в возврате данных, запрашиваемых процессором. Оперативная память с CL 9 задержит девять тактовых циклов, чтобы передать запрашиваемые данные, а память с CL 7 задержит семь тактовых циклов, чтобы передать их. Обе оперативки могут иметь одинаковые параметры частот и скорости передачи данных, но вторая оперативка будет передавать данные быстрее, чем первая. Эта проблема известна как «латентность».

Чем меньше параметр тайминга — тем быстрее память.

Для примера. Модуль памяти Corsair установленный на материнскую плату M4A79 Deluxe будет иметь такие тайминги: 5-5-5-18. Если увеличить тактовую частоту памяти до DDR2-1066, тайминги увеличатся и будут иметь следующие значения 5-7-7-24.

Модуль памяти Qimonda при работе на тактовой частоте DDR3-1066 имеет рабочие тайминги 7-7-7-20, при увеличения рабочей частоты до DDR3-1333 плата устанавливает тайминги 9-9-9-25. Как правило, тайминги прописаны в SPD и для разных модулей могут отличаться.

Модуль памяти A-Data с тактовой частотой DDR3-1333 устанавливает тайминги 9-9-9-24, при понижении рабочей частоты до DDR3-1066 тайминги уменьшаются всего лишь до значений 8-8-8-20.