A DDR4 születése
Az előző oldalon taglalt tendencia azt sejteti, hogy a DDR4 az elődök nyomán menetelt tovább, de végül nem így történt, ugyanis a negyedik generáció egy fokkal innovatívabbra és komplexebbre sikerült. A DDR4 úgynevezett bank csoportokkal (bank groups) operál a teljesítmény növeléséhez, amihez hasonlót a grafikus kártyákról jól ismert GDDR5 esetében már láthattunk. Ahogy az előző oldalon részleteztük, a DDR(1) kettő, a DDR2 négy, míg a DDR3 nyolc adatszót továbbít vagy fogad egyetlen ciklus alatt, ami gyakorlatilag az úgynevezett minimális lökethosszt (burst length) is meghatározza. Utóbbi fogalom jelenti a memóriasínre küldött adatszavak számát egy cím vételezése után, ami 2, 4, vagy 8 lehet egy meghatározott sorban.
Mivel a lapkák magórajele a fogyasztás kordában tartása végett gyakorlatilag semmit sem változott a DDR(1) óta, így logikus lépés lett volna 16-ra emelni az órajelciklusonkénti adatszavak számát. Ez végül több okból sem történt meg, ergo a DDR4 a DDR3-hoz hasonlóan 8N-prefetch-et alkalmaz. Ellenkező esetben a memóriák fizikai mérete jelentősen megnőtt volna az extra kivezetések miatt, ami egyúttal a költségeket is rendesen megemelte volna. Talán ennél is fontosabb, hogy a 16 szavas beolvasás nem passzolt volna a 64 bájtos cache vonalmérethez, ami negatív hatással lett volna a teljesítményre.
Itt jött a képbe a bank csoportok (bank groups) létrehozása. Alapvető különbség, hogy míg egyetlen DDR3-as chip 8 különálló bankot tartalmaz, addig egy DDR4-es már 16 darabot, de csoportosítva. Ez a chip kapacitására is pozitív hatással van, de jelen esetben nem ez a lényeg. DDR4 esetében a chipekben négy darab négy bankból álló csoport található, amikből a vezérlés egyszerre kettőt vagy négyet választhat ki.
DDR3 - DDR4 [+]
Ezek képesek egymástól teljesen különállóan működni, ergo egyetlen oszlopciklus (aktiválás, olvasás, írás, frissítés) lefuthat egy csoporton belül, ami egyáltalán nem befolyásolja, hogy eközben egy másikban épp mi történik. A rendszer gyakorlatilag az időosztásos multiplexelés elvén képes kezelni a bankokat a megfelelő lökethossz (burst lenght), legvégül pedig a magasabb effektív órajel eléréséért.
Az, hogy mindez a nyers számok tükrében nagyjából mit jelent, az alábbi táblázattal próbáljuk szemléltetni.
| Memória típusa | Memóriacellák magórajele | Effektív órajel | Elérhető max. sávszélesség | Időzítések | Elérési idő (ciklusidő) |
|---|---|---|---|---|---|
| DDR3-800 | 100 MHz | 800 MHz | 6400 MB/s | 5-5-5-15 | 12,5 ns |
| DDR3-1066 | 133 MHz | 1066 MHz | 8500 MB/s | 7-7-7-20 | 13,1 ns |
| DDR3-1333 | 166 MHz | 1333 MHz | 10 666 MB/s | 9-9-9-22 | 13,5 ns |
| DDR3-1600 | 200 MHz | 1600 MHz | 12 800 MB/s | 11-11-11-28 | 13,8 ns |
| DDR3-1866 | 233 MHz | 1866 MHz | 14 933 MB/s | 13-13-13-32 | 13,9 ns |
| DDR3-2133 | 266 MHz | 2133 MHz | 17 066 MB/s | 14-14-14-34 | 13,1 ns |
| DDR4-2133 | 133 MHz | 2133 MHz | 17 066 MB/s | 15-15-15-35 | 14,1 ns |
| DDR4-2400 | 150 MHz | 2400 MHz | 19 200 MB/s | 16-16-16-39 | 13,3 ns |
Először is jól látható, hogy a tendenciának megfelelően tovább emelkedtek az időzítési értékek, ami magasabb késleltetést jelent(ene), de csupán emiatt nincs értelme pánikolni. Önmagában a késleltetés nagyjából annyit mutat meg a teljes képből, mint CPU-k esetében az egyetlen órajelciklus alatt végrehajtható utasítások száma. Az órajel és CL (CAS latency) érték együtteséből kiszámolható elérési idő már egy fokkal beszédesebb. Ezekből kiderül, hogy DDR3-1066 és DDR4-2133 viszonylatban nagyjából 1 nanoszekundumot (~8%) emelkedett az elérési idő, ami bár némi lassulást jelent, ugyanakkor a modulonkénti maximális sávszélesség szinte pontosan a duplájára, azaz 17 066 MB/s-ra ugrott fel. Tekintve az aktuális trendeket, valószínűleg bőven megéri a néhány százalékos elérésiidő-romlás a lényegesen magasabb sávszélességért cserébe. Sok évvel ezelőtt az alacsony késleltetés jóval többet számított, mint manapság. A processzorok nagy része ma már L3-as gyorsítótárral is rendelkezik, ami bizonyos esetekben kompenzálja a memória esetelegesen magasabb elérési idejét, illetve, ahogy említettük, az integrált grafikus egységeknek sokkal fontosabb a nagy sávszélesség, mint az alacsony késleltetés.
A időzítési értékek pedig még tovább fognak emelkedni, akárcsak az órajel. Egyelőre meglehetősen gyerekcipőben jár a DDR4, hisz jelen állás szerint csupán a DDR4-2133, illetve DDR4-2400 szabvány van lefektetve, holott a DDR4 várhatóan egészen 4266 MHz-ig, azaz a DDR4-4266 szabványig fog robogni, ahol az egyetlen modul által biztosított sávszélesség nem lesz kevesebb, mint 34 132 MB/s, azaz valamivel több mint 33 GB/s.
[+]
De ennyire azért ne szaladjunk előre, hisz mindez még jóval odébb van, bár kettő vagy esetleg négycsatornás vezérléssel már ennél alacsonyabb órajel mellett is csinos értékeket lehet elérni.
[+]
A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!
