DDR3 SDRAM

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) — 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].

Модули памяти DDR3, представленные Samsung на Intel Developer Forum 2008
Модуль памяти DDR3

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 Voltage) 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].

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].

Сами микросхемы памяти DDR3 производятся исключительно в корпусах типа BGA.

Совместимость
Сравнение планок памяти DDR, DDR2 и DDR3 по внешнему виду

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 (шестое поколение) и более новых возможна установка только модулей памяти DDR3L 1,35 В (но не DDR3 1,5 В). При этом, такие модули и слоты для них не имеют какой-либо защитной особенности, что создает риск установки несовместимой памяти[8].

Спецификации стандартов
Стандартное название Частота памяти, МГц[9] Время цикла, нс Частота шины, МГц Эффективная скорость, млн передач/с Название модуля Пиковая скорость передачи данных при 64-битной шине данных в одноканальном режиме, МБайт/с
DDR3‑80010010,00400800PC3‑64006400
DDR3‑10661337,505331066PC3‑85008533
DDR3‑13331666,006671333PC3‑1060010667
DDR3‑16002005,008001600PC3‑1280012800
DDR3‑18662334,299331866PC3‑1490014933
DDR3‑21332663,7510662133PC3‑1700017066
DDR3‑24003003,3312002400PC3‑1920019200

Несмотря на то, что стандартом не описывается память со скоростью работы выше DDR3-2400 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

Возможности микросхем DDR3 SDRAM
  • 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
  • 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

Преимущества по сравнению с DDR2
  • Бо́льшая пропускная способность (до 19200 МБайт/с)
  • Меньшее энергопотребление.

Недостатки по сравнению с DDR2
  • Более высокая CAS-латентность (компенсируется большей пропускной способностью)

Производители микросхем памяти

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

Небольшую долю также имели тайваньские Nanya (Elixir, Nanya Technology Corporation) и Winbond.

См. также

Примечания
  1. Ilya Gavrichenkov. DDR3 SDRAM: Revolution or Evolution?. Page 2 (англ.), Xbit labs (07/09/2007). Архивировано 16 декабря 2013 года. Дата обращения 15 декабря 2013.
  2. Дмитрий Беседин. Первый взгляд на DDR3 Изучаем новое поколение памяти DDR SDRAM, теоретически и практически. IXBT (15 мая 2007). Дата обращения: 15 декабря 2013.
  3. Samsung First With Lower Cost, Power Saving 30nm DDR3 DRAM (англ.). PCWorld (31 января 2010). Дата обращения: 30 сентября 2020.
  4. Samsung представляет первые в мире 30-нанометровые микрочипы DDR3 DRAM (недоступная ссылка). hard.compulenta.ru. Дата обращения: 30 сентября 2020. Архивировано 16 декабря 2013 года.
  5. Память DDR3L - низковольтная версия DDR3 // 3DNews, 21.06.2008. Дата обращения: 6 июня 2016.
  6. DEFINITION OF THE SSTE32882 REGISTERING CLOCK DRIVER WITH PARITY AND QUAD CHIP SELECTS FOR DDR3/DDR3L/DDR3U RDIMM. Дата обращения: 18 февраля 2018.
  7. 16 GB SO-DIMM RAM modules: Everything you need to know, techrepublic (September 23, 2015). Дата обращения 27 октября 2018.
  8. Модули DDR3 эксплуатировать с процессорами Skylake нежелательно, overclockers.ru (29.09.2015).
  9. Joel Hruska. Forget Moore’s law: Hot and slow DRAM is a major roadblock to exascale and beyond (англ.), extremetech (July 14, 2014). Дата обращения 29 января 2017.
  10. Обзор комплекта памяти DDR3 Team Xtreem TXD34096M2000HC9DC-L. Дата обращения: 18 февраля 2018.
  11. Обзор DDR3-2933 МГц Apacer Thunderbird 2×4 ГБ. Дата обращения: 18 февраля 2018.
  12. https://www.synopsys.com/Company/Publications/DWTB/Pages/dwtb-ddr4-bank-groups-2013Q2.aspx (недоступная+ссылка) «When the original SDR (single data rate) SDRAM was introduced, there was no need for a prefetch. Every time a column cycle was executed, it accessed one word of data, and that was pushed out of the SDRAM. … DDR3’s prefetch of eight»
  13. Дмитрий Беседин. Первый взгляд на DDR3 Изучаем новое поколение памяти DDR SDRAM, теоретически и практически. IXBT (15 мая 2007). Дата обращения: 15 декабря 2013. "используемые 200-МГц микросхемы должны передавать по 8 бит данных за каждый «свой» такт. То есть ширина внутренней шины данных микросхем памяти окажется уже в 8 раз больше по сравнению с шириной их внешней шины. Очевидно, такая схема передачи данных с рассмотренным преобразованием типа «8-1» будет называться схемой «8n-предвыборки» (8n-prefetch). "
  14. http://www.discobolusdesigns.com/personal/jedex_stec_modules_20051020.pdf
  15. DDR3 SDRAM Market Overview. Архивировано 15 декабря 2013 года. Дата обращения 15 декабря 2013.
  16. Anton Shilov. Commodity DRAM Price Rebound Results in Unusually Strong First Quarter Revenue. Samsung and SK Hynix Retain Leadership in DRAM Market (англ.), Xbit Labs (05/13/2013). Архивировано 16 декабря 2013 года. Дата обращения 15 декабря 2013.

Литература

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.