Сказати про те, що комп'ютерний прогрес не стоїть на місці, все одно, що повідомити сьогодні про відкриття Америки. Здавалося б, ще зовсім недавно ми знайомилися з новим типом оперативної пам'яті DDR2, шукали резони, що спонукали Intel перейти на її використання, і відзначали більш низьке, в порівнянні з попередньою DDR, швидкодія перших модулів. Ще свіжі в пам'яті перехідні чіпсети і їх проблеми з продуктивністю. Пам'ятаються і невиправдано завищені ціни, незважаючи на те, що виробництво чіпів DDR2 спочатку було дешевшим, ніж мікросхем "старої" DDR. Але ось уже на дворі кінець 2007 року, і магазини наповнилися новими чіпсетами Intel і модулями оперативної пам'яті нового стандарту - DDR3. Перехід Intel на DDR3 - захід вимушений і еволюційна, але ніяк не революційна. Розвиток модулів стандарту DDR2 SDRAM зупинилося на позначці ефективної частоти 800 МГц. Така максимальна частота чіпів, доступних для великосерійного виробництва. Незважаючи на те, що багато виробників змогли налагодити випуск і більш швидкісних модулів DDR2-1067, міжнародна організація JEDEC відмовилася від їх стандартизації - аж надто невисокий відсоток виходу придатних чіпів, здатних працювати на таких частотах. До того ж більшості таких модулів потрібна підвищена напруга живлення, що автоматично виводить їх за рамки стандарту. Отже, DDR2 SDRAM для Intel була стримуючим фактором підвищення продуктивності комп'ютерних систем. Процесори Intel Core 2 Duo спочатку працювали на ефективній частоті системної шини 1067 МГц, а йдуть їм на заміну CPU на новому ядрі Penryn дісталися до кордону 1333 МГц. Отже, для Intel перехід на новий стандарт оперативної пам'яті, здатної працювати на більш високих частотах, був зумовлений. Інша справа - а що ж нам дасть DDR3 SDRAM в плані продуктивності сьогодні?
Загальновідомо, що збільшення робочих частот модулів, разом із збільшеною пропускною здатністю, незмінно несе збільшення латентності. Адже спочатку саме це і було основною проблемою комп'ютерних систем, що використовують модулі стандарту DD2 SDRAM, які, незважаючи на більш високі частоти підсистеми пам'яті, були помітно повільніше аналогічних систем, що використовують DDR SDRAM. Може бути, з DDR3 ми знову побачимо подібну ситуацію? На цей і багато інших питань ми зможемо відповісти після проведення практичного тестування, але спочатку давайте подивимося, що нового несе нам стандарт DDR3 SDRAM. Більш детально познайомимося з самим стандартом DDR3 SDRAM.
DDR3 SDRAM
Власне нічого принципово нового DDR3 SDRAM собою не представляє і так само, як попередня їй DDR2 SDRAM, є продуктом еволюції основ, закладених ще в стандарт DDR SDRAM. Про це можна здогадатися хоча б виходячи з назви - в іншому випадку, нову пам'ять виразно назвали б як-небудь по-іншому.
Основним нововведенням, що дозволив збільшити швидкість DDR3, стало подвоєння обсягу вибірки даних з чіпів в буфер вводу-виводу. Якщо в DRR2 SDRAM обсяг даних, які обирають за один такт, становив 4 bit, то в DDR3 SDRAM ця величина складає вже 8 bit. Тому якщо ефективна частота DDR була в 2 рази більше, DDR2 - в 4, то у DDR3 вона в 8 разів вище реальної частоти чіпів. Фактично з цього випливає, що для реалізації модулів пам'яті нового стандарту необхідна лише модернізація буфера введення-виведення, а всі технології виготовлення мікросхем можуть залишатися незмінними.
Однак такий шлях дворазового збільшення пропускної здатності виробляє негативний побічний ефект: постійне зростання затримок адресації, тобто підвищення латентності. Відповідно, всі, що може нам запропонувати DDR3 SDRAM в плані збільшення продуктивності, - це збільшення пропускної здатності підсистеми пам'яті, значна частина якої буде "з'їдена" збільшилися затримками адресації. Що це дасть на практиці, ми знову ж побачимо тільки після проведення тестування.
Наступне позитивне нововведення в модулях стандарту DDR3 - зниження номінального робочої напруги модулів з 1.8 до 1.5 В. Фактично зниження вольтажу виливається в зменшення енергоспоживання і тепловиділення. Досягти цього вдалося завдяки впровадженню нових технологічних процесів виготовлення чіпів. Зокрема, мова йде про перехід на 90-нм техпроцес.
Для корпусіровкі мікросхем використовується вдосконалена BGA-упаковка із збільшенням числом сигнальних контактів. Збільшення числа сигнальних ліній було викликано дворазовим підвищенням обсягу вибірки даних, а також необхідністю більш якісної реалізації харчування чіпів.
При реалізації стандарту DDR3 змінам піддався і протокол передачі даних. Пам'ять DDR3 використовує нову fly-by архітектуру, особливістю якої є визначення адрес і команд безпосередньо в котролері модулів.
Освоюючи виробництво чіпів DDR3, поряд зі зниженням робочої напруги і енергоспоживання, виробники переходять на випуск мікросхем ємністю 1 і 2 Gb, що з часом призведе до широкого поширення модулів ємністю 2 і 4 GB відповідно.
На закінчення розділу кілька слів про сумісність. Прочитавши цей розділ, можна легко зрозуміти, що модулі стандартів DDR2 і DDR3 мають занадто серйозні відмінності, щоб використовувати слоти одного типу. Модулі розрізняються як номінальною напругою живлення, так і протоколом зв'язку з контролером пам'яті. Незважаючи на однакову з DDR2 кількість контактів (їх як і раніше 240), від помилкової установки не в ті слоти, планки DDR3 захищені в черговий раз змістився ключем.
Побіжно ознайомившись з теорією і нововведеннями нового стандарту оперативної пам'яті DDR3, переходимо до більш приземленою частини матеріалу, тобто до практики. Оскільки, як тут не крути, основою будь-якої комп'ютерної системи є материнська плата. Перш ніж зайнятися тестами, аж ніяк не зайвим буде розглянути особливості використовуваної для цих цілей плати. Ми вибрали ASUS P5KC.
Материнська плата ASUS P5KC
Визначною рисою дизайну ASUS P5KC є наявність шести слотів для модулів пам'яті. Чотири з них ті, що виготовлені з жовтого і чорного пластику, забезпечують підтримку чотирьох планок DDR2, два інших призначені для установки DDR3 і позначені помаранчевим кольором. Як вже було сказано вище, переплутати, куди які модулі ставити, не вийде при всьому бажанні - спеціальний ключ слота не дозволить вставити "невідповідну" пам'ять.
Таким чином, на ASUS P5KC можна встановити чотири планки стандарту DDR2 або дві DDR3. Слово "або" в попередньому реченні слід підкреслити. Тобто одночасно обладнати плату пам'яттю DDR2 і DDR3 не вийде, оскільки чіпсет не підтримує таку змішану конфігурацію. Колірна кодування роз'ємів забезпечує кришталеву ясність у виборі каналів. Купивши пару модулів одного зі стандартів і бажаючи забезпечити до них двоканальний доступ, слоти слід заповнювати за принципом ідентичності квітів, тобто жовтий-жовтий, чорний-чорний, помаранчевий-помаранчевий.
Взагалі додаткові роз'єми для пам'яті нового стандарту в дизайн плати влилися досить органічно. Якщо не вдивлятися, можна подумати, що ASUS P5KC просто-напросто наділена підтримкою шести модулів DDR2. В іншому плата має цілком традиційну компоновку елементів.
Зліва вгорі знаходиться чотирьохконтактний ATX12V для подачі напруги на конвертер живлення процесора, праворуч у нас основний 24-контактний роз'єм для живлення всього іншого, праворуч - набір слотів для додаткових пристроїв, що складається з двох PCI Express х16, один з яких електрично підключений лише до чотирьох ( але не шістнадцяти) лініях PCIe, одного PCIe х1 і трьох старих-добрих PCI.
У світлі останніх віянь в світі MoBo-мейкерів колодка флоппі-дисковода на нижньому краю плати виглядає, як на своєму місці - як ніби завжди там і була.
Хоча ні, стривайте! Це ж колодка для IDE-пристроїв! Взагалі логіка розробників, так розмістили даний роз'єм, зрозуміла. Інтерфейс IDE південним мостом ICH9R не підтримується, і для його реалізації використовується контролер JMicron JMB363. Однак спочатку чіп був встановлений на плату швидше заради новомодного 3 Gb / s External Serial ATA (SATA On-the-Go) на панелі введення-виведення, а IDE тут, так би мовити, побічний продукт. Щоб спростити розводку, колодку "приліпили" ближче до чіпу. Цим же пояснюється і бездарне розташування п'ятого порту 3 Gb / s Serial АТА, підключеного все до того ж JMB363. Однак не все одно користувачеві, чим керувалися інженери ASUS при виборі місця для колодки, якщо IDE-шлейф до оптичного приводу тепер доведеться тягнути через всю плату?
Відрадно, що два додаткових слота не обмежений околосокетное простір. Вільного місця вистачить навіть самим громіздким системам охолодження.
Конвертер живлення процесора має чотири незалежні лінії стабілізації. Силові транзистори двох найбільш завантажених охолоджуються досить великим мідним радіатором, з'єднаним з радіатором північного моста чіпсета.
В цілому на тлі систем охолодження сучасних оверклокерских плат скромний набір радіаторів ASUS P5KC з усього однієї тепловою трубкою виглядає вкрай просто. Однак тепловиділення виготовляється по самому "тонкому" на сьогоднішній день 45-нм техпроцесу чіпсета P35 настільки невелика, що для його охолодження досить навіть таких скромних заходів. Щоб не бути голослівними, наведемо цифри, отримані за допомогою лабораторного термометра MASTECH MS6501 з високоточним датчиком К-типу.
У найбільш завантажених режимах роботи системи температура радіатора, що охолоджує мікросхему північного моста чіпсета, не перевищувала 50'С. З'єднаний з ним при допомогою теплової трубки охолоджувач на MOSFET розігрівався до 47'С, а температура маленького незалежного розсіювача на південному мосту не перевищувала позначки 46'С.
Досить незвично виглядає I / O панель.
До відсутності послідовних портів COM і паралельного LPT ми вже потихеньку починаємо звикати, але ASUS P5KC приготувала нам ще один сюрприз: там, де зазвичай ми знаходимо роз'єм PS / 2 для маніпулятора типу "миша", красуються два порти USB 2.0. Схоже, незабаром за пристроями з інтерфейсами COM і LPT на заслужений відпочинок відправляться PS / 2-миші.
Базова система введення-виведення материнської плати ASUS P5KC заснована на мікрокоді AMI. Меню утиліти для конфігурування BIOS має класичну для продуктів ASUS структуру. Тому, не загострюючи увагу на звичних пунктах, відразу заглянемо в меню настройки параметрів оперативної пам'яті. В даному випадку пункт носить назву Configure System Performance Setting. При використанні модулів пам'яті стандарту DDR2, при штатній частоті шини процесора 1066 МГц тут доступний вибір чотирьох значень клокінга оперативної пам'яті: DDR2-667, 800, 889 і 1067. При розгоні QPB до 1333 МГЦ стають доступними ще дві опції - DDR2-1111 і 1333 - частоти, досяжні лише для самих швидкісних оверклокерских модулів стандарту DDR2.
Для реалізації повноцінного харчування таких екземплярів плата підтримує досить широкий ряд напруг, що починається зі штатного 1.8 В і до позамежного 2.5 В, з кроком підвищення 0.1 В. При використанні планок пам'яті стандарту DDR3 набір доступних частот виглядає дещо ширше. Доступні такі значення, як DDR3-800, 833, 1000, 1 067, 1 111 і 1333.
Дещо по-іншому виглядає і список доступних напруг. Оскільки номінальним для модулів DDR3 є вольтаж 1.5 В, шкала підвищення вольтажу починається саме з нього і закінчується значенням 2.2 В з колишнім кроком 0.1 В.
Таке ось зсув на 0.3 В в меншу сторону. В цілому діапазон доступних напруг цілком достатній навіть для розгону самих "гарячих" оверклокерских модулів. Наприклад, комплект планок Corsair TWIN3X2048-1800C7DF G з серії Dominator з просто монструозної (для даного типу пристроїв) системою охолодження здатний працювати на частоті, еффектівной1800 МГц вже при напрузі 2.0 В. Так що для любителів вичавити з заліза все ще залишається певний простір для експериментів .
Решта оверклокерские здатності ASUS P5KC також знаходяться на цілком пристойному рівні. З огляду на те, що плату ми розглядаємо виключно як платформу для тестування оперативної пам'яті нового стандарту, загострювати на ній увагу ми не будемо. Без подальших затримок ми переходимо до найцікавішої частини сьогоднішнього матеріалу - тестування.
тестування
Для виявлення відмінностей в продуктивності систем, що працюють з оперативною пам'яттю стандартів DDR2 і DDR3, ми використовували дві пари модулів ємністю один гігабайт: Apacer DDR2-800 і Corsair TWIN3X2048-1333C9.
Планки Apacer DDR2-800 є типовими представниками групи якісної, але недорогий пам'яті для сучасних продуктивних ПК. При максимальній ефективній частоті, визначеної стандартом JEDEC - 800 МГц, штатна комбінація затримок адресації цих модулів має наступний вигляд: 5-5-5-18. Нижчі тайминги доступні лише при збільшенні напруги живлення, але це вже розгін.
Комплект з двох гігабайтних модулів DDR3 Corsair TWIN3X2048-1333C9 є оверклокерським, тому, на відміну від попереднього, масовим його не назвеш.
Документований виробником розгін складає 1333 МГц при затримках 9-9-9-24 і вольтажі 1.7 В. Однак при штатному напрузі живлення 1.5 В виробник гарантує працездатність на частоті +1067 МГц із затримками 7-7-7-20, що повністю відповідає стандарту JEDEC. Як вже говорилося на початку матеріалу, основним змістом до переходу на новий стандарт пам'яті є нарощування ефективної частоти. Тому тестування модулів DDR2 і DDR3, що працюють на однаковій частоті, і затримках практично позбавлене сенсу. Отже, найбільш швидкісні модулі DDR2, стандартизовані JEDEC, слід порівнювати з найбільш близькими до них за швидкістю модулями DDR3. Таким чином, DDR3-1067 із затримками 7-7-7-20 без всякого розгону - це саме те, що нам потрібно.
Інша частина тестового стенда виглядала наступним чином:
- процесор: Intel Core 2 Duo E6400, 2133 МГц (10x266 МГц), 2 MB L2;
- відеокарта: FOXCONN GeForce 7900 GS (544/522/522/1624 МГц, 20/7 pipelines);
- жорсткий диск: Seagate ST3160811AS, 160 GB, 3 Gb / s SATA, 8 MB Cache, 7200 об / хв;
- блок живлення: FLOSTON 560 Вт (LXPW560W).
Підсистема пам'яті, синтетика
Почнемо з тіста пропускної здатності підсистеми пам'яті за допомогою модуля Cache and Memory Benchmark діагностичної утиліти Lavalys Everest v4.
Як бачите тут, модулі DDR3, незважаючи на більш високі таймінги, впевнено обходять DDR2 не тільки при читанні, запису та копіювання, але і в тесті латентності.
комплексні тести
Найбільш серйозним і "просунутим" пакетом для комплексного тестування системи є оновлений пакет SYSMark 2007 компанією BAPCO. Основною особливістю SYSMark 2007 є той факт, що для тестування системи їм використовуються виключно реально існуючі і широко поширені програми. Ті, які день у день запускають на своїх ПК і використовують для роботи мільйони людей у всьому світі. Пакет складається з чотирьох сценаріїв, кожен з яких включає ряд операцій, вироблених певним набором додатків, характерним для певної галузі використання ПК.
У загальному заліку за результатами пакета SYSMark 2007 Система, що використовує пам'ять нового стандарту, відчутно швидше.
Те ж саме можна сказати і після розгляду результатів сценарію E-Learning. Використання пам'яті DDR3 в ПК для веб-дизайну може дати непоганий приріст продуктивності.
В офісних додатках DDR3 знову швидше, правда, вже не настільки, як в попередньому випадку.
А ось ПК, призначеному для 3D-моделювання, абсолютно байдуже, яку пам'ять використовувати. Між модулями DDR2 і DDR3 додатки AutoDesk 3ds Max 8 і SketchUp 5 не помітили ніякої різниці.
Додатки для створення відеоконтенту активно використовують підсистему пам'яті, тому в сценарії Video Creation DDR3 знову опинилася швидше.
Далі слід популярний пакет тестів PCMark 2005. На відміну від SYSMark, він лише імітує роботу реальних додатків, але, тим не менш, зараз здатний давати цілком адекватну і всебічну оцінку продуктивності системи.
І знову модулі DDR3 демонструють перевагу над DDR2. Швидше працюють процесор, графічна підсистема і, звичайно ж, підсистема пам'яті.
Наступний тестовий пакет CINEBENCH 9.5 заснований на професійному програмному забезпеченні для створення 3D-сцен - CINEMA 4D.
Тут DDR3 знову виривається вперед.
Математичні і наукові розрахунки
Програма ScienceMark 2.0 емулює такі вироблені на комп'ютері наукові обчислення, як визначення кінетичної і потенційної енергії молекул кристалічної решітки металу при різній температурі, розрахунок зарядів ядра і електронів і інші складні математичні обчислення.
Левову частку навантаження дані операції покладають на процесор, тому в тестах Cipher і Molecular Dynamic Simulation системи з модулями DDR2 і DDR3 працюють однаково швидко. А ось в тесті Primordia, за рахунок більш високу латентність, DDR3 вперше програє.
Єдине завдання, что віконується програмою Super Pi, - це визначення значення числа Пі (3.14) з скроню точністю. Тобто це математична задача в чистому виде. У нашому випадку розрахунок виконувався з точністю 1 і 8 мільйонів знаків після коми.
Тут DDR3 знову впевнено відвойовує лідерство.
Кодування відео, аудіо
Наступний набір додатків, що включає в себе завдання кодування DVD-відео найпопулярнішими кодеками - DivX і XviD, а також його конвертація в зрозумілий переважної більшості мобільних телефонів формат 3gp, навантажує процесор і підсистему пам'яті, тому тут завдяки більш високої пропускної здатності лідирують модулі DDR3.
Те ж саме стосується і завдання стиснення звукового потоку WAV-файлу розміром 750 MB кодеком Lame 3.97 в формат MP3. Правда, тут перевага DDR3 мізерне.
Обробка зображень
Adobe Photoshop є найбільш популярним і функціональним растрових редактором. Для виміру продуктивності систем в даній задачі за допомогою скрипта проводилася обробка п'ятимегапіксельних фотографій в стислому форматі TIF (близько 15 МB кожна) більш ніж 30 фільтрами.
Програма The Panorama Factory призначена для зшивання панорамних зображень з окремо знятих кадрів. Додаток відрізняється досить високою точністю виконання зшивання, але, як наслідок, великий ресурсоемкостью. Обробці піддавалися вісім п'ятимегапіксельних фотографій.
Як бачите, обробка растрової графіки також йде веселіше з пам'яттю DDR3.
архівація даних
Архіватор WinRAR є однією з найбільш популярних і ефективних програм для стиснення даних.
Напівсинтетичні ігрові тести
Напівсинтетичні ігрові тести 3D Mark 2005 і 2006 добре відомі і широко поширені.
Оскільки 3D-додатки в першу чергу навантажують графічну підсистему, помітної переваги пам'яті DDR3 над DDR2 спостерігати не доводиться.
Про ігрових додатках можна сказати те ж саме.
енергоспоживання
Рівень енергоспоживання вимірювався за допомогою індикатора потужності блоку живлення FLOSTON LXPW560W.
Розрахункова енергоспоживання модулів DDR3 майже на 30% нижче, ніж у ідентичних за характеристиками DDR2, що і підтверджується на практиці. Однак при збільшенні ефективної частоти DDR3 з 800 до 1066 МГц енергоспоживання планок зрівнюється.
Висновки
Після проведення тестування висновки досить очевидні. Оперативна пам'ять стандарту DDR3 може дати відчутний приріст продуктивності вже сьогодні. Збільшення ефективної частоти з 800 до 1067 МГц, тобто всього на один крок, виводить систему на новий рівень швидкодії, і зрослі затримки адресації тут не перешкода. Безумовно, в майбутньому, поряд з удосконаленням технологій виробництва, і частоти DDR3 будуть рости, а затримки, навпаки, зменшуватися.
Що стосується брала участь в тестах материнської плати ASUS P5KC, то її можна порекомендувати прихильникам розумної економії. Якщо в майбутньому ви плануєте покупку недоступного на сьогоднішній день процесора Core 2 Duo на ядрі Penryn і поки ще занадто дорогу пам'ять DDR3, то ця плата для вас. З нею ви зможете оновити платформу з мінімальними втратами. Одним словом, ASUS P5KC - хороший вибір для системи з прицілом на апгрейд.
Редакція сайту висловлює подяку:
компанії FOXCONN за надану відеокарту GeForce 7900 GS;
компанії FLOSTON за наданий блок живлення Floston LXPW 560 Вт;
Інтернет-магазину UltraPrice за надану на тестування материнську плату ASUS P5KC
Фотографії виконані в студії TECHLABS, фотограф Дмитро Філатов
Може бути, з DDR3 ми знову побачимо подібну ситуацію?
363. Однак не все одно користувачеві, чим керувалися інженери ASUS при виборі місця для колодки, якщо IDE-шлейф до оптичного приводу тепер доведеться тягнути через всю плату?