Компания
311,61
рейтинг
20 декабря 2013 в 14:03

Разработка → Зачем переходить на DDR4?


(источник)
Не так давно был опубликован стандарт на DDR4 SDRAM – оперативную память нового поколения. Стандарт во всех деталях описывает устройство памяти, но о том, в чём, собственно, отличия от памяти предыдущего поколения, или какие преимущества сулит переход на DDR4 сказано или совсем немного или не сказано вообще (вероятно, в надежде на фантазию читателей :-) ).
В этом посте я постараюсь изложить основные отличия DDR3 от DDR4, и какие преимущества несет для конечных пользователей новый стандарт памяти.


Увеличение объема и производительности


Одно тонкое, но в то же время важное отличие, заключается в том, как организованы чипы памяти.
8Gb x4 DDR4 чип обычно состоит из 4 групп банков, по 4 банка в каждой группе. Каждый банк такого чипа содержит 131.072 (217) строк (rows), по 512 байтов каждая. Для сравнения 8Gb x4 DDR3 чип содержит 8 независимых банков, 65.536 (216) строк на банк, по 2048 байтов в каждой строке. При равном объеме, у DDR4 чипа в два раза больше банков и гораздо короче строки памяти. Это означает, что новая память может переключаться между банками памяти гораздо быстрее, чем это делала DDR3. В частности, для 8Gb x4 DDR4 чипов, заявленных как 1600 MT/s compatible, показатель tFAW(Four-bank Activation Window) равен 20ns, что вдвое меньше, чем у DDR3 (40ns). Это означает, что DDR4 чипы памяти могут открывать произвольные строки в разных банках в два раза быстрее, чем DDR3.

Сравнение DDR3 и DDR4 показывает, что наибольший модуль DDR3, который теоретически может быть сконструирован, будет иметь размер 128GB (используя QDP (quad die package – упаковка четырех чипов в один корпус) и 8Gb кристаллы) (рис. 1). Для DDR4, используя 16Gb кристаллы, и восьмислойную упаковку кристаллов в чип, теоретически можно создать модуль памяти объемом до 512GB. Количество контактов на модулях DDR4 увеличилось до 284, чтобы адресовать такой объем памяти. Каждый чип DDR4 памяти может представлять собой стек из 2, 4 или 8 кристаллов DRAM. Стек из 8 слоёв описан в дополнениях к спецификации и скорее всего потребует использования TSV (through silicon via) для своей практической реализации.
В целом все эти изменения направлены на создание модулей памяти большей ёмкости и увеличение производительности.


Рисунок 1. Сравнение модулей DDR3 и DDR4 (источник)

Улучшенная энергоэффективность


Другая важная часть спецификации DDR4 – повышение энергоэффективности по сравнению с DDR3. Кроме снижения напряжения на I/O с 1.35V до 1.2V, новый стандарт также специфицирует использование более высокого уровня напряжения внутри чипов (DRAM word line 2.5V), что обеспечивает быстрый доступ в активном режиме и малый ток утечки в пассивном.

Изменилась и электрическая реализация интерфейса ввода-вывода данных. Новый интерфейс носит название pseudo-open drain (POD, «псевдо-открытый сток») и его основное отличие в том, что в схеме не протекает ток, когда на линии установлен высокий уровень напряжения. Электрические интерфейсы DDR3 и DDR4 показаны на рисунке 2.


Рисунок 2. Электрические интерфейсы data I/O для DDR3 и DDR4. (источник)

Уменьшение напряжение на I/O, изменения электрического интерфейса и уменьшение длины строк в банках памяти приводят к существенному сокращению энергопотребления по сравнению с DDR3. Предварительные оценки говорят о 30% выигрыше. Хотя, разумеется, это зависит от характера обращений к памяти, техпроцесса и многих других факторов. Такой выигрыш может использоваться для того, чтобы увеличить тактовую частоту и, соответственно, скорость работы, или для того, чтобы сэкономить немного энергии при той же производительности.

Надежность


Также, много немаловажных изменений относятся к надежности (RAS) DDR4. Например, спецификация говорит об обнаружении и коррекции чипами памяти ошибок, связанных с контролем четности команд и адресов.

Другой пример – то, что чипы DDR4 имеют режим тестирования соединений. Этот режим позволяет контроллеру памяти проверять электрические связи (и находить «обрыв» линий), гораздо быстрее, чем раньше, и без использования инициализирующих последовательностей.
Также модуль DDR4 может быть сконфигурирован так, чтобы отбрасывать команды, содержащие ошибки контроля четности. В DDR3 такие команды пропускались и доходили до чипов памяти, многократно усложняя восстановление после сбоев.
А как пример одной из необязательных «фич», которые содержит спецификация можно привести проверку контрольных сумм для записываемых в память данных.

Все эти и другие возможности направлены на то, чтобы обеспечить рост рабочих частот и объемов памяти (связанные с ростом количества ошибок в работе), при этом гарантируя стабильную работу.

С более высокой производительностью и энергоэффективностью, DDR4 память уже в 2014 году должна без труда занять своё место в многоядерных серверных и настольных системах. А затем, за счет меньшей цены за единицу объема в дополнение к другим преимуществам, DDR4 должна добраться и в другие устройства.
Автор: @yurav
Intel
рейтинг 311,61

Комментарии (139)

  • +13
    Есть какие-нибудь таблицы сравнения и тесты по latency между DDR 3 и DDR 4? Иногда, меньшая задержка оказывается производительнее чем бОльшая частота.
    • +4
      Тот же вопрос: сейчас у самой распространенной DDR3-1600 CL 9 задержка 11.25 ns, Samsung показывал DDR4-2133 CL13 у которого расчетная задержка 12.19 ns. Правда уже сейчас существуют DDR3-2133 CL9 с расчетной задержкой 8.44 ns.
      Формула CAS / Frequency (MHz) × 1000 = Latency (ns) верна и чудес ожидать не стоит?
      • +8
        Вас должны заинтересовать таблицы 80-83 стандарта. (ссылка в начале поста, стр. 163-166 по внутренней нумерации) ввиду размера добавлять их в комментарии я не хочу.
  • +16
    Надеюсь, в DDR5 контроль четности данных сделают, наконец, обязательным условием.
    • +2
      Вряд ли — обычным юзерам он не особо нужен (требования к точности и надежности не те), а энтерпрайзу будет за что дополнительные счета выставлять.
      • 0
        Скажите, а в быту как часто происходят «сбои» памяти? Проходит ли сбой незаметно (слегка темнее пиксель в обрабатываемом фото, случайный «сбой» программы)?
        • 0
          в быту чаще всего — незаметно. правда, вопрос в частоте таких сбоев…
          а еще предлагаю вам заглянуть сюда: http://habrahabr.ru/company/intel/blog/171395/
          • 0
            Раз в месяц винда стабильно вылетает с ошибкой памяти, память самсунг. Надо было брать Ксеон… :)
            • +1
              У меня такая же, вылетов нет года два :)
            • 0
              Можно снизить частоту или увеличить задержки.
              • 0
                Это помогает не от всех проблем с памятью. Только от тех, что связаны с временными характеристиками.
            • +1
              Xeon = Зион,! Ксеон
        • 0
          В быту в хорошем случае куча бсодов/кернел паник, в плохом редкие падения/подвисание программ, в неопределнный момент.
          • 0
            Вы говорите о масштабных сбоях, от которых контроль четности едва ли спасет. Порча же нескольких битов там и тут к такому приводит довольно редко.
            • 0
              Всё-же очень зависит от того где именно эти биты по портились. Взглянув на любую среднюю программу, выбрав произвольную переменную и предположив, что она в случайный момент времени изменится на пару бит можно увидеть, что допустим для bool это вообще будет означать изменение состояния, для переменной участвующей в условии выхода из цикла — тоже возможны всякие выходы за пределы массива, существенное превышение/уменьшение итераций и неверный результат и т.д.и т.п.
              В общем я склонен думать, что изменение пары бит на много вероятнее приведет к Access Violation или BSOD'у, чем к простому изменению результатов работы программы. Хотя ещё нужно подумать что страшнее в конце концов.
              • +1
                Учитывая, что Bool вне массива чаще всего занимает 1байт, то испортить его сложнее чем кажется :)

                Во вторых, чисто статистически, шанс испортить что-то, что не используется гораздо выше. Есть память, просто никем в данный момент не используемая. есть множество ветвей программы, отвечающих за экзотическое поведение. В графике или аудио пара бит тоже чаще всего не сделают погоды.

                Но сложнее всего ученым: вот есть у них кластер с террабайтом ОЗУ что-то считает он месяцами. даже если не было BSOD — как потом проверить как сильно подобные незаметные сбои на итоговый результат повлияли?
                • 0
                  >Учитывая, что Bool вне массива чаще всего занимает 1байт, то испортить его сложнее чем кажется :)
                  Из true в false сложнее, а вот наоборот без проблем!

                  >Во вторых, чисто статистически, шанс испортить что-то, что не используется гораздо выше.
                  Если ещё глубже задуматься — то с этим можно согласиться.
                • 0
                  Но сложнее всего ученым: вот есть у них кластер с террабайтом ОЗУ что-то считает он месяцами. даже если не было BSOD — как потом проверить как сильно подобные незаметные сбои на итоговый результат повлияли?

                  Сделать один и тот же расчет на двух машинах. Так, кстати, распределенные системы и работают.
                  • 0
                    Есть проект RedMPI ( www.redmpi.com/, публикации на www.fiala.me/ ), который автоматизирует дублирование или троирование для детерминированных кластерных расчетов, и сравнивает MPI-сообщения, пересылаемые между узлами. В случае дублирования он достаточно быстро обнаруживает расхождение и можно откатиться к ближайшему корректному checkpoint (если используется система checkpoint/restart). При троировании возможно исправление ошибки.

                    Ситуации с ошибкой памяти, необнаруженной ECC, называют Silent Data Corruption (SDC).
                    По данным автора RedMPI, David Fiala, на крупнейших кластерах в США (Cray XT5, 75 тысяч планок DIMM) двойные ошибки, обнаруживаемые, но не исправляемые нынешним ECC (SECDED) уже происходят в среднем раз в сутки, а одиночные ошибки внутри процессора обычно не детектируются:

                    A single bit flip in memory can be detected (with CRC) and even mitigated with error correction control (ECC). Double bit flips, however, force an instant reboot after detection since ECC cannot correct such faults. While double bit flips were deemed unlikely, the density of DIMMs at Oak Ridge National Lab’s Cray XT5 causes them to occur on a daily basis (at a rate of one per day for 75,000+ DIMMs) [8]… Significant SDC rates were also reported for BG/L’s unprotected L1 cache [9], which explains why BG/P provides ECC in L1. Nvidia made a similar experience with its shift to ECC in their Fermi Tesla GPUs

                    [8] A. Geist, “What is the monster in the closet?” Aug. 2011, invited Talk at Workshop on Architectures I: Exascale and Beyond: Gaps in Research, Gaps in our Thinking.
                    [9] G. Bronevetsky and A. Moody, “Scalable i/o systems via node-local storage: Approaching 1 tb/sec file i/o,” Lawrence Berkeley National Laboratory, TR 415791, 2009.
            • 0
              Редко но метко, 1 битая ячейка памяти в конце 3 Гигабайта дала мне крайне много весёлых моментов, всё было отлично одна когда играл в MassEffect то игра висла на 4-5 загрузку сэйва, причём довольно мёртво с трудом давая переключится и завершить процесс. Ну и раз в неделю бывад БСОД который я списывал на кривую DVB карту. Самое поганое было то что memtest86 выидел эту ошибку на 2-3 проходе, а 2-3 прохода обыно лень ждать в итоге гдето год это продолжалось.
              • +1
                IntelBurnTest еще всегда пробую
        • +1
          Вообще однобитные ошибки (которые может поправить ECC) происходят достаточно часто. Бит может флипнутся в любом месте — и в данных и в коде.

          www.zdnet.com/blog/storage/dram-error-rates-nightmare-on-dimm-street/638
          • –2
            ECC может детектировать ошибки, но не исправить. Для исправления используют другие коды.
            • +1
              ECC это Error Checking & Correction
              Он исправляет однобитные ошибки и детектит двухбитные

              ECC memory maintains a memory system immune to single-bit errors: the data that is read from each word is always the same as the data that had been written to it, even if one or more bits actually stored have been flipped to the wrong state.
    • –10
      Да поймому ЕСС (если вы про него) был в некоторых китах начиная еще с DDR2.
      • +26
        Наверное вы хотели сказать, «…начиная с SIMM»?
  • –27
    А будет ли совместимость с разъемами DDR3? Уже столько поколений, можно и сделать совместимость со старыми версиями.
    • +14
      Нет, это даже по картинке видно. В ddr4 другое количество контактов, как минимум.
    • +14
      Производители материнских плат не одобрят.
    • +17
      Вы статью вообще читали? Как вы себе это представляете? Там адресация другая, и контактов больше.
      • –11
        Ну можно сделать разъемы ddr4 c поддержкой ddr3 — лишние контакты ту не должны мешать, а вот обратно конечно нереально
        • +21
          «Астрологи объявили неделю домохозяйки, количество воткнутых вверх ногами модулей памяти возросло вдвое»

          уж лучше пусть разъем никаких вольностей не оставляет.

          ну и разъем-то ладно, а с электрической частью вы как разберетесь?
          • –9
            Если захотеть — это не проблема, например в стандартном ethernet-разъеме можно использовать все пары, а можно только часть, а разъем один. Т.е. если задача стоит — ее можно решить. Вопрос, стоит ли такая задача в данном случае.
            • +6
              Не сравнивайте.
            • +3
              Вы говорите про стандартный ethernet-разъём.

              К сожалению, их много и они между собой не совместимы:
              10BASE5 не совместим с 10BASE2 и 10BASE-T

              100BASE-SX не совместим с 100BASE-FX

              1000BASE-LX не совместим с 1000BASE-CX

              10GBASE-CX4 не совместим с 10GBASE-T и 10GBASE-SR

              А, то, что 10BASE-T, 100BASE-TX 1000BASE-T используют RJ45 — так это чистая случайность.
              • +1
                RJ45 — это не случайность, это именно требование совместимости. Ибо на нем в огромных количествах построены офисные сети, и переделка целой сети из-за изменения разъема — это нереально дорого. И когда требование совместимости имеет место быть — то да, делают совместимым, если это возможно. И количество проводков пока еще не является здесь ограничением.
                • +3
                  А для чего Вам в итоге нужна совместимость для памяти? К тому времени когда она станет общедоступной пройдет года два. За это время в очередной раз сменится сокет, текущие заоблачные 16Gb оперативки превратятся в общий стандарт для нового ПК и т.д.
                  Помимо всего этого, матерей на рынке меньше не станет, а вот больше, это да. Матери с DDR2 пропали из продажи года 2-3 назад и пока ни один котенок вроде бы не умер. И маркетологи не спят, в продаже обязательно появится, что-то типа этого:
                  image
                  • –2
                    У меня уже сейчас на ноутбуке 32 Gb (Gbit) памяти.

                    Или речь про 16 GB (GByte)?
                    • +1
                      Да, я конечно ошибся, но разве 2 гигабайта установленные в ноутбуке могут быть заоблачными?
                  • 0
                    Сокет 1150 будет ещё 4 года
                    • 0
                      А где про это почитать можно? Что-то не могу даже вспомнить, что бы кто-то так смело заявлял про 4 года.
                  • 0
                    текущие заоблачные 16Gb, превратятся в еще более заоблачные!
                    Вы на цены на память когда последний раз смотрели?
                    Если я год назад брал 8Гб*1600 модули за 1100 руб то сейчас 3300Руб.

                    Боюсь представить сколько будет цена через 2 года. Особенно DDR3 :)
                    Если тенденция роста цен на память продолжается, и то что DDR3, будет стоить дороже модулей DDR4 ( ну как сейчас с DDR2)

                    Кстати FM сокет поддерживает до 64Гб но планки на 16Гб без ECC я не видел. (упоминание в яндекс маркете Lenovo и все в природе не видел). Хотя мало кому для дома будет не хватать 32Гб.

                    AMD с поддержкой DDR4 не спешит.

                    Даже и не знаю когда слазить со своих 32Гб DDR3… разве что когда за эти деньги я смогу купить 64Гб DDR4 :) (Благо гарантию на планки дали 999 месяцев (типа пожизненная))
                    • 0
                      Ну в то время когда я впервые для себя купил DDR3, одна планка 2ГБ стоила чуть больше 2 тысяч. Это никак не помешало воткнуть в этом году 16ГБ.
                      Взвинченные цены, не означают что они будут и дальше расти как биткоин. Сейчас же наблюдается дефицит, из-за остановки производства некоторыми производителями.
                  • 0
                    Учитывая, что контроллер памяти зачастую расположен в процессоре, а поколения процессоров уж точно обратной совместимостью страдать не будут — совсем не понятно :-)
                • 0
                  Я не зря привёл множество разных стандартов, которые решали разные проблемы. Даже в ethernet приходилось менять формат и требования к кабелю. Переход от коаксиала к третьей категории, а потом к пятой, а потом (так и не свершившийся) к шестой — отличный пример, когда ради повышения характеристик нужно ломать совместимость.

                  Насколько я понимаю, выгоды от замены разъёма перевесили недостатки.
                • 0
                  А как AMD сделал поддержку старых материнских плат с новыми процессорами? (Первый из двуядерных.кажется, как раз заказал такой знакомому — Socket 939).
                  И AM2-AM3 вроде тоже есть какая-то совместимость…
                  А то целиком железо менять каждые пол года, даже не в деньгах дело — ощущение некомфортное.
                  • 0
                    скорее всего это означает, что отличия старых и новых процессоров были чисто косметическими.
                    • +2
                      Видеокарты с PCI-E 1 версии тоже менялись чисто косметически?
                      ога, ога
                      • +4
                        Поясню — со сменой поколения микропроцессоров меняется расположение функциональных блоков на кремнии. Использование старого сокета накладывает много ограничений на расположению точек, куда подсоединяются выводы корпуса. Что в итоге или отрицательно влияет на производительность, или вынуждает сменить сокет. Были идеи с реконфигурацией соединений сокета на уровне прошивки матплаты, но это тоже бьет по производительности.

                        Многие считали и что смена 1155 на 1150 — маркетинг.
                        Но на самом деле смена сокета была неизбежна, т.к. одно из отличий старых и новых CPU:
                        * Fully integrated voltage regulator, thereby moving a component from the motherboard onto the CPU.

        • 0
          Внимательно посмотрите на сравнительную картинку модулей памяти. Размер модулей совпадает до десятых долей миллиметра, а количество контактов сильно разное… что у вас было в школе по арифметике?
          • 0
            У меня кроме арифметики было еще и черчение, так что никакой проблемы с конструированием платы такого же размера с разным числом контактов не вижу, ибо ее нет.
            • 0
              Конечно нет проблемы — плотность контактов и их шаг у этих двух плат будет разный, а значит никакой совместимости по разъемам не может быть и в помине.
              Или в DDR3 где-то лишнее место под будущие контакты оставили?
              • 0
                никто не мешает при той же плотности разместить контакты в два ряда.
                • 0
                  Может ээ… не заметил, но они еще с DDR-1 идут в 2 ряда.
                  • 0
                    В один, см. картинку
                    • 0
                      Взял в руки чудом сохранившуюся DDR-1 выводы в ней ДВУХ сторон.
                      Так же есть пара модулей DDR-1 от ноута на 16Мб тоже с двух сторон контакты.
                      • 0
                        Хм, Вы похоже не так прочитали, что я писал. «В два ряда» не то же самое, что «с двух сторон».
      • –12
        Читал. Найдите упоминание о совместимости в статье. Там написано — чем различаются, но ни слова о том, что этот стандарт не будет совместим со старыми стандартами.
        Вот если бы написали черным по белому — мы хотим плодить еще больше стандартов, которые не будут совместимы со старыми и хотим еще больше денег, чтобы плодить еще больше стандартов, чтобы они не были совместимы со старыми и хотим еще больше денег, чтобы… (ну вы поняли).
        Почему большинство производителей ПО делают совместимость со старым ПО, а железячник больше выдумывают новое-несовместимое.
        Сколько бы времени сохранило бы эта совместимость.
        • +13
          Вы это серьезно?
          Просто, если шутите, то как-то уж очень толсто.
          Если нет… то для ответа на этот вопрос надо написать целый пост, а то и не один…
        • +4
          Не буду объяснять почему, опишу на каких условиях это технически — возможно. Для этого потребуется микроконтроллер, который будет работать на частотах сопоставимых с ddr3, давать пропускную способность сопоставимую с ddr3, и иметь нулевой латенси. Иначе замена ddr3 на ddr4 окажется даунгрейдом. Стоимость такого контроллера должна быть значительно ниже стоимости материнской платы. А с учетом того что в 95% случаев память ставят в дуалченнел, то стоимость должна быть значительно ниже, чем половина стоимости материнской платы (контроллера же придется покупать аж 2).
          Я лично оцениваю сложность разработки такого контроллера сродни сложности разработки самой ddr3 памяти. Количество таких потребителей, которые будут покупать дорогие контроллеры, дабы не менять плату — мизерное. Так что контроллер — убыточен.
          • +2
            Контроллер памяти сейчас встроен в процессор — а это означает что нужно еще и новое поколение процов, так что извините — без полного апгрейда платформы об шустренькой памяти предется забыть.
      • 0
        Раньше были материнки с поддержкой SIMM и DIMM, SDR и DDR, DDR1 и DDR2. Лично пользовался всеми тремя.
        Очевидно, что использование двух типов памяти одновременно невозможно, но в переходные периоды было очень удобно.
  • +24
    Ура! Слава закону Мура! Можно дальше не париться с оптимизацией размеров и скорости кода! Когда возможности DDR4 станет не хватать уже подоспеет DDR5.
    • +20
      К сожалению, скорость искривления рук привышает даже бешенные темпы развития памяти. Как и технологий в общем.
      • +2
        А я-то понадеялся, что комментарий про то, что можно и не париться, был шуткой…
        • +5
          Так и есть. Загляните в мой профиль. :-)
          • +10
            К сожалению, тут доля правды очень большая — щас даже ХеллоВорд на некоторых языках и платформах со всем рантаймовым обвеском весит столько что хватило-бы раньше на целую операционку.
            • 0
              на десять операционок. Заметте, раньше операционка влазила на дискету в 180 килобайт! И еще куча места оставалась…
  • +3
    … снижения напряжения на I/O с 1.35V до 1.2V

    У DDR3 1.5V, у DDR3L 1.35V, у DDR3U 1.25V, у LPDDR3 1.2V, у LPDDR2 1.2V, у DDR4 1.2V, у LPDDR4 1.1V/1.0V, у DDR4L вероятнее всего меньше чем 1.1V.
    • +2
      Окей, признаю, т.к. возможны варианты напряжения (кстати, не уверен, что все они для DDR4 уже существуют на практике), то сложно указать две конкретные цифры. Но оно таки снизилось.
      Спасибо.
      • +3
        Диапазон напряжений для DDR3 1.65-1.2V, а для DDR4 1.2-1.05V.
  • +4
    А сама память, не интерфейс, так и работает на 100-200MHz?
    • +5
      Да, а в чем вы видите проблему?
  • +2
    Интересно как назовут DDR13, ну не так же, опять как-нибудь извратятся, типа DDR X3.
    Хотя когда это будет…
    • +1
      К тому времени DDR, как технология, исчезнет так же, как сейчас исчез SIMM.
      • +1
        DDR (Double Data Rate), SIMM (Single In-line Memory Module), DIMM (Dual In-line Memory Module).
        • 0
          извиняюсь забыл про QDR.
    • 0
      Я надеюсь что к тому времени у нас будет оптическая память. Может не весь пк, но хотя бы память должна стать оптической.
      • 0
        А почему именно оптической?
        Насколько осознанно вы отбрасываете остальные варианты?
        Вот лично мне не под силу аргументированно выбрать только одну технологию. Хотя, наверное, я всё-таки знаю больше об этом.
        • 0
          Потому что мне кажется, что это ближайший вариант.
          А какие у вас есть на примете остальные варианты?
          • +1
            Если заглянуть в ITRS, то можно найти упоминания о углеродных нанотрубках, графене, нанопроводах, спинтронике, германии, наночастицах металлов и т.д. Что характерно, ни одна из этих технологий раньше чем лет через 10-15, даже по оптимистичным прогнозам, на рынок не выйдет. Для оптики всё еще туманнее.
            • +1
              Я DDR13 (см. комментарий выше) жду не через 15 лет. Ддр обновляется примерно раз в 4 года. Так что у нас есть еще 40 лет.

              p.s. Заглянул в ваш пост: habrahabr.ru/company/intel/blog/176387/
              Спасибо, интересно было увидеть перспективы на 10-15 лет.
        • –1
          Кстати оптическая запись в ячейки памяти прорабатывается уже давно. вот ссылки: www.twirpx.com/file/724026/
          www.whatis.ru/hard/mem2.shtml
          Или вот ссылка свидетельствующая о том, что технологии придерживаются специально www.3dnews.ru/3598 так как ещё в 80-х годах Денисюк описывал примерную емкость в 4 ТБ карточки размером с визитку.
          Так что пока производители решили подоить денег с устаревших технологий, даже хоть там и DDR4 или DDR13, это всё электрика, будущее за оптикой к тому же прототипы ведь отработаны.
          • –1
            Никто не спорит, но прорабатывается не только оптический вариант.
            Согласен, что от электроники надо уходить, но пока что особенно некуда.
          • 0
            Как у вас все просто, я аж ржу. Ну блин, какая там скорость чтения и записи, какое время доступа, какая стоимость хранения данных? Прорабатывается, но что-то до сих пор рабочих решения я не вижу. Думать что их «придерживают» сродни мнению «нефтяные компании давно имеют чертежи автомобиля без топлива»
            • –2
              Это не «думание», а знание. Да, перекупают патенты и не только компании и не только нефтяные, а Вы не знали? Так весь мир живёт. Посмотрите на даты изготовления прототипов каких-либо технологий и даты их выхода на свет (читай «на конвеер»). Видите разницу с десяток лет как минимум. А некоторые прототипы ещё пока вообще остаются в единственном экземпляре. Это всё печально, а самое печальное, что обычный народ смотрит телевизор и верит многому что говорят. Выйдите на улицу, зайдите в какие-нибудь НИИ, спросите у старожил-инженеров сколько из их института пофамильно утекло мозгов в США, Израиль, Китай, в своё время утекаемые мозги были одним из лучших приобретений этих стран (вместе с мозгами страны приобрели и технологии, будущие патенты, изобретения). Обязательно услышите о 2-3 утекших.

              По поводу скорости чтения и записи: контроллеры таких устройств — узкое место т.к. работают на полупроводниках и если задаться вопросом «Почему мы с Вами до сих пор не увидели ЭВМ, детали которой полностью избавлены от электрозависимых схем?», то вопрос актуализируется в «Сколько денег корпорации тратят на разработки в этой области каждый год?». Мало, т.к. дело корпораций — доить существующие технологии, а не изобретать вечные лампочки, двигатели или автомобили.
              • +3
                Вы бы логику включили. Нафига кому-то перекупать, и «придерживать» изобретение, когда здесь и сейчас можно отжать весь рынок под себя?
                Ок, даже если компании «сговорились» — им нет смысла придерживать оптическую память, потому что выброс оптической памяти на рынок — это повод заставить покупателя сделать апгрейд. Я вот например неизвестно когда пойду менять свою оперативку, а если завтра появится память, которая в 10 раз производительнее, я очень задумаюсь.
                Но нет, вместо этого вы наивно предполагаете, что компании усираются и вливают бешеные бабки, чтобы чуть-чуть повысить техпроцесс. Строят безумно дорогие заводы. Насколько мне известно заводами с последними техпроцессами сейчас обладает только интел, и только потому, что заводы с трудом себя окупают за период tiktak-а.

                В общем я к чему. Всегда хорошо сидеть на диване, смотреть в зомбоящик, и размышлять о теории заговора, а не заниматься разработкой этих самых супероптических и ультраскорстных девайсов.
                • –2
                  Нет здесь никакой теории заговора, есть рынок — у кого больше денег и сноровки, тот и покупает патенты, тот ими и владеет и придерживает до тех пор пока не поймёт, что настал тот момент, когда надо выходить с этими технологиями на рынок. Вспомните как SSD долго шёл на прилавок, а nand -память на основе которой он разработан, давно существовала в прототипе.
                  Действительно давайте рассуждать логично, что мешает наводнить рынок такими комплектующими как голографические карты памяти? Может быть высокая стоимость данной железки (это же не 30к как за средний ПК, там как бы 200к не получилось, архитектура-то другая)? или интерфейсы ещё в разработке? или просто производитель раньше времени не хочет вывешивать вывеску «поделюсь с Китаем своими технологиями».
                  А если говорить о вливании финансов в новые техпроцессы, то тут вы не правы — за последние 3 года в магазинах обновилось 3 техпроцесса (учитывая ушедший 45). Как видите вливают, с регулярностью 1 раз 1,5 года (примерно).
                  Но главный вопрос ведь не в том сколько они будут придерживать, а вообще у кого этот патент? Может просто его правообладатель считает, что ему мало денег за технологию предлагают? Потому и держит, это же выгоднее чем антиквариат или картины, тут надо умудриться изобрести нечто лучшее чем то что только через n лет выйдет, а это нечто лучшее у правообладателя уже в кармане.
                  Хотя это-только моё мнение, но всё-таки логичное.
                  • 0
                    что мешает наводнить рынок такими комплектующими как голографические карты памяти? Может быть высокая стоимость данной железки.
                    Низкие характеристики, и как следствие низкий спрос. Мне например нафиг не нужна такая карта памяти с УГ характеристиками, и мне все равно что там новая технология. И таки да, высокая стоимость тоже. Нужно провести большую работу, чтобы минимально поднять характеристики до более менее юзабельных, и не факт что потребитель купит это.

                    Вспомните как SSD долго шёл на прилавок.
                    Если бы вы купили первые SSD — вопрос отпал бы сам. Во первых я не думаю, что вы бы стали покупать винт емкостью в 2Гб за бешеные деньги, а технология производства флешпамяти большого объема появилась только недавно. Во-вторых — это качество первых SSD. Не было ни нормального контроллера, ни более «долговечной» nand.

                    А если говорить о вливании финансов в новые техпроцессы, то тут вы не правы — за последние 3 года в магазинах обновилось 3 техпроцесса (учитывая ушедший 45). Как видите вливают, с регулярностью 1 раз 1,5 года (примерно).
                    Ага, только сравните количество заводов, которые переходили на новый техпроцесс тогда, и сейчас.

                    Может просто его правообладатель считает, что ему мало денег за технологию предлагают? Потому и держит, это же выгоднее чем антиквариат или картины, тут надо умудриться изобрести нечто лучшее чем то что только через n лет выйдет, а это нечто лучшее у правообладателя уже в кармане.
                    Я не знаю, если бы вы были разработчик — я бы мог провести такую аналогию. Придумали SQL язык, надо реализовать базу данных. Для проверки SQL языка реализовали БД, которая работает простым перебором: for (i=0;i<count;i++). Проверили, оно работает, заявили что создали SQL язык. Осталась ерунда: реализовать структуры данных, чтобы заменить эти for (i=0;i<count;i++), ибо работает долго. Объем работы представляете?
                    • –1
                      Низкие характеристики, и как следствие низкий спрос.

                      У кого низкие характеристики? у голографической карты памяти? Книгу Денисюка «Голография» почитайте, по этой технологии, удивитесь пропускной способности и скорости работы таких девайсов. Там DDR 4 и рядом не стояла.
                      Не было ни нормального контроллера, ни более «долговечной» nand.

                      А что, SSD уже долговечны?
                      А контроллер всё же был. Первый nand диск 40 GB вышел ещё в 2004, в России не продавали, стоил дорого (очень). Но здесь действительно вы правы, хорошими характеристиками nand не славиться (я nand в качестве примера приводил: время прошедшее от разработки до прилавка).
                      Про SQL не понятно пока, не могли бы вы привести иную аналогию.
                      Поясню что я хотел выразить сам:
                      Есть линейная историческая последовательность выхода технологий: сначала вышла технология (назовём её 1 для краткости), потом технология 2, затем 3 итак далее. Представьте что сейчас время когда выпускается технология к примеру 50, НО технология 100 уже придумана и опробована в действии. На технологии 50-60 уже выделены деньги, строятся заводы цеха, обеспечиваются рабочие места. На технологии 61-90 нашли инвесторов, на технологии 91-100 планируется финансы. И тут на рынок выходит тот у кого есть технология 101. БА-БАМ! Мир вам люди!
                      Знаете что произойдёт? владельцы технологий 50-100 соберуться вместе и задавят его, навсегда.
                      Так что, если есть возможность придержать технологию до её выхода для того чтобы окупить иные свои технологии в которые вбахана уйма денег, то её будут придерживать настолько долго, пока не наступит идеальный момент для продаж.
                      • 0
                        Про SQL не понятно пока, не могли бы вы привести иную аналогию.
                        Вы просто не понимаете разницы между продуктом, прототипом и технологией. От технологии до продукта — пропасть в десятки или даже сотни тысяч человекочасов. Я больше не вижу смысла что-либо объяснять, предлагаю завершить диалог.
                        • –1
                          Что ж, если ответы свелись к риторическим аналогиям, то давайте завершим.
                  • 0
                    >>>Вспомните как SSD долго шёл на прилавок

                    В 2006 году была как минимум одна кампания (ABtron) готовая давать такое оборудование под заказ, правда это стоило сотни нефти, но как оказалось был спрос.
      • 0
        Главное, что она должна быть энергонезависимой.
        • 0
          могу спросить, зачем?
          и почему это главное?
          • 0
            А вы представьте насколько приятнее просто выключить компьютер — щелкнул тумблером и все. А потом щелкнуть тумблером и продолжить работать. Никаких длительных циклов загрузки-выгрузки. никаких хибернейтов и иже с ними.
            • +1
              уже сейчас, при энергозависимой памяти, ноутбук может «спать» сутками. А если для пользователя не видно разницы — зачем что-то менять? для галочки?
              или, тогда поясните, чем конкретно вас не устраивает sleep и hibernate?

              да, и почему это главное? может это удобно, но готовы ли вы ради такого удобства пожертвовать частью производительности? или энергоэффективности?
              • 0
                Тем что sleep и hibernate все же уязвимы. Sleep хоть и мало но кушает, hibernate должен успеть скинуть данные до того как «сдохнет» заряд батареи, а как показывает опыт — разряд ближе к крайним показателям напоминает экспоненциальную зависимость и оценке встроенными средствами плохо поддается.

                А энергонезависимая память позволит работать до самого конца, когда произойдет отрубание по критическому разряду, а не заранее. А при появлении альтернативного источника питания можно продолжить работать сразу, без лишних телодвижений.

                Частью производительности готов, энергоэффективность вряд ли ухудшится — контроллер памяти на поддержание возобновление заряда в ячейках динамической памяти тоже заметно потребляет, иначе бы sleep режим можно было бы на месяцы растянуть. Память без возобновления заряда даже более энергоэффективна, но вот по стоимости будет вероятно дороже.
                • +4
                  Хочешь сделать человеку плохо — выполни его желания.

                  ну, представьте себе, что у вас ноутбук с энергонезависимой памятью. Заканчивается батарейка, вы несёте его домой, подключаете к питанию, включаете. Содержимое памяти не поменялось.

                  А вот регистры процессора — обнулены. Все. Включая CR'ы, определяющие режим работы процессора и таблицы виртуальной памяти.

                  Память есть, а работать не получается. Грустно, да? А мечтать об энергонезависимых регистрах — это за пределами фантастики.
                  • +1
                    Почему нет? :-)
                    А мечтать об энергонезависимых регистрах — это за пределами фантастики
                    — Думаю, что на мировом рынке мы найдем спрос для пяти компьютеров. (Thomas Watson, директор компании IBM, 1943)

                    — Летающие машины, весом тяжелее воздуха невозможны! (Lord Kelvin, президент Королевского Общества — Royal Society, 1895)

                    — Все, что могло быть изобретено, уже изобрели. (Чарльз Дьюэлл, специальный уполномоченный американского Бюро Патентов, 1899)

                    — Знающие люди прекрасно осведомлены о том, что голос невозможно передать через провода. Даже если бы это было возможно, пользы от этого не было бы никакой. (The Boston Post, 1865)

                    — ENIAC состоит из 18 тысяч электронных ламп и весит 30 тонн. Однако компьютеры будущего, возможно, будут состоять из всего лишь 1000 электронных ламп и весить всего полторы тонны. (Popular Mechanics, март 1949)
                    • 0
                      Потому что регистры — это единственное место в компьютере, где невозможны никакие компромиссы с производительностью. Кеш позволяет сгладить тупую память, превыборка и т.д. — да. Но регистры должны работать быстро. Именно потому они на триггерах, а не на ёмкостях, как вся остальная память.

                      То есть в тот момент, когда появятся энергонезависимые регистры полупроводниковой техники не будет. Что-то — может, будет. Но это точно будет не эволюция существующих систем.
                      • +1
                        вся остальная память

                        Слишком категорично. Память на триггерах бывает не только в регистрах.
                      • +2
                        Можно предусмотреть сохранение содержимого регистров не на диск, а на более быструю энергонезависимую память, чтобы успеть до разряда конденсаторов.
                        • 0
                          куда успевать? регистры могут находится в статике под небольшой батарейкой годами. Достаточно сбросить тактовую частоту до нуля, и окажется что процессору практически не нужна энергия чтобы удержать своё состояние. Если уж сильно захочется — можно предусмотреть механизм низкоскоростного сохранения всех регистров вне самого процессора, но боюсь это будет просто ОГРОМНОЙ дырой в безопасности, это ведь понимаешь любое существо может ведь модифицировать сохраненные ячейки и играться с режимами процессора когда он проснется.
                  • 0
                    Про порты ввода-вывода ещё забыли. Их состояние тоже бы неплохо сохранить, наверное. Настройка контроллера прерываний, DMA и ещё кучи всего.

                    Плюс, многое ПО придётся переделывать: оно может быть не рассчитано на «скачки во времени».

                    Идея hybernate была реализована ещё в Синклере (кто помнит) в виде «волшебной кнопки». И то не во всех играх кнопка отрабатывала корректно.
                    • 0
                      Оно отрабатывало некорректно только на играх использующих нестандартные и недокументированные фичи. Тот же порт #FF к примеру из-за которого не работали некоторые игры загружаемые даже из оригинала кассеты.
                    • 0
                      Это можно обойти укороченной процедурой инициализации — т.е. операционка стартует с нуля, но с учетом того что в оперативке уже загружены все нужные драйверы и имеются сохраненные ими заранее параметры состояний железа.
                      Сейчас-то ведь это как-то реализовано с режимом гибернации. Не взникает ведь проблем с корректным восстановлением работы периферии, и т.д.
                  • 0
                    А вот скинуть содержимое регистров на диск это по времени быстрее, чем щелкнуть пальцем.
                    • 0
                      Да, тоже приходила эта мысль в голову. Технически можно даже предусмотреть сохранение не на диск, а на другую, более быструю, энергонезависимую память, чтобы успеть до того как кончится заряд в конденсаторах.
                    • 0
                      Можно уточнить, какой код и с какой стати будет их читать с диска? И как он будет их читать, если память трогать нельзя, а дисковые операции требуют настроенной памяти?
                      • +2
                        Сейчас вам предложат сделать специальный блок флеш-памяти, для сохранения регистров, который находится в одном корпусе с CPU…

                        Фантазировать можно долго. Но технология уже сейчас работает, и работает довольно неплохо. Усилия, чтобы что-то изменить, слишком большие нужны. А польза неочевидна и не так уж велика. И удастся ли за счет этого заложить лишние $10-15 в цену — тоже вопрос.

                        Но начать надо с того, что быстрой и дешевой энергонезависимой памяти нет, и вскоре не ожидается.
                        • +1
                          Вы безжалостный человек. Из таких как вы мы до сих пор ездим на колесах и нуждаемся в прокладке дорог, а могли бы на антигравах и без дорог.
                          • 0
                            Предложите дешевое производство FRAM-памяти и мечта осуществится. Она быстра, энергонезависима… но стоимость заоблачна. Надеюсь, что пока заоблачна да и не дадут ей без боёв так просто потеснить существующую FLASH-память. Если стоимость будет всего в 2-3 раза больше ФЛЕША то в виду характеристик FLASH-память постепенно по мере выработки существующего ныне ресурса пойдет быстрым шагом на свалку. Как дискеты.
                      • 0
                        Их будет читать другой процессор. Уже очень давно, наверняка даже многие знают что в любой системе сейчас есть по факту как минимум два процессора. Большинство работы по проверке и конфигурации железа производится еще ДО старта основного процессора. Даже на стареньких PC-XT был такой процессор, который назывался контроллером клавиатуры и управлял системой до того как запустит основной процессор.
                        • 0
                          Во-первых право контроллеру клавиатуры ребутить машину отняли ещё так во времена PS/2, не говоря уже про более поздние.

                          Во-вторых, откуда он их будет читать? С диска, на котором GPT, улиард файловых систем и рейд-массивов?

                          Не смешно.
                          • 0
                            В случае реализации идеи, не будет никаких дисков. Будет один общий кусок памяти где будут хранится и программы и данные со своей структурой, которая ясное дело будет известна загрузчику, а если и нет то для сохранения важных данных будет выделена специальная область памяти. Как это сейчас реализовано с бут-сектором, так же можно выделить область на системном диске под это все дело, и система которая может прочитать бут-сектор с такого диска/рейда точно так же легко сможет прочитать эти сохраненные данные. Нет необходимости разбираться с файловой системой массивов всевозможных конфигураций и т.д. и т.п.
                            • 0
                              Таким образом, единичный факап операционной системы, попортивший память, необратимо железку ломает? (это к вопросу о «разбираться с файловой системой»).

                              Кроме того, как говорят люди вокруг, ещё есть проблема с состоянием внешних устройств. Уйти в отключку в середине IO — не самая добрая идея.
                              • 0
                                Так или иначе, многие процессы при переходе в спящий режим будут ломаться — например, коммуникации с внешним миром, который в режиме сна почему-то не замирает.
                                Скорей всего, не будет мгновенного перехода в режим сна, будет все же время на выполнение каких-то действия призванных минимизировать ущерб от незаконченных операций на уровне железа. Как ни крути, а все внешние соединения придется оборвать и восстанавливать при пробуждении, но в отличие от пробуждения с нуля все необходимое для продолжения работы уже находится в оперативной памяти, а драйвера могут подготовить себе же данные на «быстрый старт» за счет этого сократив время инициализации железа. Но увы-увы, об этом надо было думать лет 20 назад. Сейчас никто не будет переписывать драйвера под такой стиль — и на ныне существующих технологиях все относительно здорово работает. До поры-до времени, пробуждение в течении 4-5 секунд будет еще считаться быстрым… а потом… время покажет.
                                • 0
                                  Короче, не в современных архитектурах. Я про это и говорил.
                • 0
                  Я когда пк в сон отправляю он чудом успевает сбросить 8 гигов на диск. Потом даже если у меня вырубит свет, то когда свет вернутся в мой уютный дом, я спокойно включу компьютер и буду продолжать работать как ни в чем не бывало :)
                  • 0
                    В режиме сна содержимое памяти на диск не сбрасывается. Память продолжает работать вместе со своим контроллером и если это не ноутбук или не установлен UPS для стационарного компьютера, то выключение питания обнулит память. Собственно содержимое памяти сбрасывается на диск только в режим гибернации.
                    • 0
                      В Win8 гибридный сон, в котором память копируется на диск.
                      • 0
                        в Win7 тоже гибридный режим для обычных компов и обычный сон для ноутбуков
                    • 0
                      Уверяю ВАС у меня выбивает автомат когда включен обогреватель и чайник одновременно, так что я успел заметить, когда это происходит. Win7 если что. Если увести в сон и потом включить — включается моментально. Если же выключить питание(хоть тумблером сзади), то начинается восстановление системы(как из гибернации)
                      • 0
                        это называется гибридный сон.
                      • 0
                        Спасибо, буду теперь знать.
                  • 0
                    Микрософт как всегда несколько смухлевала. В новой винде несколько хитрый режим сна — на самом еле это гибрид двух технологий. Когда загоняешь его в сон он уходит туда моментально, но еще некоторое время работает от батарей поддерживая память и если в течении 15-30 минут затребовать включение снова — система быстро оживет. Если нет — включится винчестер и память начнет медленно сбрасываться на винт, т.е. обычный гибернейт. В итоге пользователь этого практически не замечает… пока не высаживает батарейку в полный ноль.
                • 0
                  У энергонезависимой памяти будет несколько другое применение. Приложения в ней будут просто существовать, не будет разделения на работающее и неработающее приложение — если оно есть то в любой момент времени может стать активным. Сейчас этому мешает низкая скорость работы твердотельных накопителей и их низкая надежность, малый объем доступной RAM и её неспособность держать состояние без энергии — т.е. нет гарантии что всё пропадёт а еще хуже если просто исказится даже при кратковременных перерывах в подпитке энергии. В обычном ноуте что — сбойнула память, села батарея — перегрузился и работай дальше, а если все будет хранится только в RAM — любой сбой может стать фатальным и превратить устройство в кирпич. Сейчас только это сдерживает от осуществления такой мечты когда и приложения и пользовательские данные находятся в одной и той же общей памяти, хотя такая концепция уже давно запатентована и будет реализована как только так сразу. На эту роль замечательно подходит FRAM-память, но пока она на вес золота, а то и дороже.
  • +1
    Неплохо написали. А есть такое же сравнение межку DDR2 и DDR3?

    Просто вот так вот навскидку мне сложно сопоставить насколько строка в 512 байт лучше строки в 2048 байт, например. А переходить с DDR2 на DDR3 я пробовал и прирост неплохо представляю.
    • 0
      А есть такое же сравнение межку DDR2 и DDR3?

      Увы, на ум ничего не приходит…
    • 0
      Это снизит накладные расходы на считывание ненужных данных. Вот надо с памяти считать 380 байт, а с модулей памяти считывается вся строка хочешь ты этого или нет. Уменьшение размера строки призвано снизить накладные расходы в случае частого обращения за маленькими порциями данных в произвольных адресах памяти, как это обычно происходит в многопоточных приложениях.
  • +1
    на ixbt тестили, прибавка к скорости где-то 3-5%, не особо впечатляет как-то…
    • +2
      Подождите немного. Вы сравниваете по сути пробные образцы с технологией, которую шлифовали несколько лет.
      • +1
        И еще, преимущество DDR4 ведь не только в том, что оно работает на N% быстрее чем DDR3 при той же частоте, но и в том, что частота у DDR4 без особых усилий может быть гораздо выше.
  • 0
    А вот любопытно: в AMDшных видеокартах используется видеопамять GDDR5, говорят — она быстрее DDR3. Почему этот стандарт не используют в качестве оперативной памяти?
    • 0
      GDDR5, как и GDDR4 построена по тому же принципу, что и DDR3, а быстрее она, в основном, из-за больших частот. Потому и греется сильнее — не вариант для оперативной памяти.
      • 0
        тоже хотел задать такой вопрос. Неужели только изза нагрева? можно ведь использовать системы охлаждения, так почему озу которую использует цпу имеет разы меньшую частоту?
        Хотелось бы увидеть сравнение как в статье GDDR5 и DDR4.
    • 0
      GDDR5 — это вариант DDR3, адаптированный под высокую полосу пропускания (вдвое выше по сравнению с DDR3). Плюсы очевидны для векторных операций (рендеринг 3D, к примеру). Для CPU выгода не так очевидна (в основном скалярные операции).
  • 0
    Ждем Macbook Air с DDR4 уже этой весной.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

Самое читаемое Разработка