DDR2 vs DDR3, или Появился ли новый

Первый революционный скачок в развитии технологии DDR SDRAM был осуществлен при переходе с DDR к DDR2. Первые модули DDR работали на частоте всего 100 МГц, при этом имея рейтинг DDR-200, впоследствии частота достигла 200 МГц (DDR-400). В момент появления модули DDR-400 работали с таймингами 3-3-3-8, по мере развития технологии тайминги закономерно уменьшались, достигнув значения 2-2-2-5. Эти значения стали, можно сказать, отправной точкой для оверклокерских модулей памяти, лучшие из которых (а это, безусловно, модули, построенные на легендарных чипах Winbond BH-5) уверенно функционировали на частоте 250 МГц с таймингами 2-2-2-5, правда, при увеличенном до 3.4 В напряжении питания. Такое напряжение могли предложить считаные модели материнских плат, но энтузиасты использовали вольтмоддинг как альтернативное решение. 

Отдельные производители отличились, сумев предложить модули, функционирующие на рекордной частоте 300 МГц, однако это сопровождалось увеличением задержек и, как правило, не приводило к увеличению производительности в сравнении с модулями, работающими на более низкой частоте, но с уменьшенными задержками. Разумеется, цена таких высокоскоростных модулей также била все рекорды.

Немаловажно и то, что комитет JEDEC отказался признавать память DDR-600, как стандарт, таким образом, эволюционное развитие памяти DDR остановилось на частоте 200 МГц, а тем временем производители памяти предложили модули следующего поколения – DDR2. 

Изначально, память нового поколения работала на частоте 200 МГц (DDR2-400) и 266 МГц (DDR2-533), другими словами, память DDR2 начала свой путь после того, как официально прекратилось развитие памяти DDR. Важен тот факт, что новый стандарт памяти подразумевал скорый переход на более высокие частоты: модули DDR2, работающие на частоте 333 и 400 МГц (DDR2-667 и DDR2-800 соответственно). Если в самом начале своего появления память DDR2 вчистую проигрывала своим оверклокерским конкурентам из стана DDR, то такое увеличение в частоте сделало свое дело, выведя модули DDR2 в безоговорочные  лидеры. 

Переход от DDR к DDR2 также позволил сократить энергопотребление: если для памяти стандарта DDR типичным было рабочее напряжение 2.5 В, то модули DDR2 требовали всего 1.8 В. Кроме экономии электроэнергии, это также положительно сказалось на времени автономной работы мобильных устройств, а также позволило увеличить максимальную емкость модуля, правда, на большинстве пользователей последнее преимущество практически не сказалось, ведь типичный компьютер редко имеет объем памяти, превышающий 2 GB. 

Дальнейшее развитие памяти стандарта DDR2 шло уже пройденным путем. После достижения частоты 333 и 400 МГц производители памяти сумели вывести на рынок модули, работающие с уменьшенными задержками, а комитет JEDEC официально их стандартизировал (JESD79-2b). Таким образом, для памяти DDR2-533 стандартными являются тайминги 3-3-3, для памяти DDR2-667 – 4-4-4, а для памяти DDR2-800 – 5-5-5. Как и в случае памяти стандарта DDR, впоследствии появились нестандартные модули DDR2, работающие на частоте 625 МГц, или DDR2-1250. Эти значения являются практически предельными для технологии DDR2, таким образом, в настоящее время сложились все предпосылки для перехода на память нового стандарта, то есть DDR3. Отметим, что сверхскоростные модули DDR2 потребовали увеличения напряжения питания с 1.8 до 2.3-2.4 В, что практически совпадает по величине с рабочим напряжением модулей DDR. Для охлаждения экстремальных модулей памяти некоторые производители даже применяют воду, не говоря уже о мощных воздушных конструкциях. Однако давайте перейдем к рассмотрению памяти DDR3. 

Многие будут удивлены, однако первые модули DDR3 появились в виде инженерных образцов в 2005 году. Доступные сегодня модули памяти нового стандарта выполнены по 90-нм технологическому процессу и функционируют при напряжении питания 1.5 В. По официальным утверждениям, память DDR3 позволяет экономить до 40% электроэнергии по сравнению с памятью DDR2, работающей на аналогичной частоте. 

Как и во время перехода с DDR на DDR2, память нового стандарта работает с большими задержками на одинаковой с памятью предыдущего поколения частоте. Объясняется это более сложной внутренней организацией модуля вследствие необходимости передачи большего объема данных за такт. 

Емкость чипа, согласно спецификации JEDEC, может варьировать от 512 Mb до 8 Gb, однако в настоящее время наиболее типичны величины 1-4 Gb. Теоретическая пропускная способность DDR3 модулей вдвое больше, чем модулей DDR2. По сравнению с DDR2 чипы DDR3 выпускаются в упаковке FBGA, что приводит к увеличению количества сигнальных контактов и напрямую сказывается на механической стойкости модулей и улучшенному распределению выделяемого тепла. 

Как и модули DDR2, модули DDR3 имеют 240 контактов, однако они электрически несовместимы. Для предотвращения ошибочной инсталляции DDR3 модулей в материнские платы, не поддерживающие новый тип памяти, производители снова изменили месторасположение ключа, таким образом, враз сжечь дорогие модули у пользователя не получится. 

Покупателям предлагаются разнообразные модули памяти нового стандарта, основные характеристики которых представлены в следующей таблице: 

DDR3-1866 пока появилась в продаже в очень ограниченном количестве, однако, вероятно, в недалеком будущем ситуация изменится. Как и во время эволюции предшественницы, вскоре производители наверняка смогут предложить модули с уменьшенными задержками и более высокими частотами. Практика показывает, что самые нетерпеливые пользователи значительно переплачивают за новые продукты, далеко не всегда выигрывая в производительности, и рынок памяти тому ярчайший пример. Нижеописанное тестирование и проверит данную истину. 

Для проведения тестирования мы отобрали три пары модулей стандарта DDR3, штатной частотой работы которых являются 533 МГц (DDR3-1066), а также пару модулей стандарта DDR2, работающих на штатной частоте 400 МГц (DDR2-800). Важнейшие характеристики модулей представлены в таблице:

Иными словами, нынешнее тестирование должно показать, сможет ли оверклокерская память уходящего поколения опередить память нового стандарта, имеющую, как минимум, вдвое более высокую стоимость. Итак, внешность соревнующихся можно оценить по следующим фото: 

Модули Samsung на вид совершенно непримечательны, они реализуются без Heatspreader`а, так что покажем вам, как они смотрятся, будучи инсталлированными в материнскую плату:

Несколько слов о подопытных: все представители памяти DDR3 являются бюджетными модулями, работающими при рекомендуемом напряжении питания 1.5 В. Их сегодняшний конкурент из стана DDR2 является представителем оверклокерской серии фирмы Kingston и работает на эффективной частоте 800 МГц с экстремально низкими задержками 3-3-3-10. Понятно, что для достижения этих показателей рекомендуемое рабочее напряжение модуля пришлось серьезно увеличить, а именно до 2.3-2.35 В. Хотелось бы заранее предостеречь начинающих пользователей от экспериментов по разгону обычной памяти DDR2 c подобным увеличением напряжения – это наверняка закончится плачевно для большинства бюджетных модулей. 

Тестовый стенд выглядел следующим образом:

• материнская плата Asus P5K3 Deluxe (Intel P35, DDR3 Support);
• материнская плата Foxconn P35A (Intel P35, DDR2 Support);
• процессор: Intel CoreDuo E4300, 1800 МГц (9x200, 2x1024 KB L2);
• кулер: FLOSTON FCU1000HPHC+R, 2500 об/мин;
• видеокарта: Connect3D Radeon X1950XT, ATI Catalyst 7.7CP;
• жесткий диск: Samsung HD160HJ, 160 GB, SATA, 8 MB кэш, 7200 об/мин;
• блок питания: Hiper HPU-4M670-SU, 670W.

* Примечание. Используемые для тестов материнские платы обладают возможностью изменять множитель тестового процессора, в связи с чем возможны некорректные показания информационных утилит, например, как на скриншоте (слева отображены корректные значения):

Для начала взглянем на SPD тестируемых модулей (данные получены при помощи утилиты CPU-Z):

Модуль Kingston KVR1066D3N7K2/2G (2 GB Kit) 

Модуль Kingston KVR1066D3N7K2/1G (1GB Kit) 

Модуль Samsung DDR3-1066 (2 GB Kit) 

Модуль Kingston KHX6400D2ULK2/2G (2 GB Kit) 

Для разгона модулей DDR3 напряжение питания было повышено со стандартных 1.5 до 1.7 В, а пара модулей DDR2 тестировалась при напряжении 2.4 В (рабочее напряжение питания, рекомендуемое производителем, составляет 2.3-2.35 В). Тройка модулей DDR3 показала себя совершенно одинаково, разогнавшись с 533 до 700 МГц. Для стабильной работы в режиме DDR3-1400 тайминги памяти пришлось увеличить до 7-7-7-20. Память Kingston KHX6400D2ULK2/2G смогла стабильно работать в режиме DDR2-853 без изменения таймингов, а при увеличении таймингов до значений 5-5-5-15 памяти стабильно функционировала в режиме DDR2-1000. Проиллюстрируем это скриншотами: 

Несмотря на то, что мы использовали последнюю версию утилиты CPU-Z, тайминги отображаются совершенно некорректно.

Чего нельзя сказать о работе утилиты с модулями DDR2 – все отображается верно. 

Рассмотрим результаты тестирования модулей памяти при помощи синтетического бенчмарка, встроенного в популярную утилиту Everest. Начнем, пожалуй, с памяти DDR2. 

Разгон закономерно приводит к увеличению скорости чтения из памяти и записи в память. Теперь посмотрим, на что способна память нового поколения. Ввиду идентичных результатов разгона будем показывать скриншоты, демонстрирующие достижение конкретной частоты, подразумевая при этом все DDR3-модули:

Примечательно, что даже на частоте по умолчанию модуль DDR3-1066 обходит в синтетическом тестировании память DDR2, работающую в режиме DDR2-1000. 

Разгон до эффективной частоты 1400 МГц выводит память DDR3 в безоговорочные лидеры синтетического бенчмарка Everest. 

Рассмотрим поведение тестируемых модулей в популярном бенчмарке 3DMark2006, а также в игровом приложении Company of Heroes. Результаты приведены в таблице:

Полученные результаты говорят сами за себя: бюджетная память DDR3 опережает неразогнанную по частоте память DDR2, даже несмотря на весьма агрессивные тайминги последней. Однако из-за возрастающих при разгоне задержках память DDR3 проигрывает своей разогнанной предшественнице. А ведь есть еще память DDR2-1250, которая была бы еще быстрее, а с ней теоретически могла бы соперничать память не ниже уровня DDR3-1600. Результат гигабайтного комплекта памяти (последняя строка таблицы) говорит сам за себя: современные приложения требуют не менее 2 гигабайт оперативной памяти, так что обращайте внимание только на соответствующие комплекты. 

Выводы 

Итак, пора подводить первые итоги. Память стандарта DDR2 пока еще достаточно крепко "стоит на ногах" во многом благодаря своей экстремально низкой цене, которая на момент написания статьи составляла порядка $25 за стандартный гигабайтовый модуль DDR2-667, а также благодаря очень ограниченному ассортименту материнских плат, поддерживающих память нового стандарта вкупе с чрезвычайно высокими ценами на соответствующие модули памяти. Так что, пожалуй, память DDR3 является новым "царем горы" лишь в сегменте High-End, где правят бал модули уровня DDR3-1800. Основной же массе пользователей мы порекомендуем придерживаться прежнего курса, благо память DDR2 поддерживается даже самыми новыми чипсетами.  

Что касается протестированных сегодня модулей, то модули DDR3 показали себя достаточно неплохо, но не более того. А будь их цена хотя бы вдвое ниже нынешней, то ситуация была бы иная, ведь пока даже разгон до уровня DDR3-1400 не спасает новую память от отставания от наиболее быстрых представителей поколения DDR2  

Пара модулей Kingston KHX6400D2ULK2/2G стандарта DDR2 запомнилась нам своими впечатляющими таймингами и хорошим разгоном при увеличенных таймингах, что позволило ей обойти память нового стандарта в игровых тестах.  

Все протестированные модули Kingston понравились нам за свою высокую стабильность, и мы можем с чистой совестью рекомендовать их как обычным пользователям, так и оверклокерам. Выбор же между стандартами следует осуществлять в соответствии с конкретными потребностями.  

Редакция выражает благодарность компании Kingston за предоставленные на тестирование модули памяти; компаниям Floston и Hiper – за предоставленный кулер и блок питания

 

Фотографии выполнены в студии TECHLABS, фотограф Дмитрий Филатов