Cambio di memoria all’interno del PC – parte 2

Passiamo ora a descrivere le differenze tecnologiche che permettono alla DDR2 di partire alla pari e raggiungere senza sforzo frequenze superiori rispetto alla DDR. Le DDR2 400 hanno un core che funziona a 100 MHz, la metà di una DDR 400. Un cor …

Passiamo ora a descrivere le differenze tecnologiche che permettono alla DDR2
di partire alla pari e raggiungere senza sforzo frequenze superiori rispetto
alla DDR.

Le DDR2 400 hanno un core che funziona a 100 MHz, la metà di una DDR
400. Un core meno veloce significa meno problemi costruttivi e di riscaldamento
e un consumo energetico inferiore.

Per ottenere la stessa banda passante la DDR2 recupera 4 bit di informazioni
per ogni ciclo di clock invece dei due bit della DDR.

I dati forniti da un chip sono raccolti in un buffer e poi inviati al processore.
Nelle DDR2 il circuito di terminazione è stato spostato sul modulo di
memoria e ha la caratteristica di poter essere programmato in due valori di
resistenza in base alle caratteristiche riscontrate nella linea. La terminazione
evita la riflessione del segnale elettrico che si verifica quando il circuito
rimane aperto (resistenza infinita) la quale interferisce col segnale stesso.

Un’altra tecnica utilizzata per migliorare la qualità del segnale
è l’OCD (Off-Chip Driver), un sistema di adattamento
automatico dell’impedenza del modulo in relazione alle caratteristiche
della linea. I miglioramenti nella DDR2 riguardano anche i protocolli di trasmissione.

La gestione del ritardo
Posted CAS, AL (Additional Latency) e WL (Write Latency) migliorano l’efficienza
delle operazioni della memoria. Le DDR 400 hanno un CAS (Column Address Strobe)
Latency, detto anche CL, tipicamente di 2 o 3 mentre le DDR2 in prova dichiarano
un CL 4.

Il CAS Latency esprime la quantità di cicli di clock
che passano tra l’invio del segnale CAS e la disponibilità dei
dati, tempo che serve ai circuiti di memoria per recuperare le informazioni
dalle celle e presentarle al bus di uscita e dipendente dalle caratteristiche
elettriche del chip.

I chip utilizzati per le DDR e DDR2 non sono molto diversi nella tecnologia,
a parte il package, ma le DDR2 progettate per lavorare a frequenze più
alte richiedono qualche ciclo di clock in più per i motivi che spieghiamo
qui di seguito.

In media occorrono a un chip 15 ns per il recupero dei dati da una cella e
la loro presentazione. In un bus di memoria a 400 MHz (200 MHz reali come spiegato
all’inizio dell’articolo) un clock ha un periodo di tempo di 5 ns,
ciò equivale a tre cicli di clock corrispondenti a un CAS latency 3.

In una DDR2-533 (266 MHz) il segnale di clock dura 3,75 ns, con un CL 3 passerebbero
appena 11,25 ns, un tempo troppo breve per permettere al chip il recupero dei
dati. Di conseguenza una DDR2 533 richiede almeno 4 cicli di clock per raggiungere
i 15 ns.

Il CL aumenta con l’aumentare della frequenza del bus, ma la maggiore
frequenza del bus e di conseguenza la maggiore banda passante – la quantità
di informazioni in GB al secondo trasmesse – sopperiscono alla superiore
latenza.

Le DDR2 400 in teoria potrebbero funzionare senza problemi con un CL3 come
le DDR e infatti qualche produttore di moduli sta proponendo DDR2 con questo
CL.

Le prove sui primi moduli di memoria DDR2
Abbiamo provato tre coppie di memorie prodotte da Corsair, SimpleTech
e Micron Technology
.

Le tre memorie DDR2 in prova hanno gli stessi parametri costruttivi e i risultati
dei test memoria di PCMark 2004 e Sandra sono in pratica equivalenti. Le variazioni
rientrano nei limiti di tolleranza dei test.

I test sono stati eseguiti con un Pentium 4 EE LGA da 3,4 GHz fatto funzionare
a 3,2 GHz per avere una base di confronto con i risultati ottenuti da una DDR
400 in PCMark 2004.

I chip della memoria Corsair sono coperti da un dissipatore
in alluminio per lo smaltimento del calore. In realtà non ce ne sarebbe
bisogno in quanto le DDR2 nel funzionamento normale non raggiungono livelli
di temperatura pericolosi per l’integrità fisica del modulo.

Corsair però si è fatta un nome per la capacità dei suoi
moduli di funzionare in overclocking, a frequenze superiori alla nominale, e
in queste condizioni i chip di memoria raggiungono temperature elevate.

Altra caratteristica della memoria Corsair è che si tratta di moduli
che possiedono caratteristiche elettriche molto simili per non creare scompensi
nel funzionamento in coppia.

Le coppie di memorie di Micron e SimpleTech
sono composte da moduli sciolti non ottimizzati ma non abbiamo avuto problemi
di funzionamento. La tecnologia delle DDR2 è agli albori e nessuno dei
produttori si cimenta ancora in particolari personalizzazioni.

Le tre coppie di memorie provate hanno caratteristiche identiche di temporizzazione
e frequenza e ciò porta a dei risultati dei test memoria di PCMark 2004
e Sandra in pratica equivalenti.

Le variazioni rientrano nei limiti di tolleranza dei test. Dal raffronto tra
DDR e DDR2 si nota che la nuova generazione di memoria ha effettivamente
una maggiore banda passante rispetto alla DDR
, un elemento importante
per chi esegue lavori di grafica e video editing che fanno un uso pesante della
memoria.

Per quanto riguarda i prezzi indicativamente si parla di 195 euro per un modulo
da 512 MB DDR2 a 533 MHz (contro i circa 150 euro di un modulo DDR).

Produttore Corsair Micron SimpleTech
Modello CM2X512-4200 MT16HTF6464AG S512R3NM2QK-I
Dimensione modulo 512 MB (x2) 512 MB (x2) 512 MB (x2)
Frequenza bus 533 MHz (266 x 2) 533 MHz (266 x 2) 533 MHz (266 x 2)
CAS# 4 4 4
RAS# to CAS# 4 4 4
RAS# Precharge 4 4 4
Cycle Time (tRAS) 12,0 12,0 12,0
Modello   DDR 400
PC Mark 2004 Memory 5.142 5.213 5.164 4.915
Media Sandra MB/sec 18.764 18.772 18.743 nd
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