万事俱备还欠什么?芝奇DDR3内存测试
诸葛亮猜透了他的心事,就笑着说:“我有个药方,保证治好您的病。”说完,写了16个字,递给周瑜。这16个字是: 欲破曹公,宜用火攻;万事俱备,只欠东风。周瑜忙向诸葛亮请教办法,诸葛亮懂得天文,知道几天内会刮东南风,就说自己能用法术借来东南风。后来,果然刮起了东南风,使吴军火攻成功,曹军大败而归。
● DDR到DDR2内存的改朝换代
在内存领域里,新的内存想要崛起需要众多因素配合。就如现在市面上的主流DDR2一样,多方面的支持才造就了今天这样的局面。其实在2006年之前,DDR内存占据了大壁江山,但是由于AMD在06年第二季度发布全新的AM2接口,引进了DDR2内存的支持,再也不支持DDR内存。再加上Intel力挺DDR2内存。
AMD 接口的转变,支持DDR2内存
◎ 外部因素
1.Socket M2架构处理器盛行,内嵌了DDR2的内存控制器而非DDR1
2.从I9X5芯片组开始,Intel就已经开始下定决心将LGA775、PCI-E与DDR2这几大变革普及到底
3.高频率,现在DDR2可以达到1066MHz,DDR内存最高为400MHz
4.价格,同样512MB容量,DDR 400比DDR2 667贵50~100元
◎ 内部因素
1.电压也比DDR的2.5v低许多,在1.8v的同频率下DDR2可比DDR低一半功耗,高频低功耗是DDR2内存的优点
2.DDR2采用更低发热量,更低功耗的情况下,反而获得更快的频率提升,突破标准DDR的400MHZ限制
3.DDR2内存可进行4bit预读取。两倍于标准DDR内存的2BIT预读取
虽说DDR2与DDR名字仅一字之差,但它们可以说是质的不同了。由JEDEC(电子设备工程联合委员会)进行开发的新生代内存技术标准DDR2 SDRAM,虽然同是采用了在时钟的上升/下降延同时进行数据传输的基本方式,但DDR2内存却拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力(即:4bit数据读预取)。 内外因素的带动下使得DDR2内存慢慢崛起,万事具备,只差价格这支东风让DDR2内存迅速成为主流。
自从2006年下半年开始,让DDR2成为主流的东风已经到来,DDR2内存价格在平稳下滑。特别是进入2007年,内存价格迅速下滑,现在1GB DDR2-667已经降到250元左右,可是DDR内存比其高出上百元。DDR2凭借低廉的价格,已经完全取代DDR内存的地位,市面上还会购买DDR内存的人微乎其微,DDR过渡到DDR2内存的时代已经全部完成。
DDR2内存的好日子还没过上几天,它的下一代产品DDR3横空出世,又成为了人们关注的对象。DDR2改朝换代的情况会不会马上来临呢?DDR3是否已经准备好代替DDR2成为市场主流呢?
【文章导航】
◎ DDR3要发展需要那些条件
『DDR3与DDR2不同之处』
『AMD处理器支持DDR3』
『Intel芯片组支持DDR3』
『万事具备,还欠什么』
『解答消费者疑问?为啥要用DDR3』
◎ DDR3简要测试
『芝奇 GSKILL DDR3 DualChannel 』
『稳定性、读取速度测试』
◎ 2007年DDR3内存回顾
『南亚推出的DDR3内存』
『CeBIT展会上DDR3内存』
『中国IDF峰会上DDR3内存』
● DDR3与DDR2的不同之处
1、逻辑Bank数量
DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的设计,目的就是为了应对未来大容量芯片的需求。而DDR3很可能将从2Gb容量起步,因此起始的逻辑Bank就是8个,另外还为未来的16个逻辑Bank做好了准备。
2、封装(Packages)
DDR3由于新增了一些功能,所以在引脚方面会有所增加,8bit芯片采用78球FBGA封装,16bit芯片采用96球FBGA封装,而DDR2则有60/68/84球FBGA封装三种规格。并且DDR3必须是绿色封装,不能含有任何有害物质。
3、突发长度(BL,Burst Length)
由于DDR3的预取为8bit,所以突发传输周期(BL,Burst Length)也固定为8,而对于DDR2和早期的DDR架构的系统,BL=4也是常用的,DDR3为此增加了一个4-bit Burst Chop(突发突变)模式,即由一个BL=4的读取操作加上一个BL=4的写入操作来合成一个BL=8的数据突发传输,届时可通过A12地址线来控制这一突发模式。而且需要指出的是,任何突发中断操作都将在DDR3内存中予以禁止,且不予支持,取而代之的是更灵活的突发传输控制(如4bit顺序突发)。
4、寻址时序(Timing)
就像DDR2从DDR转变而来后延迟周期数增加一样,DDR3的CL周期也将比DDR2有所提高。DDR2的CL范围一般在2至5之间,而DDR3则在5至11之间,且附加延迟(AL)的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0至4,而DDR3时AL有三种选项,分别是0、CL-1和CL-2。另外,DDR3还新增加了一个时序参数——写入延迟(CWD),这一参数将根据具体的工作频率而定。
5、新增功能——重置(Reset)
重置是DDR3新增的一项重要功能,并为此专门准备了一个引脚。DRAM业界已经很早以前就要求增这一功能,如今终于在DDR3身上实现。这一引脚将使DDR3的初始化处理变得简单。当Reset命令有效时,DDR3内存将停止所有的操作,并切换至最少量活动的状态,以节约电力。在Reset期间,DDR3内存将关闭内在的大部分功能,所以有数据接收与发送器都将关闭。所有内部的程序装置将复位,DLL(延迟锁相环路)与时钟电路将停止工作,而且不理睬数据总线上的任何动静。这样一来,将使DDR3达到最节省电力的目的。
6、新增功能——ZQ校准
ZQ也是一个新增的脚,在这个引脚上接有一个240欧姆的低公差参考电阻。这个引脚通过一个命令集,通过片上校准引擎(ODCE,On-Die Calibration Engine)来自动校验数据输出驱动器导通电阻与ODT的终结电阻值。当系统发出这一指令之后,将用相应的时钟周期(在加电与初始化之后用512个时钟周期,在退出自刷新操作后用256时钟周期、在其他情况下用64个时钟周期)对导通电阻和ODT电阻进行重新校准。
对于内存系统工作非常重要的参考电压信号VREF,在DDR3系统中将分为两个信号。一个是为命令与地址信号服务的VREFCA,另一个是为数据总线服务的VREFDQ,它将有效的提高系统数据总线的信噪等级。
8、根据温度自动自刷新(SRT,Self-Refresh Temperature)
为了保证所保存的数据不丢失,DRAM必须定时进行刷新,DDR3也不例外。不过,为了最大的节省电力,DDR3采用了一种新型的自动自刷新设计(ASR,Automatic Self-Refresh)。当开始ASR之后,将通过一个内置于DRAM芯片的温度传感器来控制刷新的频率,因为刷新频率高的话,消电就大,温度也随之升高。而温度传感器则在保证数据不丢失的情况下,尽量减少刷新频率,降低工作温度。不过DDR3的ASR是可选设计,并不见得市场上的DDR3内存都支持这一功能,因此还有一个附加的功能就是自刷新温度范围(SRT,Self-Refresh Temperature)。通过模式寄存器,可以选择两个温度范围,一个是普通的的温度范围(例如0℃至85℃),另一个是扩展温度范围,比如最高到95℃。对于DRAM内部设定的这两种温度范围,DRAM将以恒定的频率和电流进行刷新操作。
9、局部自刷新(RASR,Partial Array Self-Refresh)
这是DDR3的一个可选项,通过这一功能,DDR3内存芯片可以只刷新部分逻辑Bank,而不是全部刷新,从而最大限度的减少因自刷新产生的电力消耗。这一点与移动型内存(Mobile DRAM)的设计很相似。
10、点对点连接(P2P,Point-to-Point)
这是为了提高系统性能而进行了重要改动,也是与DDR2系统的一个关键区别。在DDR3系统中,一个内存控制器将只与一个内存通道打交道,而且这个内存通道只能一个插槽。因此内存控制器与DDR3内存模组之间是点对点(P2P,Point-to-Point)的关系(单物理Bank的模组),或者是点对双点(P22P,Point-to-two-Point)的关系(双物理Bank的模组),从而大大减轻了地址/命令/控制与数据总线的负载。而在内存模组方面,与DDR2的类别相类似,也有标准DIMM(台式PC)、SO-DIMM/Micro-DIMM(笔记本电脑)、FB-DIMM2(服务器)之分,其中第二代FB-DIMM将采用规格更高的AMB2(高级内存缓冲器)。不过目前有关DDR3内存模组的标准制定工作刚开始,引脚设计还没有最终确定。
除了以上10点之外,DDR3还在功耗管理,多用途寄存器方面有新的设计,但由于仍入于讨论阶段,且并不是太重要的功能,在此就不详细介绍了。DDR2与DDR3规格对比,业界认为DDR3-800将被限定于高端应用市场,这有点像当今DDR2-400的待遇,预计DDR3在台式机上将以1066MHz的速度起步
在自身有优势的情况下,DDR3想要得到发展还需要外部条件的支持。● 处理器支持DDR3
从AMD早期公布出的AMD K8L架构细节来看,AMD下一代K8L架构最主要的特点是采用模块化设计,从三级缓存到内存控制器,K8L核心内的每个组件都采用模块化设计,K8L的组件模块化设计将带来更强壮的性能和优化的连接界面。
AMD K8L处理器的每个核心都具备32KB+32KB的一级缓存,256KB的二级缓存和2MB的三级缓存,并且根据AMD的蓝图显示,三级缓存容量还将进一步提升。AMD表示,一级缓存容量减半是考虑到三级缓存加入的优化做法。
K8L架构采用DICE动态独立核心管理,ACPI层可以单独动态的控制每个核心功耗,在系统不使用该核心的情况下,可以将该核心完全关闭。
基于K8L架构的Opteron处理器将集成4条16-bit HyperTransport-3连接,并且可以转变成8条8-bit HyperTransport连接,以达到8个处理器插座达到最大32个完全互连核心的目的。
AMD K8L架构也就是我们现在所说的K10,原生支持4核心设计,。目前,AMD处理器将在今年夏天再次迎来架构更新,也就是业界期待已久的K10,而到了明年下半年,AMD又将带来新的45nm工艺、DDR3内存和Socket AM3接口。因此从现在情况来看,DDR2内存显然不是AMD最好的选择,高频率、低时序的DDR3内存必然会是AMD积极开拓的对象。除AMD的单方努力外,Intel芯片组的发展也对DDR3内存起到不可忽视的推动作用。现在Intel方面也明确公布出支持DDR3内存芯片组的详细规格,并且已经有产品上市。
● Intel芯片组支持DDR3
Intel可谓是产品推广的专家,这次它又将力推最能的P35芯片组。可喜的是这款芯片组支持频率更高、电压更得的DDR3内存标准。从Rembus推广未果,到支持DDR2到支持DDR3,Intel的新款芯片组的发布,带来的都是产业的整体升级,这次也不例外。
Intel将会于五月推出Bearlake系列芯片组,其中P35以及G33芯片组同时内建DDR2及DDR3内存控制器,因此支持DDR3的主板以及DRAM模块将会在今年第二季就会出现在市场上。随着此款芯片组的普及,想不用DDR3都是不可能的。
◎ 支持DDR3的P35主板已经在村里上市
据泡泡网主板频道的同事采集回来的信息指出, 尽管还有几天,才是英特尔P35系列芯片组正式上市的日子,但是国内已经有P35上市销售了。继5月8日广州发售微星P35主板后,北京中关村也很快发售了技嘉的P35主板。而上次发售的三款P35主板并不支持DDR3内存,这次技嘉又发售了一款支持DDR3内存规格的主板,型号为技嘉P35C-DS3R。
在价格方面,1GB型号在日本市场报价为43400日元,512MB为21900日元,分别合2800和1415元RMB。与DDR2的价格相比,DDR3内存价格太高。
● 万事具备,只欠价格风
虽然多方面已经就绪,预计07年下半年DDR3就可以全面推出,可是想要替代DDR2内存目前还是不可能做到的。因为成本问题是关键,就算你性能再强,你价格高可能会普及起来吗?就像目前优异显卡8800GTX,高昂的价格有多少人可以买得起呢。
从iSuppli于2006年第三季作出的DDR3对比DDR2出货量与价格预估报告可以看出,2007年DDR3内存模组出货仅占DDR3与DDR2内存模组市场总和不足一成,而DDR3内存模组售价平均比DDR2高出约五成。2008年DDR3内存模组出货将会提升至25%,而售价将会大幅贴近DDR2内存,但预计要直至2009年,市场才可能出现交替。
● 为什么我们要使用DDR3内存
抛开价格不谈,现在有很多消费者都会有些疑问,为什么我要买DDR3内存?甚至有些比较了解的消费者会说:“根本没必要换DDR3内存,用DDR2内存好好的。现在DDR2-800的性能都没有能完全发挥出来,就算是主板支持1333MHz FSB外频,也只是刚好能发挥双通道DDR2-800的性能而已。”确实,现在用DDR3还为时过早,但是不得不承认DDR3的普及是迟早的事。
◎ DDR3在DDR2的基础上采用几点新型设计:
1.8bit预取设计。突发传输周期的效果是8:4。DDR2为4bit预取,DDR3为8bit预取,这样DRAM内核的频率只有接口频率的1/8,DDR3-800的核心工作频率只有100MHz。
2.采用点对点的拓朴架构,以减轻地址/命令与控制总线的负担。这是DDR3与DDR2的一个关键区别。在DDR3系统中,一个内存控制器只与一个内存通道打交道,而且这个内存通道只能有一个插槽,因此,内存控制器与DDR3内存模组之间是点对点的关系,这样的设计大大地减轻了地址/命令/控制与数据总线的负载。
3.采用100nm以下的生产工艺,将工作电压从1.8V降至1.5V,在DDR3系统中,对于内存系统工作非常重要的参考电压信号VREF将分为两个信号,即为命令与地址信号服务的VREFCA和为数据总线服务的VREFDQ,这将有效地提高系统数据总线的信噪等级。
4.增加异步重置(Reset)与ZQ校准功能。重置是DDR3新增的一项重要功能,并为此专门准备了一个引脚。这一引脚将使DDR3的初始化处理变得简单。当Reset命令有效时,DDR3内存将停止所有操作,并切换至最少量活动状态,以节约电力。这样一来,将使DDR3达到最节省电力的目的。
● 软件上的吞噬使DDR3必然普及
虽然DDR3的售价还是比较昂贵,但是各大内存厂商还是很看好DDR3的前景。市场调研机构IDC公司资深分析师Shane Rau说:“2007年初将出现一些吞噬内存的计算和消费级应用,如微软公司的Vista操作系统。
Vista系统会占用很大的资源
DDR3推出毫无疑问是阻止不了的,虽然DDR3内存要到2009年才能成为主流,但是各大内存厂商还是很看好DDR3的前景。在普遍上市之前,我们提前来看看DDR3内存的简要测试,了解性能如何。
● 芝奇 GSKILL DDR3 DualChannel 测试
DDR3虽然还没有全面上市,但是这次借了GSKILL的工程样板来测试,图中为GSKILL目前的新包装,不过DDR3正式上市可能还会有不同的包装。
DDR2与DDR3的防呆缺口,防呆缺口可是很重要,可以让你一眼看出与主机板对应的方向,不至于插反而烧坏内存。不过笔者还是有看过有人DDR2摸黑插反硬上的,可能是主机板太软Q的关系才有办法直接上,当然硬扣上结果就是内存焦尸惨案。 从上图可以看出,DDR3的缺口比较没那么靠近中间。
● DDR3内存简要测试
此次测试平台使用支持DDR3内存的Intel P35主板,CPU为QX6800,内存则采用GSKILL DDR3-80 512MB×2 DualChannel。
CPU-Z信息
容量为1GB双通道
内存电压不变,把时序调节到5-5-5-15的情况下,测试了1小时15分钟,也没有出现错误的情况,证明DDR3-800内存是比较稳定的。
◎ 内存读取测试
上面这根频率为1066MHz的1GB内存工作电压1.5V,内部设定为7-7-7。据称DDR3内存在性能上和同频率的DDR2内存没有太大区别,不过DDR3内存可以达到更高的工作频率,就像现在显卡上的GDDR2、GDDR3显存一样。
以“多重动力,携手创新”为主题的英特尔2007年首场信息技术峰会(Intel Developer Forum,简称IDF)于昨天在北京国际会议中心正式开幕。今年是英特尔第一次将年度首场IDF选在美国之外举行,也是在中国举办的规模最大的一次峰会。
在展会上我们看到众多新技术与产品,这次展会有众多内存厂商参加,其中海力士也就是我们熟知,HYnix拥有先进的内存技术和制造工艺。在这次IDF上展出了众多产品,有即将推出的DDR3和GDDR4,使得平台性能持续发展。