1. Tìm hiểu DDR3
Xét về hình thức, DDR3 cũng giống với DDR2, có 240 chân nhưng nếu bạn cắm thanh RAM DDR3 vào khe DDR2 sẽ không vừa vì rãnh chia của DDR3 khác DDR2. Để dùng được DDR3, bạn phải có bo mạch chủ hỗ trợ DDR3 hay chọn bo mạch hỗ trợ cả 2 chuẩn DDR2 và DDR3 (có 2 khe cắm cho riêng DDR2 và DDR3). Ví dụ, bo mạch chủ MSI dòng Combo gồm MSI P35 Platinum Combo, MSI P35 Neo Combo, hoặc Gigabyte có GA P35C-DS3R...
(xem bảng 1)
Bảng 1: Đặc tả DDR2 và DDR3 của JEDEC
DDR2 DDR3
Tốc độ 400-800 MHz 800-1600 MHz Điện thế/dao động 1,8V +/- 0,1V 1,5V +/- 0,075V Data prefetch 4-bit 8-bit
Cấu hình liên kết Mô hình T Mô hình Fly-by Cảm biến nhiệt Không Có (tùy chọn) Độ trễ CAS 3-5 6-10
Dung lượng chip 256Mb – 4Mb 512Mb – 8Mb
Theo JEDEC (xem bảng 2), bạn dễ nhận thấy DDR3 có tốc độ từ 800MHz đến 1600MHz.
Như vậy có thể xem mốc 1333MHz là chuẩn thông thường của dòng DDR3 nếu dựa vào BXL sắp đến của Intel trên công nghệ 45nm sẽ có FSB 1333MHz. Hiện thời và trong tương lai gần, BMC, BXL FSB 1333MHz nhất là chipset vẫn sẽ hỗ trợ “ngược” với DDR2, nhưng với suy luận thông thường dựa trên tần số xung chúng ta dường như sẽ gặp phải “tình trạng thắt cổ chai” do hệ thống không khai thác hết luồng FSB của CPU. Tuy vậy, một số thử nghiệm ban đầu của chúng tôi tại Test Lab cho thấy sự khác biệt hiệu năng hệ thống giữa DDR2 và DDR3 vẫn chưa thực sự ấn tượng.
Đến đây, bạn có thể phần nào cảm nhận được DDR3 xuất hiện do một phần “sức ép” của dòng cuốn CPU. Chúng ta sẽ thử xem xét 2 tốc độ cao nhất của mỗi chuẩn: DDR3-1600 và DDR2-800. Theo JEDEC, DDR3-1600 sẽ có độ trễ là 8-8-8, tương đương với 10ns (xem bảng 2). Trong khi đó, DDR2-800 đã đạt mức độ trễ 4-4-4 với thời gian tương đương
– Trung tâm đào tạo bác sĩ máy tính thực hành Chuyên khoa PC
10ns. Nếu dựa trên chi tiết này, bạn sẽ dễ dàng đánh đồng về tốc độ của DDR2-800 tương đương với DDR3-1600 (bảng 2).
Bảng 2
Tần số Timings Băng thông ở chế
độ kênh đôi Độ trễ
(TRCD) Năm DDR3-800 6-6-6 12.8 GB/s 15.0 ns 2007 DDR3-800 5-5-5 12.8 GB/s 12.5 ns 2007 DDR3-1066 8-8-8 17.1 GB/s 15.0 ns 2007 DDR3-1066 7-7-7 17.1 GB/s 13.1 ns 2007 DDR3-1366 6-6-6 17.1 GB/s 11.2 ns 2007 - 2008 DDR3-1333 9-9-9 21.3 GB/s 13.5 ns 2008 DDR3-1333 8-8-8 21.3 GB/s 12.0 ns 2008 DDR3-1333 7-7-7 21.3 GB/s 10.5 ns 2008 - 2009 DDR3-1600 10-10-10 25.6 GB/s 12.5 ns 2009 DDR3-1600 9-9-9 25.6 GB/s 11.3 ns 2009 - 2010 DDR3-1600 8-8-8 25.6 GB/s 10.0 ns 2009 - 2010
ắ Vậy tại sao độ trễ của DDR2 là 4-4-4 và sang DDR3 tăng lờn 8-8-8?
Tần số của DDR3 đạt 1600MHz, gấp đôi của DDR2 800MHz nhờ có thông số data prefetch của DDR3 gấp đôi DDR2. Data prefetch có nhiệm vụ chuyển dữ liệu từ DRAM lưu trữ thông tin sang bộ đệm xuất/nhập. DDR2 dùng mẫu 4-bit và DDR3 dùng mẫu 8-bit nên lưu lượng dữ liệu từ DRAM đến bộ đệm của DDR3 gấp đôi DDR2 nhưng vẫn chạy trên cùng một băng thông. Do vậy, đây là nguyên nhân dẫn đến độ trễ của DDR3 cao gấp đôi của DDR2. Ngoài ra, bộ đệm xuất/nhập của DDR3 phải tải nặng hơn DDR2.
2. Điểm tiến bộ
Nếu dựa vào chi tiết kỹ thụât trên, DDR3 không “đáng giá” so với DDR2. Tuy nhiên, ngoài tính năng trên, DDR3 hơn DDR2 về các mặt khác, trong số đó quan trọng nhất là điện thế.
DDR3 dùng điện thế 1,5V trong khi DDR2 phải là 1,8V ở cùng tốc độ bus (trước đây, DDR phải đến 2,5V) nên sẽ làm giảm điện năng tiêu thụ. Hơn nữa, để cải thiện hơn nữa về năng lượng, DDR3 có chức năng làm tươi (refresh) theo vùng. Trước đây, DDR và DDR2 thực hiện chức năng refresh cho toàn bộ DRAM theo một chu kỳ nhất định, cả những DRAM đang ở trạng thái nghỉ (idle), do vậy tốn “tiền điện” vô ích. Còn DDR3 chỉ refresh theo chu kỳ những DRAM nào đang ở tình trạng hoạt động. Ngoài ra, DDR3 còn có bộ cảm biến nhiệt (chỉ là tùy chọn, không bắt buộc trong JEDEC) để giúp kỹ sư thiết kế quy định chu kỳ refresh tối thiểu nhằm cải thiện hơn nữa mức tiêu thụ điện năng có cơ chế bảo vệ để bộ nhớ hoạt động ở ngưỡng tối ưu; đây cũng là thước đo chính xác cho dân ép xung trong việc giám sát thành phần hệ thống.
Bên cạnh điện thế thấp của DDR3, để tăng khả năng hợp nhất của các module, JEDEC đưa ra mô hình liên kết dạng Fly-by giữa các DRAM và dòng chuyển dữ liệu (mang địa chỉ, lệnh, tín hiệu điều khiển và xung nhịp đồng hồ của DRAM này sang DRAM khác). DDR2 dùng mô hình T và DDR3 cải tiến lên mô hình Fly-by. Trước đây, với mô hình T của DDR2, bạn có thể hình dung các lệnh và địa chỉ được đưa vào một cái phễu hình chữ T và được đổ xuống hết một lần cho các DRAM xử lý. Với mô hình Fly-by, dòng lệnh điều khiển và địa chỉ là dạng dòng đơn, duy nhất chạy từ DRAM này sang DRAM khác. Mô hình Fly-by nhờ bộ điều khiển để đưa ra độ trễ tín hiệu tự động ở DRAM và mỗi DRAM có một mạch điện cân chỉnh tự động và lưu lại dữ liệu cân chỉnh cho riêng module DRAM đó. Thay đổi mô hình từ T sang Fly-by cũng dẫn đến phải thay đổi các thuật toán đọc/ghi dữ liệu. Về lý thuyết, mô hình này rút ngắn được thời gian phân bổ dữ liệu đến DRAM hơn so với mô hình T.
– Trung tâm đào tạo bác sĩ máy tính thực hành Chuyên khoa PC
Một điểm nổi trội của DDR3 chính là dung lượng chip được tăng lên đáng kể, có thể nói là gấp đôi so với DDR2. Một chip DDR3 có dung lượng từ 512Mb đến 8Mb, điều này có nghĩa là dung lượng một thanh RAM DDR3 có thể đạt đến 4GB.
Tuy DDR3 chưa thực sự cất cánh trong năm nay, nhưng theo dự đoán của các nhà phân tích (biểu đồ), bạn có thể thấy được từ nay đến 2012, DDR3 sẽ bắt đầu phổ biến hơn và DDR2 sẽ dần dần biến mất, cũng như DDR đến năm 2008 sẽ hầu như không còn xuất hiện trên thị trường. Xa hơn nữa, DDR4 sẽ xuất hiện năm 2011.
Bộ nhớ 2007 2008 2009 2010 DDR 14% 3% 2% 1%
DDR2 83% 78% 64% 33%
DDR3 3% 19% 34% 60%
3. DDR3 16 GB trình diễn sức mạnh
Tại Diễn đàn các nhà phát triển Intel (IDF) diễn ra ở San Francisco (Mỹ), các chuyên gia ghép 10 thanh RAM 16 GB của Hynix chạy trong hệ thống dùng vi xử lý mới Nehalem của Intel, cho tốc độ xử lý gấp 1.000 lần so với bình thường.
Đây là máy chủ có bộ nhớ 144 GB của Intel dùng công nghệ DDR3 R-DIMM và Meta SDRAM của H module trong 18 module của máy chủ này là sản phẩm 8 GB. Công nghệ DDR3 MetaRAM giúp Hy những sản phẩm giá rẻ, dung lượng cao.
Hình ảnh nhìn gần hơn về hệ thống này.
– Trung tâm đào tạo bác sĩ máy tính thực hành Chuyên khoa PC
Một máy chủ khác nhìn gọn gàng hơn với 10 module nhưng mỗi module là RAM DDR3 16 GB.
Dưới mỗi thiết bị tỏa nhiệt màu xanh dương, bạn có thể thấy cơ cấu sắp xếp kiểu 2 module được ghép chồng lên "đầu" nhau, giữa đó là các chipset MetaRAM.
Trong thử nghiệm, cả hai hệ thống trên đều dùng đến khoảng 100 GB bộ nhớ. Với cấu hình "khủng" như thế này, tốc độ xử lý của hệ thống gấp 1.000 lần so với bình thường.
4. SDRAM DDR3-2500 tốc độ 2.5Gbps
Công ty ELPIDA Nhật Bản mới đây công bố, đã nghiên cứu thành công chip DDR3 SDRAM đầu tiên với tốc độ truyền dữ liệu lên tới 2.5Gbps.
Để đạt được tốc độ này, ELPIDA sử dụng nguyên liệu đồng làm mạch điện, tần suất có thể lên đến 25% so với mạch điện sử dụng nguyên liệu nhôm thông thường và công suất tiêu thụ tối đa giảm 22%.
– Trung tâm đào tạo bác sĩ máy tính thực hành Chuyên khoa PC
Vì vậy, trong môi trường điện áp tiêu chuẩn 1.5V có thể đạt được tốc độ 2.5Gbps, ngay cả khi hoạt động trong môi trường điện áp siêu thấp 1.2v, thì băng thông dữ liệu vẫn có thể đạt được 1.8Gbps.
ELPIDA cũng thông báo sẽ tung ra sản phẩm DDR3-2500 với dung lượng 1Gbit. ELPIDA còn cho biết, trong thời gian tới sẽ tiếp tục tung ra sản phẩm dành cho Server và PC cao cấp, hướng tới xu thế sản phẩm tốc độ cao và tiêu thụ điện áp thấp.
PHẦN V