DDR3 SDRAM

Для термина «DDR» см. также другие значения.

Модули памяти DDR3, представленные Samsung на Intel Developer Forum 2008

Модуль памяти DDR3

DDR3 SDRAM (англ. double-data-rate three synchronous dynamic random access memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, третье поколение) — тип оперативной памяти, используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видеопамяти. Пришла на смену памяти типа DDR2 SDRAM, увеличив размер предподкачки с 4 бит до 8 бит[1][2].

У DDR3 уменьшено потребление энергии по сравнению с модулями DDR2, что обусловлено пониженным (1,5 В, по сравнению с 1,8 В для DDR2 и 2,5 В для DDR) напряжением питания ячеек памяти[3][4]. Снижение напряжения питания достигается за счёт использования более тонкого техпроцесса (вначале — 90 нм, в дальнейшем — 65, 50, 40 нм) при производстве микросхем и применения транзисторов с двойным затвором Dual-gate (что способствует снижению токов утечки).

Существует вариант памяти DDR3L (L означает Low Voltage) с ещё более низким напряжением питания, 1,35 В, что меньше традиционного для DDR3 на 10 %[5].
Также существует модули памяти DDR3U (U означает Ultra Low Voltage) с напряжением питания 1,25 В, что ещё на 10 % меньше, чем принятое для DDR3L.
Финальная спецификация на все три разновидности (DDR3, DDR3L, DDR3U) была опубликована на сайте JEDEC в декабре 2010 с дополнениями, касающимися стандартов DDR3U-800, DDR3U-1066, DDR3U-1333, а также DDR3U-1600 (в октябре 2011)[6].

Типичные объёмы обычных модулей памяти DDR3 составляют от 1 ГБ до 16 ГБ. В виде SO-DIMM обычно реализуются модули ёмкостью до 8 ГБ; с 2013 года выпускаются модули SO-DIMM 16 ГБ, но они редки и имеют ограниченную совместимость[7].

Сами микросхемы памяти DDR3 производятся исключительно в корпусах типа BGA.

Совместимость

Сравнение по внешнему виду планок памяти DIMM (для десктопных систем): DDR, DDR2, DDR3 и DDR4

Сравнение по внешнему виду планок памяти SO-DIMM (для мобильных систем и ноутбуков): DDR, DDR2, DDR3

Модули DIMM с памятью DDR3, имеющие 240 контактов, не совместимы с модулями памяти DDR2 ни электрически, ни механически. Ключ расположен в другом месте, поэтому модули DDR3 не могут быть установлены в слоты DDR2, сделано это с целью предотвращения ошибочной установки одних модулей вместо других и их возможного повреждения вследствие несовпадения электрических параметров, а также для невозможности установки родного модуля не той стороной.

В переходный период производители выпускали материнские платы, которые поддерживали установку и модулей DDR2, и DDR3, имея соответствующие разъёмы (слоты) под каждый из двух типов, но одновременная работа модулей разных типов не допускалась.

При использовании процессоров Intel Skylake (шестое поколение) и более новых возможна установка только модулей памяти DDR3L 1,35 В (но не DDR3 1,5 В). При этом такие модули и слоты для них не имеют какой-либо защитной особенности, что создает риск установки несовместимой памяти[8].

Спецификации стандартов

Стандартное название	Частота памяти, МГц[9]	Время цикла, нс	Частота шины, МГц	Эффективная скорость, млн передач/с	Название модуля	Пиковая скорость передачи данных при 64-битной шине данных в одноканальном режиме, МБайт/с
DDR3‑800	100	10,00	400	800	PC3‑6400	6400
DDR3‑1066	133	7,50	533	1066	PC3‑8500	8533
DDR3‑1333	166	6,00	667	1333	PC3‑10600	10667
DDR3‑1600	200	5,00	800	1600	PC3‑12800	12800
DDR3‑1866	233	4,29	933	1866	PC3‑14900	14933
DDR3‑2133	266	3,75	1066	2133	PC3‑17000	17066
DDR3‑2400	300	3,33	1200	2400	PC3‑19200	19200

Несмотря на то что стандартом не описывается память со скоростью работы выше DDR3-2400 или отличной от указанной в таблице, следует заметить, что также существуют и нестандартные решения, такие как DDR3-2000 (например, Team Xtreem TXD34096M2000HC9DC-L[10]) или более быстрые DDR3-2666, DDR3-2933[11] (пропускная способность последних сопоставима с аналогичными модулями DDR4-2666 и DDR4-2933 соответственно).

Возможности DDR3

Возможности микросхем DDR3 SDRAM

• Предвыборка 8 слов на каждое обращение (Prefetch buffer)[12][13]
• Функция асинхронного сброса с отдельным контактом
• Поддержка компенсации времени готовности на системном уровне
• Зеркальное расположение контактов, удобное для сборки модулей
• Выполнение CAS Write Latency за такт
• Встроенная терминация данных
• Встроенная калибровка ввода-вывода (мониторинг времени готовности и корректировка уровней)
• Автоматическая калибровка шины данных

Возможности модулей DIMM DDR3

• Последовательная топология управляющей шины (управление, команды, адреса) с внутримодульной терминацией
• Высокоточные резисторы в цепях калибровки
• Введен более компактный тип модулей VLP для использования в Blade-серверах[14]

Существуют различные типы модулей: DIMM, UDIMM, RDIMM; SODIMM, mini RDIMM, MicroDIMM[14]

Преимущества и недостатки

Преимущества по сравнению с DDR2

• Бо́льшая пропускная способность (до 19200 МБайт/с)
• Меньшее энергопотребление.

Недостатки по сравнению с DDR2

• Более высокая CAS-латентность (компенсируется большей пропускной способностью)

Производители микросхем памяти

В 2012—2013 годах более 10 % рынка поставок микросхем памяти DDR3 занимали[15][16]

• Samsung — около 40 %
• Hynix — 24 %
• Elpida Memory^[англ.] (в 2013 году выкуплена компанией Micron Technology) — 12 %
• Micron — 12 %

Небольшую долю также имели тайваньские Nanya (Elixir, Nanya Technology Corporation) и Winbond.

См. также

• DDR2 SDRAM
• Двухканальный режим
• Трёхканальный режим
• DDR4 SDRAM

Примечания

1. Ilya Gavrichenkov (7 сентября 2007). "DDR3 SDRAM: Revolution or Evolution?. Page 2" (англ.). Xbit labs. Архивировано из оригинала 16 декабря 2013. Дата обращения: 15 декабря 2013.
2. Дмитрий Беседин. Первый взгляд на DDR3 Изучаем новое поколение памяти DDR SDRAM, теоретически и практически  (неопр.). IXBT (15 мая 2007). Дата обращения: 15 декабря 2013. Архивировано 16 декабря 2013 года.
3. Samsung First With Lower Cost, Power Saving 30nm DDR3 DRAM (англ.). PCWorld (31 января 2010). Дата обращения: 30 сентября 2020. Архивировано 6 августа 2020 года.
4. Samsung представляет первые в мире 30-нанометровые микрочипы DDR3 DRAM  (неопр.). hard.compulenta.ru. Дата обращения: 30 сентября 2020. Архивировано из оригинала 16 декабря 2013 года.
5. Память DDR3L - низковольтная версия DDR3 // [[3DNews Daily Digital Digest|3DNews]], 21.06.2008  (неопр.). Дата обращения: 6 июня 2016. Архивировано 11 августа 2016 года.
6. DEFINITION OF THE SSTE32882 REGISTERING CLOCK DRIVER WITH PARITY AND QUAD CHIP SELECTS FOR DDR3/DDR3L/DDR3U RDIMM  (неопр.). Дата обращения: 18 февраля 2018. Архивировано 18 февраля 2018 года.
7. "16 GB SO-DIMM RAM modules: Everything you need to know". techrepublic. 23 сентября 2015. Архивировано 27 октября 2018. Дата обращения: 27 октября 2018.
8. "Модули DDR3 эксплуатировать с процессорами Skylake нежелательно". overclockers.ru. 29 сентября 2015. Архивировано 8 апреля 2016. Дата обращения: 19 декабря 2016.
9. Joel Hruska (14 июля 2014). "Forget Moore's law: Hot and slow DRAM is a major roadblock to exascale and beyond" (англ.). extremetech. Архивировано 2 февраля 2017. Дата обращения: 29 января 2017.
10. Обзор комплекта памяти DDR3 Team Xtreem TXD34096M2000HC9DC-L  (неопр.). Дата обращения: 18 февраля 2018. Архивировано 18 февраля 2018 года.
11. Обзор DDR3-2933 МГц Apacer Thunderbird 2×4 ГБ  (неопр.). Дата обращения: 18 февраля 2018. Архивировано 18 февраля 2018 года.
12. https://www.synopsys.com/Company/Publications/DWTB/Pages/dwtb-ddr4-bank-groups-2013Q2.aspx Архивная копия от 10 июня 2013 на Wayback Machine «When the original SDR (single data rate) SDRAM was introduced, there was no need for a prefetch. Every time a column cycle was executed, it accessed one word of data, and that was pushed out of the SDRAM. … DDR3’s prefetch of eight»
13. Дмитрий Беседин. Первый взгляд на DDR3 Изучаем новое поколение памяти DDR SDRAM, теоретически и практически  (неопр.). IXBT (15 мая 2007). Дата обращения: 15 декабря 2013. Архивировано 16 декабря 2013 года. "используемые 200-МГц микросхемы должны передавать по 8 бит данных за каждый «свой» такт. То есть ширина внутренней шины данных микросхем памяти окажется уже в 8 раз больше по сравнению с шириной их внешней шины. Очевидно, такая схема передачи данных с рассмотренным преобразованием типа «8-1» будет называться схемой «8n-предвыборки» (8n-prefetch). "
14. Архивированная копия  (неопр.). Дата обращения: 29 января 2017. Архивировано 2 февраля 2017 года.
15. "DDR3 SDRAM Market Overview". Архивировано из оригинала 15 декабря 2013. Дата обращения: 15 декабря 2013. {{cite news}}: ; Неизвестный параметр |description= игнорируется (справка)
16. Anton Shilov (2013-13-05). "Commodity DRAM Price Rebound Results in Unusually Strong First Quarter Revenue. Samsung and SK Hynix Retain Leadership in DRAM Market" (англ.). Xbit Labs. Архивировано из оригинала 2013-12-16. Дата обращения: 2013-12-15.

Литература

• В. Соломенчук, П. Соломенчук. Железо ПК. — 2008. — ISBN 978-5-94157-711-8.
• Сергей Пахомов, Энциклопедия современной памяти // КомпьютерПресс 10’2006

Ссылки

• JEDEC
• Ilya Gavrichenkov (7 сентября 2007). "DDR3 SDRAM: Revolution or Evolution?. Page 2" (англ.). Xbit labs. Архивировано из оригинала 16 декабря 2013. Дата обращения: 15 декабря 2013.
• Дмитрий Беседин. Первый взгляд на DDR3 Изучаем новое поколение памяти DDR SDRAM, теоретически и практически  (неопр.). IXBT (15 мая 2007). Дата обращения: 15 декабря 2013.
• Как выбрать оперативную память DDR3? (рус.)