Типы озу и производительность

В вопросах производительности памяти наблюдается некоторая путаница, поскольку обычно она измеряется в наносекундах, в то время как быстродействие процессоров — в мега­герцах и гигагерцах. В новых быстродействующих модулях памяти быстродействие измеря­ется в мегагерцах, что дополнительно усложняет ситуацию. К счастью, перевести одни еди­ницы измерения в другие не составляет труда.

Наносекунда — это одна миллиардная доля секунды, т.е. очень короткий промежуток вре­мени. В частности, скорость света в вакууме равна 299792 км/с, т.е. за одну миллиардную до­лю секунды световой луч проходит расстояние, равное всего 29,98 см, т.е. меньше длины обычной линейки.

Быстродействие микросхем памяти и систем в целом выражается в мегагерцах (МГц), т.е. в миллионах тактов в секунду, или же в гигагерцах (ГГц), т.е. в миллиардах тактов в секунду. Современные процессоры имеют тактовую частоту от 2 до 4 ГГц, хотя гораздо большее влия­ние на их производительность оказывает их внутренняя архитектура (например, многоядер-ность). Ранее были приведены формулы, позволяющие преобразовывать единицы измерения быстродействия. В табл. 6.2 представлена зависимость между быстродействием, выраженным в наносекундах (нc) и в мегагерцах (МГц).

Как можно заметить, при увеличении тактовой частоты продолжительность цикла уменьшается.

В ходе эволюции компьютеров для повышения эффективности обращения к памяти соз­давались различные уровни кэширования, позволяющие перехватывать обращения процессо­ра к более медленной основной памяти. Только недавно производительность модулей памяти DDR, DDR2 и DDR3 SDRAM сравнялась с производительностью шины процессора. Когда частоты шин процессора и памяти равны, производительность памяти становится оптималь­ной для конкретной системы.

Так, из табл. 6.2 видно, что модули DRAM, использовавшиеся в первых версиях Pentium и Pentium II до 1198 года, работали на частоте всего 16,7 МГц. При этом сами процессоры рабо­тали с частотой до 300 МГц при частоте шины 66 МГц. Все это приводило к глобальным дис­пропорциям в производительности процессора и памяти. Однако начиная с 1998 года про­мышленность перешла к выпуску более быстродействующих модулей SDRAM, способных работать на частоте шины 66 МГц. С тех пор основное внимание уделялось выравниванию быстродействия памяти и процессора.

К 2000 году скорость шины процессора и памяти увеличилась до 100 и даже 133 МГц (эти модули назывались РС100 и РС133 соответственно). В начале 2001 года быстродействие па­мяти удвоилось и стало равным 200 и 266 МГц; в 2002 году выпускались модули памяти DDR со скоростью 333 МГц, а в 2003 году — 400 и 533 МГц. В 2005-2006 годах рост быстродействия памяти соответствовал росту скорости шины процессора — от 667 до 800 МГц. В 2007 году ско­рость памяти DDR2 была доведена до 1066 МГц, и одновременно с этим была выпущена память DDR3 с такой же и более высокой частотой. В 2009 году память DDR3 стала самым популяр­ным типом памяти, используемым в новых системах; наиболее популярны модули с частотой до 1600 МГц. В табл. 6.3 приведены основные типы модулей памяти и их быстродействие.

DDR — Double Data Rate (удвоенная скорость передачи данных).

FPM— Fast Page Mode (быстрый постраничный режим).

SIMM— SingleInlineMemoryModule(модуль памяти с однорядным расположением выводов).

RIMM — Rambus Inline Memory Module (модульпамятистандартаRambus).