Мы рассмотрим ключевые параметры, которые нужно учитывать при выборе модулей памяти для различных устройств.
ECC, SoDIMM, Игровая, LRDIMM, CL17, PC-17400, DualRank, Kingston, Hynix — все это про оперативную память. Что к чему относится, как в этом разобраться и что выбирать — мы рассмотрим ключевые параметры, которые нужно учитывать при выборе модулей памяти.
Цель использования
Вся оперативная память делятся на два стандартных форм-фактора: для ПК /рабочих станций / серверов - DIMM и ноутбуков / микросистем - SoDIMM.
Модули для разных задач не взаимозаменяемы: например, оперативная память для ПК по размеру не подойдет к слоту в ноутбуке и не выдержит нагрузки, на которую рассчитаны серверные модули.
Есть еще несколько нестандартных форм-факторов, таких как MicroDIMM или MiniDIMM, но это частные случаи и обычный пользователь с такими модулями даже не сталкивается.
В этой статье мы рассмотрим модули первых двух типов.
Поколения
На осень 2019 актуальной является память поколения DDR4, а DDR3 остается еще довольно востребованной из-за широкого распространения хоть и устаревающих, но все еще довольно производительных систем.
Тактовая частота
Частота синхронизации приема и передачи данных, измеряется в МГц. Здесь довольно просто: чем выше этот показатель, тем быстрее работают приложения и тем дороже стоит модуль.
Тут стоит отметить, что, запустив диагностическую утилиту или посмотрев таблицу отчета POST при старте системы вы увидите вдвое меньшее значение, чем заявлено для модуля. Обман? - Нет, специфика. В самой аббревиатуре DDR заложена особенность передачи данных - Double Data Rate. Двойная частота передачи или же эффективная частота. Связанно это с тем, что в текущей реализации модулей памяти данные могут одновременно передаваться на чтение и на запись, тогда как при SDR SDRAM данные передавались только поочередно в одном направлении.
Тот же принцип работает с пропускной способностью: чем она выше, тем быстрее и дороже модуль.
Вообще частота и пропускная способность она же “рейтинг” на прямую связанны между собой и определяются как “частота X 8 = рейтинг, округленный к ближайшему ровному значению”. Например, для DDR4-2133 это будет 2133x8=PC4-17000 и наоборот: для PC4-19400 получается: 19400/8=2400Mhz.
Стандарт памяти
Самой спецификацией памяти и определением стандартов для нее занимается несколько организаций, объединенных в консорциум производителей памяти.
И как это ни странно, но самих стандартов-то не очень много. Например, для DDR3 это DDR3-800, 1066, 1333 и 1600 притом строго с одним значением CL. А для DDR4 это коридор от 1600 до 3200.
А как же DDR3-2400 или DDR4-4400 и “игровая память” спросите вы? А это фактически самовольные вариации, не относящиеся к стандартам. XMP - extreme memory profile это тоже вне рамок стандартов.
CAS Latency (CL)
Довольно важный параметр — это CL или количество тактовых циклов, нужных памяти для выдачи запрашиваемых данных.
Например, память с 20 CL задерживает ответ на 20 тактовых цикла, память с 15 CL — на 15 тактов. Таким образом, чем этот параметр меньше, тем быстрее будет работать выбранный модуль.
Как было сказано выше - у каждого стандарта всего 1 “правильное” значение CL. Так для DDR3-1600 это 11, а для DDR4-3200 это 22. По умолчанию именно с этими параметрами система будет пытаться включиться первый раз или при восстановлении после сбоя.
Такая память зовется обычной или стандартной.
“Игровая память“ кроме экстерьера отличается пониженными таймингами, что при значительном занижении дает весьма ощутимый рост производительности.
Но не во всех приложениях. Даже в самых популярных для домашнего сегмента приложениях - играх, в зависимости от игры низкие CL могут как давать до 10% роста FPS, так и вообще никак не влиять на игровой комфорт. К последнему случаю относятся почти все MMO проекты.
Напряжение модулей
Или вольтаж. Величина при которой модули бессбойно функционируют на заявленной частоте. Тут стоит обратить внимание, что для стандартной и серверной памяти это значение постоянно, а для “игровой” таких значений может быть несколько. Первое стандартное - 1.35v для DDR3, 1.2v для DDR4 и 1.25v для DDR3L, а остальные 1.5–1,65v и 1.35-1.4v соответственно предназначены для нестандартных частот или таймингов.
DDR3L — это модули третьего поколения с пониженным электропотреблением, они совместимы со слотами DDR3.
Также необходимо помнить, что повышенное напряжение негативно сказывается не только на самих модулях памяти, но и на процессорах. Причина этого в том, что контроллер памяти находится в составе кристалла т.е. непосредственно в самом процессоре, а не чипсете, как было до недавнего времени.
Т. ч. если для процессора заявлена память DDR3L, а вы установите обычную на 1.35v и по началу система будет работать стабильно, то по прошествию времени могут начаться сбои. И тут, увы, время деградации контроллера памяти может составить и 3 года, и 5 лет, что выйдет за все сроки гарантии.
Канальность
В первую очередь эта характеристика относится к процессорам и показывает со сколькими каналами памяти работает контроллер.
На текущий момент массово распространены процессоры с двуканальным контроллером. Это означает, что для максимальной производительности подсистемы оперативной памяти необходима установка как минимум 2 планок.
Но также есть процессоры с 3-канальным и 4-х и даже 6-nи.
Нужно ли устанавливать планки строго парами и строго одного объема? - Нет. Нужно чтоб просто были заняты слоты, относящиеся к обоим каналам. Можно установить по схеме 4-0-8-0, можно 4-4-8-0, в этом случае память будет работать в двуканальном, пусть и асинхронном режиме. Потери от асинхронного режима минимальны в сравнении с потерями при одноканальном режиме.
Для максимальной же производительности лучше всего установить только 2 модуля - по одному на каждый канал.
При этом для Intel лучше подойдут Dual Rank модули с низкими таймингами, а для AMD - Single Rank с высокой тактовой частотой.
Ранги
Они же rank — это число, которое означает количество наборов микросхем, разрядность каждого из которого составляет в сумме 64 бита, подключенных к управляющей линии Chip Select.
Чем выше ранг, тем большего объема оперативной памяти можно добиться при ограниченном количестве слотов. Обычно ранг маркируется буквами S (Single - одноранговая), D (Dual - двухранговая) и Q (Quad - четырехранговая).
Для домашних ПК актуальны SR и DR модули. В серверном сегменте встречаются QR модули объемами до 256ГБ. Да, четверть терабайта одной планкой.
Объем памяти
Объем необходимой оперативной памяти зависит от того, для каких задач вам нужен ПК или ноутбук. Обратите внимание, что оперативной памяти должно быть больше, чем указано в минимальных системных требованиях используемых программ.
Например, минимальные требования Google Chrome — 512 МБ, Word 2019–1 ГБ. Однако, часто пользователи запускают такие программы в нескольких окнах: ПК с 1 ГБ памяти с такой простой задачей уже не справится. Для офисных задач оптимально 8 ГБ памяти.
Для игр нужно от 8 ГБ оперативной памяти и более. Это видно на примере самых современных игр: в октябре 2019 года вышла The Outer Worlds, в рекомендуемых требованиях которой указаны именно 8 ГБ.
Если вы планируете запускать игры или другие производительные приложения в режиме многозадачности, может понадобиться более 16 ГБ.
Со временем новые приложения требуют все больше оперативной памяти — чем больше у вас ее будет, тем дольше вы сможете обойтись без апгрейда.
Например, вам нужно 8 ГБ памяти. В каком формате лучше выбрать: один модуль на 8 ГБ или два модуля по 4 ГБ? Так как большинство современных процессоров оснащены двухканальным контроллером памяти — эффективнее всего приобрести набор из двух или четырех модулей.
Сколько понадобится памяти для сервера — более индивидуальный вопрос, который нужно рассматривать отдельно в каждом конкретном случае.
ECC, RegDIMM, LRDIMM и прочие серверные тонкости
А можно в домашний ПК поставить сразу 128 или 256ГБ оперативной памяти? И нет, и да.
Основные типы серверной памяти:
ECC или UDIMM ECC — модуль с поддержкой контроля четности, но без поддержки регистра / буферизации. Такие модули могут самостоятельно исправлять возникающие единичные ошибки памяти, т. к. несут на себе дополнительный чип, в котором хранятся контрольные суммы значений.
RegDIMM — они же FBDIMM и RDIMM. ECC модули с дополнительным контроллером который расположен между чипами памяти и контроллером в процессоре. Этот контроллер берет на себя буферизацию адресов и частичное управление питанием, что дает возможность располагать в одном ранге и больше самих чипов памяти и больше самих модулей на каждый канал.
Но поскольку управление питанием чипов осуществляется на вспомогательном уровне - занятие всех свободных слотов памяти ведет к падению тактовой частоты всех планок.
LRDIMM — Load Reduced DIMM. Регистровый модуль с более продвинутым вспомогательным контроллером, который не только берет на себя управление адресами, но и полностью перехватывает управления питанием чипов, снимая нагрузку с контроллера памяти в процессоре. Из-за этого LRDIMM модули могут одновременно быть как больших объемов, так и не снижать тактовую частоту контроллера при занятии всех доступных слотов.
Все модули RDIMM, LRDIMM, FBDIMM, RegDIMM являются подмножеством ECC, но не любой ECC это обязательно регистровый модуль.
Так можно ли в домашний ПК установить много памяти? В обычный — нет.
Дело в том, что хоть часть домашних процессоров и поддерживает ECC память, но объемы таких модулей сопоставимы с объемами NonECC, а обещанные еще весной 2018 планки объемом в 32ГБ так и до сих пор и не дойдут до магазинов.
Но если у вас HEDT - high-end-desktop система. Процессоры в таких системах, как правило, имеют четырех- и шестиканальные контроллеры и парой планок памяти на каждый канал. Тогда да, в такую систему можно установить и 128ГБ, и 256ГБ памяти. Сейчас это системы на основе socket 1356, 2011, 2066, 2011–3 и TR4.
И совсем отдельный случай: WS - workstation-системы, которые одновременно и HEDT, и сервер. Сервер в том, что касается поддерживаемых процессоров — xeon в случае с intel, а hedt - поддержка домашних операционных систем. В такую систему можно поставить пару процессоров и добавив LRDIMM модулей набрать более 2ТБ оперативной памяти.
DIMM/SoDIMM
Форм фактор или же габариты. Первый тип модулей рассчитан на обычные платы и серверы, второй тип на компактные системы. При этом даже SoDIMM могут быть ECC, так как на рынке присутствуют рабочие станции как компактных размеров, так и в формате ноутбуков.
«Игровая» память
Это память, работающая на пониженных таймингах в сравнении со стандартизированными модулями.
В чем ее плюс? В первую очередь, это эстетическая сторона вопроса: зачастую это ее единственный весомый плюс. При достаточном обдуве радиаторы избыточны, а наличие подсветки совершенно не сказывается на производительности.
Мы не говорим обо всех модулях. Есть категория очень дорогих и быстрых планок, уже подбирающихся к рейтингу DDR4-4500. Но вместе с тем есть также и DDR4-2400CL12 которые дадут не на много более высокий результат, чем “обычные” DDR4-2933CL21.
Чипы памяти
Всего существует семь основных производителей чипов — Samsung, SK Hynix, Micron, Nanya, WinBond, PowerChip и Elpida. Первым трем принадлежит более 93% рынка (на четвертый квартал 2019 года).
Какие чипы лучше искать для установки в систему? Увы, точную информацию вы сможете узнать только у некоторых серверных моделей, так как этот параметр может быть критичен. Это домашний пользователь покупает 2 или 4 планки, а производитель серверов закупает модули масштабами контейнеров.
В домашнем сегменте вы можете выбрать одну и ту же модель памяти с разницей в пару месяцев и обнаружить, что модули набраны из чипов разных производителей. Более того, вы даже можете приобрести обычный модуль Samsung и обнаружить на нем чипы производства Nanya.
Это особенности корпоративного бизнеса — иногда проще выбрать партию памяти у конкурента, а самому вложиться в обновление производства или занять линии более срочным и выгодным заказом.
Kingston, OCZ, Corsair, AMD, G-Skill, GoodRam не производят чипов памяти, они только занимаются комплектовкой готовых модулей.
Разгон (Overclocking)
Можно найти нужную память, например, Samsung b-die нужной недели выпуска, перебрав и раздев с десяток наборов памяти. Взять лучшую материнскую плату, например Gigabyte Z390 AORUS XTREME WATERFORCE и i9-9900ks укрыв их системой водяного охлаждения стоимостью с офисный ПК получить совсем удручающий результат.
Одна планка будет работать на 4500MHz, а с точно такой же второй из того-же набора система напрочь откажется заводиться на частоте свыше 3733. Почему? - тот самый контроллер памяти. Официально он работает с памятью только на частоте 2666MHz, а все что выше - как повезет.
Характеристики материнской платы
Рассмотрим на примере платы Asus PRO WS X570-ACE: она поддерживает установку четырех модулей памяти DIMM DDR4.
Что это значит?
В материнскую плату Asus PRO WS X570-ACE можно установить до четырех модулей типа DIMM четвертого поколения. А вот какой частоты - уже зависит от процессора.
Мы рассмотрели ключевые параметры, зная которые, можно сузить поиск до нескольких моделей. Далее рассмотрим тонкости — более специальные характеристики, которые могут подсказать, какую модель из нескольких похожих стоит приобрести.
Одна из таких специализированных характеристик — это низкопрофильность.
Низкопрофильная память меньше размером, однако полностью совместима с обычными слотами своего типа и поколения. Такая память занимает меньше места и пригодится, если вы собираете ПК в компактном корпусе.
Установка модуля памяти
Процесс установки максимально прост: нужно отключить ПК, снять крышку корпуса, достать из слотов старые модули и установить новые до щелчка.
Какие в этом процессе существуют нюансы?
Напоминаем, что модули и слоты разных типов и поколений не подходят друг другу: например, у вас физически не получится установить модуль DDR4 в слот DDR3. Также не получится поставить модуль неверной стороной — слоты специально разработаны так, чтобы установка не вызывала затруднений.
Если вы устанавливаете несколько модулей памяти, проверьте одинаковая ли у них тактовая частота и пропускная способность. Если эти параметры будут отличаться, система настроится на скорость и пропускную способность модуля с более низкими параметрами.
Если у вас заняты не все слоты (например, два из четырех) устанавливайте модули в очередности, указанной на материнской плате: обычно такая информация написана рядом со слотами или слоты обозначены разными цветами.
Подведем итоги: как выбрать оперативную память?
- Решите, для чего вам нужна оперативная память: для ПК, ноутбука или сервера
- Изучите свою материнскую плату: исходя из ее параметров выберите нужный тип (DIMM или SODIMM) и поколение (DDR3, DDR4 или DDR5)
- Уточните какой тип памяти поддерживает процессор
- Определите, какой объем памяти вам нужен
- Из нескольких подходящих моделей выберите память с наибольшей тактовой частотой и пропускной способностью, а также с наименьшим показателем CL
- Если вам нужна память для сервера, также учтите поддержку ECC и ранг.
