Ретроклокинг: оперативная память и «кукурузные» мегагерцы

Оглавление

• Вступление
• SDRAM
• Double Data Rate - DDR SDRAM
• DDR2
• DDR3
• Заключение

Вступление

Что важнее всего при сборке компьютера? Кто-то ответит – процессор, кто-то – материнская плата, а кто-то – видеокарта. О модулях ОЗУ обычно вспоминают в самый последний (ну или предпоследний) момент. И в комментариях к обзорам современной оперативной памяти стандарта DDR4 все чаще встречается лозунг Никиты Сергеевича Хрущева – «Кукуруза»!

В корне не согласен с таким подходом. С одной стороны, есть пользователи, которые относятся к выбору оперативной памяти утилитарно, просто набрав нужное количество гигабайт ОЗУ в систему и не вдаваясь в ее характеристики, будь то производитель, вид микросхем, параметры задержек, напряжение модулей (и, как следствие, возможный разгон).

С другой – лично мне трудно представить человека, купившего свежий шестиядерный Intel Core i7-8700K, материнскую плату ASUS из серии ROG и видеокарту GeForce GTX 1080 Ti и на оставшиеся деньги 16 Гбайт или более памяти стандарта DDR4 с частотой 2133 или 2400 МГц на обычном зеленом текстолите. Впрочем, право на выбор есть у каждого.

А я в рамках данной статьи из серии «Ретроклокинг» расскажу о наиболее интересных модулях оперативной памяти и тех микросхемах, которые были лучшим выбором оверклокера в свое время. Мы начнем с памяти SDRAM, уже находящейся в разделе «Ретро», и завершим стандартом DDR3 включительно.

SDRAM

Начнем с SDRAM, поскольку, на мой взгляд, все, что было до нее, не представляет особого интереса. FPM, EDO и другие менее известные типы оперативной памяти были однолики и различались только своими физическими характеристиками.

С наступлением эры Pentium начал намечаться небольшой сдвиг в сторону разнообразия и увеличения доступных характеристик этого вида памяти. SDRAM стартовала с отметки 66 МГц в 1996 году и за два года, к концу 1998-го, увеличила рабочую частоту вдвое – с 66 МГц до 133 МГц. Intel очень сильно тянула с принятием нового стандарта PC133, поставив все на Rambus. Но с последним случился провал: слишком «капризный» получился вид памяти, на нем я даже останавливаться не буду, не стоит тратить время (кто захочет вспомнить о нем, может перейти по данной ссылке).

Здесь надо отдать должное VIA Technologies, которая подтолкнула конкурента, внедрив в свои чипсеты поддержку быстрой 133 МГц SDRAM, после чего прогресс пошел вперед. Думаю, все помнят безликие модули, лишенные радиаторов, только голый текстолит, две прорези и микросхемы сверху. Для тех, кто уже позабыл, напомню:

Одним из важнейших параметров оперативной памяти всех стандартов, влияющих на ее быстродействие, является параметр CAS Latency (CL), который определяет задержку данных в тактах частоты относительно момента подачи команды на чтение или запись и попадание их в шину данных.

Чем меньше значение данного параметра – тем быстрее работает память и соответственно стоит дороже. По спецификации JEDEC значение CAS Latency для памяти стандарта PC133 равнялось 3.

Но были производители памяти, например Hynix, которые выпускали микросхемы, способные на частоте 133 МГц работать с CAS Latency 2. И для тестов ретро-систем я использую лишь такую память.

Были и другие производители скоростной SDRAM в TSOP упаковке, но найти такую память со временем становится все труднее и труднее. Что же обозначала аббревиатура TSOP? Если просто, то это тип упаковки микросхемы и ее выводов. Как правило, микросхема TSOP представляет собою прямоугольник с большим количеством ножек по бокам. Практически вся память до стандарта SDRAM включительно выпускалась в таком исполнении.

Но технический прогресс не стоял на месте, и в моду входила привычная всем современная BGA упаковка микросхем. BGA – это массив шариков из припоя, которые заменяют ножки и находятся на тыльной стороне микросхемы. На стыке перехода технологий от SDRAM к DDR некоторые производители переводили свои модули SDRAM памяти на микросхемы BGA. Как правило, они производились по более тонкому техпроцессу, что лучше сказывалось на разгонных характеристиках, но была и обратная сторона медали – совместимость, заметно худшая, чем у обычных микросхем TSOP.

И такого рода планки могли попросту не завестись на первой попавшейся материнской плате, нужны были системные платы с последними чипсетами, поддерживающие память SDRAM, хотя и это не было полной гарантией стабильности работы. У меня в коллекции есть несколько таких экземпляров SDRAM с BGA упаковкой.

Единственное, что было общим для всей памяти SDRAM, так это подаваемое напряжение, равное 3.3 В. Но на этом все разнообразие такой памяти не заканчивается. Ближе концу развития технологии производства совершенствовались и сами микросхемы. Вначале модули памяти 133 МГц выпускались на микросхемах с выработкой 7.5 нс (1000/7.5=133), что соответствует 133 МГц, но по мере совершенствования процессов стали появляется модули с выборкой 7 нс, а это уже целых 143 МГц.

Чтобы понять, какой выработки нс стоят микросхемы на планке памяти, нужно изучить маркировку, нанесенную на нее. Как правило, но не всегда, выработка в наносекундах указывалась в конце маркировки, которая заканчивалась на ххх75 либо хххх7. При использовании модуля памяти 7 нс можно было рассчитывать на разгон как минимум до 143 МГц и выше.

Впрочем, был ряд производителей модулей ОЗУ, которые представили свои оверклокерские комплекты SDRAM с рабочей частотой 166 МГц, спецификации PC166. Официально ни один чипсет не поддерживал такую частоту FSB процессора, но у VIA Technologies были чипсеты с асинхронной работой памяти, где можно было добавить или отнять лишние +33 МГц, да и разгон никто не отменял.

Компания TwinMOS производила такую память стандарта PC166 в упаковке TSOP со временем выборки 6 нс. Представила свои модули памяти MicroBGA PC-166 и OCZ, а также Kingmax, PQI и другие производители, включая разработчика таких микросхем Tonicom. Подобные модули памяти продавались в самом начале 2000-х годов. Что касается их разгона, можно было выйти на частоту в 170 МГц при CAS Latency 2.

А теперь оценим двадцатку лучших мировых достижений разгона памяти SDRAM.

160, 170, 200 МГц и более! В 90% эти достижения фиксировались на материнских платах ASUS TUSL-2С. И я бы не стал называть достижение, равное 243 МГц – «кукурузным», да, впрочем, и все, которые были получены после отметки 200 МГц. Реальный прирост от такой частоты был и сказывался позитивно на общей производительности.

Что же было далее?