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DDR4内存三大关键技术
DDR4内存已经憋了好几年,终于随着HSW-E平台一起发布。在DDR3时期,内存颗粒制造商遭遇了一场大洗礼,许多厂商都因为支撑不下去而倒闭或者被收购,留下来在DDR4时代继续做的厂商只剩下Hynix(现代)、Samsung(三星)和Micron(美光),它们也早在一两年前就已经开始了DDR4内存颗粒的生产。 DDR4内存和DDR3一样都是8bit预取,相比DDR3内存,DDR4内存的默认电压降至1.2V,DDR4L更是要降低至1.05V,外观形态也有所变化,包括长度,金手指的防呆位置,金手指形态都不一样。JEDEC规定DDR4内存频率从DDR4-2133MHz起跳(早期规定是1600),最高可达DDR4-4266MHz。下图左侧为DDR3内存,右侧为DDR4内存。 技术上,DDR4可以说是具备三个主要的新技术特性,第一是DDR4使用了Bank Group(BG)。DDR3颗粒内部有8个逻辑bank,而DDR4把这些逻辑bank分组,可以分为2组或4组,每组4个或8个逻辑bank,DDR4颗粒内部可以有最多16个逻辑bank。上边说的8bit预取不再是针对一个Bank,而是一个BG,这些BG可以独立地在一个时钟周期之内进行自己的操作,形成了类似内部RAID的概念。其实这样的设计早在GDDR5上就已经在采用,而GDDR5同时采用了双DQ总线,所以等效传输率变为频率的四倍。而DDR4内存采用了BG的设计,内部的传输能力是大幅增加了,但标称速率仍然采用“DDR”,也就是双倍的形式,所以瓶颈可能就落在了总线频率上。至于未来DDR4会不会做两条DQ线,这还是未知数,至少现在的PCB布线全部要改。 第二个特性是点对点总线。DDR3以前内存控制器都是采用多点分支总线,每个通道可以支持2个DIMM,也就是我们看到的在双通道主板上可以存在四个内存插槽,四通道主板则可以有8个内存插槽,每个通道两个插槽之间是并联的关系。而DDR4改成点对点总线,就是每个通道只能支持1个DIMM。这么考虑的话,如果大家都是4个DIMM,DDR3只能是双通道128bit的位宽,而DDR4可以在使用同样数量走线的基础上做到四通道256bit,同频率下理论传输带宽提高一倍。但现实可能并非那么美好,前提是你的内存控制器必须支持四通道,你认为Intel会在主流级别上这样做么?而且现在的X99主板上,四通道同样可以做出8条DIMM,我也有问过主板厂商的RD这是怎么回事,但他们也解释得不清楚,只说是利用CPU内部多余的线路实现。所以我猜测是由于HSW-E同时支持DDR3和DDR4控制器,RD们对其中的走线的巧妙利用实现了四通道8DIMM,但未来到了Skylake将只有单一的DDR4内存控制器,是否还能继续这么干还不得而知。 所以DDR4内存的拓扑就更像PCIE,每个通道之间都互相独立,地位平等,而DDR3则比较像PCI一点,有着“主从”的关系。对于服务器而言,DDR4可以通过Digital Switch来实现一个通道最多四条DIMM的做法,解决容量扩展的问题,但成本很高,不会民用的。 第三个特性是芯片堆叠,称为DDR4 3-Dimensional Stack,简称DDR4-3DS。大家之前应该已经有听说AMD显卡即将采用HBM显存技术,NVIDIA也会在下代“帕斯卡”架构GPU上使用类似的3D Memory技术,DDR4也支持类似的堆叠技术,最多可叠8层,在容量和传输速率上都会有翻倍的提升,所以JEDEC规范中DDR4内存条容量可以达到单条128GB。不过目前DDR4内存堆叠还处于浮云阶段,从Hynix的硅穿孔技术Roadmap上看,最早期的DDR4内存堆叠产品开始投产都要到2015年之后,并且仅是面向服务器市场。 除此之外,DDR4还加入了其它新的技术特性,例如新的数据校验机制,新的命令编码模式等,除工作电压下降之外还运用了温度补偿自刷新、数据总线倒置等GDDR5显存上使用的降低功耗的做法,对民用级平台来说意义不大,这里就不一一介绍了。 总的来说,DDR4的前景看起来很好,无论是容量还是速度上满足未来几年的计算机发展都没问题,希望Intel、AMD等芯片级厂商能迅速跟上。我们看到Intel在服务器市场上率先试水新一代内存的做法并不常见,可见Intel非常看好DDR4。这次X99平台可以说民用级是沾了服务器的光,所以不要指望早期的DDR4会比后期的DDR3超频内存有多好的表现,能追平就不错了,毕竟它是面向服务器市场,要比也应该跟服务器主流的DDR3-1066比。 |
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- 引用 kazami1985
- 这代感觉就是个胡乱折腾出来的东西,硬塞上一些新特性,完全没啥意思
- 引用 Purple__RainS
- 第一次这么近!!!!!
- 引用 frank9991984
- 制程不变核心又加入了内部供电,散热真是个大问题,DDR4现在性能价格都不好看啊,要等下一代U和二代DDR4了
- 引用 littlefisher
- 就像d3刚上市时比d2还差,再等等吧,我觉得第一代d4会像1156一样不成熟,等1151接口的第二代再换平台会是一个比较好的选择
- 引用 有点小烦
- 本帖最后由 有点小烦 于 2014-10-12 02:28 编辑
DDR4每隔533跳一档才是正统。2133的上个3000就叫能超了?那1066可以超到1500的DDR3是否也一样可以让你心花怒放?
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