Не так давно на рынке появились процессоры семейства AMD64, в основе которых лежит новое ядро ревизии E. Это ядро, изготавливаемое с использованием технологического процесса с нормами производства 90 нм, а также с применением технологий SOI (Silicon on Insulator) и DSL (Dual Stress Liner) нашло применение сразу в нескольких линейках процессоров от AMD. Сферы применения ядра ревизии E весьма различны. Его можно встретить как в процессорах Athlon 64 и Athlon 64 FX, где оно обозначается кодовыми именами Venice и San Diego; в двухъядерных CPU семейства Athlon 64 X2, где его называют Toledo или Manchester; а также в процессорах Sempron, где это ядро именуется Palermo.

Разрабатывая и доводя до стадии массового производства новые ядра, компания AMD стремится не только к повышению предельных тактовых частот своих процессоров, но и к улучшению их характеристик. Ядро ревизии E стало очередным этапом на этом пути: с его внедрением процессоры Athlon 64 и их производные приобрели новые свойства. Наиболее заметным усовершенствованием стало появление в процессорах AMD поддержки инструкций SSE3, которые имелись в продуктах конкурента со времени начала выпуска CPU с 90 нм ядром Prescott. Кроме этого, традиционной доводке подвергся и интегрированный контроллер памяти.

Тесты показали, что поддержка SSE3 команд даёт очень немного. Приложений, эффективно использующих эти инструкции, на сегодняшний день крайне мало, да и сам набор SSE3 вряд ли может претендовать на звание полноценного подмножества команд.

Поэтому, на этот раз мы решили уделить большее внимание изменениям, внесённым в интегрированный контроллер памяти процессоров с ядром ревизии E. Следует заметить, что в более ранних ядрах своих CPU AMD не только увеличивала производительность контроллера памяти, но и расширяла его совместимость с различными комбинациями различных модулей памяти. Ядро ревизии D, известное в первую очередь благодаря процессорам Athlon 64 с кодовым именем Winchester, в этом плане явилось своеобразным рубежом. Во-первых, в процессорах Winchester по сравнению с предшественниками несколько увеличилась производительность контроллера памяти. Во-вторых, процессоры с ядром Winchester стали способны работать с модулями DDR400 SDRAM, установленными сразу во все четыре слота DIMM на материнской плате. Казалось бы, оптимум достигнут, однако, инженеры AMD посчитали иначе. Процессоры AMD с ядром ревизии E располагают ещё более совершенным контроллером памяти.

Куда же были направлены усилия инженеров на этот раз? Естественно, определенные оптимизации были вновь сделаны для увеличения производительности котроллера памяти. Так, тесты процессоров с ядром Venice продемонстрировали их небольшое превосходство над аналогами с ядром Winchester. Кроме того, снова улучшилась совместимость. Процессоры AMD с ядром ревизии E стали способны нормально функционировать при установке в систему нескольких модулей памяти различной организации и объёма, что, несомненно, значительно упрощает выбор комплектующих для дальнейшего апгрейда. Также, процессоры, в основе которых лежит новое ядро, теперь могут без проблем работать и с четырьмя двухсторонними модулями DDR400 SDRAM. Ещё одним интересным свойством процессоров с ядром ревизии E стало появление новых делителей, задающих частоту памяти. Благодаря этому новые CPU от AMD теперь безо всяких оговорок поддерживают DDR SDRAM, работающую на частотах, превышающих 400 МГц.

реклама

В этом материале мы рассмотрим некоторые из перечисленных выше особенностей интегрированного контроллера памяти ядра ревизии E, ибо, как нам кажется, они того явно заслуживают.

Работа с четырьмя двухсторонними модулями DDR400 SDRAM

Интегрированный контроллер памяти процессоров Athlon 64 – достаточно капризный узел. Различные неприятные моменты, связанные с его функционированием стали выясняться с момента появления процессоров с поддержкой двух каналов памяти. Выяснилось, что из-за достаточно высокой электрической нагрузки, которую накладывают модули памяти на контроллер, Athlon 64 имеет определённые проблемы при работе с четырьмя модулями DIMM. Так, при установке в систему на базе Athlon 64 четырёх модулей памяти, CPU может сбрасывать их частоту, увеличивать тайминги или не работать вообще.

Впрочем, справедливости ради следует отметить, что серверный аналог Athlon 64, Opteron, подобных проблем лишён благодаря использованию более дорогих регистровых модулей. Однако, применение таких модулей в настольных системах неоправданно, и поэтому пользователям необходимо мириться с некоторыми ограничениями, возникающими при установке в систему более двух модулей DIMM.

Впрочем, постепенно описанные проблемы всё же решаются. В то время как старые процессоры Athlon 64, основанные на ядрах, производимых по 130 нм технологии, не могли работать с четырьмя двухсторонними модулями DDR400 SDRAM на частоте 400 МГц вообще и снижали их частоту до 333 МГц, современные процессоры с 90 нм ядрами предлагают пользователям несколько лучшие варианты. Уже в ядре ревизии D, известном нам по кодовому имени Winchester, стала возможна работа с четырьмя двухсторонними модулями DDR400 SDRAM, при условии установки тайминга Command Rate в 2T.

C момента появления процессоров на ядре Nehalem, одним из их преимуществ все считали интегрированный трехканальный контроллер памяти. Не просто интегрированный контроллер памяти (ИКП сокращенно), а именно трехканальный . Понятно, чем это «круто» - все-таки одноканальные и двухканальные контроллеры памяти у AMD были еще за пять лет до этого, так что дополнительный канал, да еще и наиболее скоростной на данный момент памяти типа DDR3, выглядел весьма серьезным преимуществом. По мнению многих пользователей, также и одним основных факторов, которым процессоры линейки Core i7 обязаны своей высокой производительностью. Стоит заметить, что сама компания Intel это мнение никак не опровергала, за что и немного поплатилась - по-настоящему массовые процессоры архитектуры Nehalem, которые будут выпущены в начале осени, рассчитаны на конструктив LGA1156, предполагающий использование лишь двух каналов памяти. Казалось бы, серьезный недостаток новых моделей, который неспособен будет позволить им конкурировать со старшими братьями. Но так ли это?

В обзорах материнских плат мы уже пробовали оценить полезность многоканального режима памяти в процессорах под LGA1366, и результаты оказались, мягко говоря, неутешительными. Для режимов, разумеется, а не для пользователей. Однако проверки проводились на весьма ограниченном количестве приложений, так что окончательного ответа на вопрос, нужен ли трехканальный режим на практике, они не давали. Сейчас мы решили восполнить этот пробел. Точнее, сначала просто возникло желание опробовать не трех-, а двухканальный режим, для последующего более корректного сравнения производительности Core i7 900-й и 800-й серий: чтобы потом не строить гипотез о том, что сильнее всего повлияло на результаты (если они, действительно, окажутся существенно различными). Однако просто «прогнать» тесты из последней версии нашей методики в еще одной конфигурации - слишком скучно, да и из такого противостояния всего двух вариантов хорошей статьи получиться не может, поэтому мы немного усложнили задачу.

Конфигурация тестовых стендов

Все тестирование проводилось с использованием процессора Core i7 920, материнской платы Intel DX58SO («Smackover») и референс-видеокарты на базе NVIDIA GeForce GTX 275 - словом, как все положено, согласно версии 4.0 нашей методики тестирования. Различалась только память. В дополнение к обычно используемому нами комплекту Kingston , мы взяли еще и кит от Apacer, имеющий вдвое меньший объем. Все модули поддерживают работу на более высоких частотах, нежели официальные для Core i7 920 1066 МГц, но мы тестировали их именно на этой частоте по схеме 8-8-8-19.

Получилось четырех конфигурации, представленные в таблице:

Почему именно они? Две трехканальных нам нужны, чтобы четко понять - что важно в каком-то приложении: трехканальность или суммарный объем? Это будет хорошо видно по результатам: если и 3×2, и 3×1 в победителях, значит, польза от трех каналов есть, если только первый, значит, приложению просто нужно много памяти (точнее, оно способно ее использовать). Без 3×1 к однозначному ответу прийти было бы сложно. Полезность участия в тестах 2×2 очевидна - именно таким образом комплектуются современные системы на Core 2 и процессорах AMD, и именно он на некоторое время станет весьма массовым для систем на LGA1156 (конечно, можно было бы протестировать память и в конфигурации 2×1, но это уже с точки зрения систем, не относящихся к бюджетному сектору, совсем не интересно). 1×4 выглядит крайне синтетичным, поскольку вряд ли кто-то, имея два модуля памяти по 2 ГБ, будет их устанавливать в один канал, «презрев» остальные, однако… Он нам нужен для повышения общей образованности. Да и модули DDR3, емкостью 4 ГБ, уже появились. К сожалению, пока это экзотика, даже до наших рук не добравшаяся (иначе бы в списке тестируемых обязательно был бы и вариант 2×4), однако массовое распространение на рынке, как таких модулей, так и китов на их основе лишь вопрос времени.

Подробные результаты всех подтестов, как обычно, представлены в таблице , в формате Excel. Заметим, что в сегодняшнем тестировании они будут иногда даже более интересными, чем общие усредненные показатели по группам, так что тем, кому интересна детальная информация, не стоит отказывать себе в удовольствии с ними познакомиться.

Пристрелка

Но для начала мы решили проверить производительность каждого из вариантов в синтетическом приложении, в роли которого сегодня выступал Everest 4.6 (да, это далеко не последняя версия популярного тестового пакета, однако и «реальный» софт обновляется далеко не мгновенно, так что эти результаты нам весьма интересны даже если предположить слабую оптимизированность 4.6 под Nehalem).

И первые же результаты несколько обескураживают - как мы видим, никакого видимого прироста от задействования третьего канала ИКП нет. Более того - три модуля от Apacer справляются с этой задачей медленнее, чем два от Kingston. В то же время одноканальный режим - явный аутсайдер. Теоретическая ПСП DDR3 1066 составляет 8528 МБ/с, во что мы и уперлись - это понятно. Но добавление еще одного канала увеличивает скорость чтения далеко не в два, а менее чем в полтора раза, а третий вообще ничего не дает.

Со скоростью записи все еще веселее - одноканальный режим честно уперся в теоретическую ПСП, а увеличение количества каналов дало лишь менее 20% во всех случаях.

И, наконец, задержки доступа. Очевидный лидер здесь - двухканальный режим (напомним, что на этой диаграмме чем меньше цифры, тем лучше), хотя и одноканальный доступ дело не сильно ухудшает, но в трехканальном режиме задержки сравнительно сильно возрастают: на четверть.

Уже можно делать определенные выводы. Как мы помним из поведения других архитектур с ИКП (AMD K8/K10), они наиболее восприимчивы именно к задержкам при доступе к памяти, что очень заметно в реальных приложениях. Вряд ли Nehalem будет вести себя строго наоборот. Причем все это на фоне одинаковых скоростей чтения и записи, то есть двухканальный режим должен стать лидером. Одноканальный - уже не факт, что будет слишком быстрым: задержки меньше, но и ПСП гораздо ниже, а это не может не сказаться. Насколько сильно - мы и проверим. И попутно посмотрим, как разные приложения относятся к разному полному объему памяти: синтетические бенчмарки никакой информации по этому поводу дать не могут.

3D-визуализация

В аутсайдерах оказались обе трехканальных конфигурации, из чего можно сделать вывод, что главное для этой группы приложений - задержки доступа. Но эти два варианта ведут себя по-разному, а изучение подробных результатов тестов показывает достаточно пеструю картину, из чего можно сделать вывод, что некоторым приложениям уже недостаточно не только трех, но и четырех гигабайт памяти.

Рендеринг трёхмерных сцен

Рендеринг вообще мало восприимчив к характеристикам системы памяти, что можно было предполагать и изначально - здесь главное именно «числодробительные» способности вычислительных ядер и их количество (да и «виртуальные» потоки вычисления тоже воспринимаются положительно). Причем и к объему памяти требований особых нет - лишь бы ее хватало для просчитываемой сцены и накладных расходов. Для наших тестов вполне достаточно 3 ГБ, что и демонстрирует нам диаграмма выше.

Научные и инженерные расчёты

А в этой группе появляется еще один класс приложений, в дополнение к тем, кому нужно как можно больше памяти и кому объем не важен - те, кто начинает в зависимости от увеличения ОЗУ работать медленнее. На первый взгляд, ситуация необъяснимая - если скорость падает от нехватки памяти, это понять легко, но избыток просто никто не должен «заметить». С другой стороны - а почему не должен? Эффективность кэширования вполне может зависеть от объема ОЗУ и даже должна от него зависеть. Если конкретное приложение использует лишь небольшой объем памяти, причем постоянный, ему будет «доставаться» разный объем кэш-памяти процессора. Например, при шести установленных гигабайтах лишь половина из 8 МБ кэша L3 будет отведена для данных программы «переднего плана» (не забываем, что в оставшейся памяти тоже может кто-то «жить», пусть и не очень активно, но на кэш при этом претендовать), а при трех их обслуживанием будут заниматься уже 2/3 от 8 МБ. Любопытный эффект, конечно, жаль только несколько в стороне от основной темы нашего исследования лежащий. С ней все, как обычно - в среднем, самым быстрым оказывается двухканальный режим, а из двух вариантов трехканального, несмотря на наличие упомянутых выше приложений-ренегатов, производительнее тот, где суммарный объем памяти выше.

Растровая графика

В основном, все понятно, поскольку среди растровых редакторов нам встречаются все три уже определенных «группы» приложений. Хотя и с некоторыми вариациями - так, например, обоим продуктам Corel все равно, сколько памяти и какой - 3 или 4 ГБ неважно, но лишь бы не 6. Но обнаружилось просто очень «памятелюбивое» приложение - Adobe Photoshop. Причем тут очень интересен не общий результат подтестов, а некоторые из них в отдельности. Точнее, один - Convert. И настолько интересен, что продублируем в статье соответствующий кусок таблицы с «сырыми» данными.

Core 2 Quad Q9300 2×2	Core i7 920 3×2	Core i7 920 2×2	Core i7 920 1×4	Core i7 920 3×1
0:09:07	0:04:45	0:08:05	0:08:12	0:17:42

Вывод? Несмотря на то, что большинство обзоров в сети, где сравниваются процессоры разных архитектур в этом приложении (в меньшинстве обзоров теста по Photoshop просто нет, так что можно даже сказать, что во всех статьях такого рода), утверждается, что Core i7 просто идеальный процессор для Photoshop, как мы видим, ничего особо выдающегося в нем нет. Идеальным тут является не архитектура ядра, а количество памяти. При 6 ГБ Core i7 920 вдвое обгоняет Core 2 Quad Q9300, обеспеченный всего 4 ГБ. Именно такие сравнения в большинстве статей и встречаются (в том числе и на нашем сайте, но и прочие ресурсы ведут себя аналогично): 3х2 для процессоров под LGA1366 и 2х2 для Core2, AMD Phenom и т.п. Но если мы ограничим первый из процессоров теми же 4 ГБ (причем неважно, каким образом набранными), то выясняется… что отличие от Core 2 Quad вполне укладывается в допустимое, с точки зрения разницы в тактовой частоте. А если мы «отберем» у Core i7 еще всего один гигабайт памяти (казалось бы - 3 или 4: невелика разница), то результат ухудшится еще вдвое ! Это наиболее показательный пример, однако и другие подтесты ведут себя сходным образом, хоть микроскопическую, но разницу находят всегда. И ничего не поделаешь - Photoshop действительно память «любит», причем чем больше «весят» обрабатываемые в нем файлы, тем больше «любит», а все утилиты тестирования производительности в данном приложении (а не только наши самописные тесты), естественно, оперируют именно большими файлами.

Впрочем, нельзя сказать, что в высоких результатах совсем нет заслуги самого Core i7, а только преференции от большого количества памяти. Трехканальный ИКП как раз и позволяет установить больше памяти при прочих равных условиях. Но об этом подробно мы поговорим чуть позже.

Сжатие данных

Программы-архиваторы не умеют использовать слишком большой объем памяти, поэтому им он просто вредит - к доступной емкости кэш-памяти они очень восприимчивы. К задержкам основного ОЗУ еще более восприимчивы, поэтому и имеем такую картину - самой медленной конфигурацией является 3х2, а выйти на первое место 3х1 мешает латентность.

Компиляция (VC++)

Компилируемый нами проект большого количества памяти не требует, так что важны задержки, а также немного скорости чтения и записи. Поэтому двухканальный режим доступа к памяти здесь оказался лучшим, но одноканальный лишь чуть-чуть выиграл у трехканальных - латентность ниже, но и прочие параметры тоже.

Java

Тест Java-машины оказался очень восприимчив к скорости чтения из памяти, но и ее общий объем ему достаточно важен. Именно такую картину можно было бы ожидать везде, если бы верны были наивные предположения о том, что трехканальный доступ к памяти является залогом высокой производительности, но памяти при этом много не бывает. Жаль только, что среди протестированных приложений эти мечты подтверждены буквально пару-тройку раз. Но, как раз, пример, когда подтверждены.

Кодирование аудио

Прекрасная задача - требования к системе памяти, можно сказать, отсутствуют. При рендеринге они тоже почти отсутствовали, а здесь - совсем отсутствуют. Идеальный бенчмарк процессоров, правда, отвратительный для тестирования системы в целом.

Кодирование видео

А вот тут все почти так, как должно быть в «наивной теории». Портит картинку только недостаточно заметный проигрыш двухканального режима. Точнее, будет сказать, почти незаметный. Да и тому, что он вообще есть, мы обязаны ровно одному приложению - DivX. Пример хорошей оптимизации под все особенности сегодняшние Core i7. Как он поведет себя на «завтрашних» будем проверять уже менее чем через месяц.

Игровое 3D

Очень, очень спокойная немного непонятная общая картина. Однако под внешним спокойствием в детальных результатах таится настоящая буря. Пристрастия игр сильно разделились, а у каких как - оставим в качестве задачи для самостоятельного изучения. Главный вывод - для игр (именно как множества, а не для одной конкретной игры) вопрос конфигурации памяти не является каким-то важным. В общем-то, решать его даже менее необходимо, чем вопрос выбора центрального процессора (разумеется, если речь не идет о совсем уж бюджетном секторе, типа Core 2 Duo или вообще Pentium/Celeron). Главным же вопросом, стоящим перед «хардкорным» геймером сегодня, будет: «Потяну на multi-GPU или придется свои желания как-то ограничивать?»

А зачем вообще нужен трехканальный ИКП?

Как мы видим, большой пользы от задействования третьего канала контроллера памяти в Core i7 LGA1366 нет. Канал - есть, использовать - можно, но результаты далеко не всегда улучшаются. Чаще даже, наоборот, ухудшаются. Так зачем компания Intel делала ИКП именно трехканальным? Из желания поиграть мускулами (у конкурента два, а мы все три сделаем)? Возможно, такой соблазн тоже был, но вряд ли - все-таки три канала даются достаточно высокой ценой. Причем в прямо смысле: разводка плат становится очень сложной, а сложно - значит дорого. Процессоры можно делать и недорогими (и использованный нами сегодня Core i7 920 тому яркий пример - его розничная цена как Core 2 Quad Q9650), но сама платформа оказывается дороговатой. Причем без особой пользы - для большинства «типично пользовательских» приложений сейчас легко можно ограничиться двумя модулями по 2 ГБ и не волноваться (особенно если учесть процент до сих пор использующих 32-х разрядные операционные системы, где больший объем ОЗУ просто не будет использоваться). Как было сказано в хорошем анекдоте про верблюжонка и его маму: «А зачем нам эти навороты, если мы все равно живем в зоопарке?»

В том-то и дело, что нынешние Core i7, по сути, в зоопарке и живут. Наилучшим образом под него будут приспособлены «настоящие» настольные модели, рассчитанные под исполнение LGA1156, главным (да и вообще - единственным) отличием которого от LGA1366 является поддержка «всего-навсего» двухканального режима памяти. А LGA1366 - платформа изначально серверная. В серверах нужно много памяти. Ни 4, ни 8 и даже ни 12 ГБ, а действительно много. Там и полсотни гигабайт легко могут оказаться востребованными, а то и недостаточными. Как же можно установить больше памяти в одну систему? Общий объем равен произведению количества модулей на их объем. Стало быть, нужно увеличивать либо количество, либо емкость каждого модуля. Второе - сложно и от производителей процессоров/чипсетов, вообще говоря, не зависит. Более того - освоение индустрией более «плотных» микросхем памяти благотворно сказывается на всех производителях серверных платформ одновременно, так что не может стать конкурентным преимуществом.

Значит, надо увеличивать количество поддерживаемых модулей. А оно равно (в общем случае) количеству контроллеров памяти, умноженных на количество поддерживаемых каждым модулей. Последнее - произведение числа поддерживаемых каналов на число одновременно работающих на каждом канале модулей. Увеличивать последнее - очень сложная задача, поскольку одновременно нужно и скоростные характеристики не ухудшать, как минимум. Эта проблема даже в настольных системах проявляется, где больше двух-трех модулей на канал не используется. Например, может быть так: один модуль - DDR3 1333, два - DDR3 1066, три - DDR3 800. Очень много медленной памяти, конечно, иногда лучше, чем мало быстрой, но идти на такие издержки все равно нежелательно. А иногда и невозможно.

Над проблемой увеличения количества поддерживаемых одним каналом контроллера модулей памяти в Intel работали долго и небезуспешно. Однако оказалось, что конечный результат (FB-DIMM) изначально поставленным требованиям удовлетворяет, но его использование вызывает массу нежелательных побочных эффектов.

Остается только один путь - во-первых, перенести контроллер памяти в процессор, что в многопроцессорной системе автоматически обеспечивает нам поддержку и нескольких контроллеров памяти. Во-вторых, увеличивать количество каналов памяти. И то, и другое было сделано. Результат? В системе на двух Xeon, равно как и в системе на двух Opteron, есть два контроллера памяти. Только в первой оба трехканальные, а во второй - двухканальные, что дает нам шесть и четыре канала памяти, соответственно. При установке двух модулей памяти на канал (очень даже щадящий режим) в первой системе их окажется 12, а во второй - 8. Допустим, каждый модуль имеет емкость 4 ГБ, тогда в первой системе окажется 48 ГБ, а во второй - 32 ГБ. В ряде задач это сразу обеспечит первой системе весомое преимущество. А как в сервере на Оптеронах теми же модулями «добить» память до 48 ГБ? Легко - устанавливаем три модуля на канал и… вся система памяти начинает работать медленнее, поскольку, например, задержки придется сильно увеличить. И получается: при одинаковой скорости работы памяти система «и» имеет в полтора раза больший ее объем, чем система «а», а при равном объеме система «и» работает с памятью быстрее, чем система «а».

Именно поэтому в Xeon трехканальный контроллер памяти нужен. Он и в Opteron нужен, но не удалось в свое время сделать. Точно так же, как сейчас Intel не удалось четыре канала реализовать. Все равно по этому пути идти обоим производителям, поскольку альтернативным (а именно FB-DIMM и количество модулей на канале увеличивать) один из них уже идти пробовал и остался не очень довольным.

А зачем все это в зоопарке, на рабочем столе обычного пользователя? Правильно - незачем. Кому нужно - те многопроцессорную рабочую станцию купят и сведут задачу к предыдущей. Основная масса как-то желанием не горела и по 8 ГБ в компьютеры устанавливать (хотя это-то давно доступно), так что ей нет разницы - можно поставить 12 или как. Тем более что сейчас уже при двух модулях на канал двухканального контроллера памяти можно получить и 16 ГБ, а вопрос - насколько это хуже/лучше, чем 24 ГБ, для нормального пользователя компьютера сродни вопросу, сколько ангелов поместятся на кончике иглы.

Итого

При взгляде на итоговую диаграмму, возникает закономерный вопрос - а зачем мы всем этим занимались? Ведь видно, что к финишу практически все пришли одновременно. Гипотетический одноканальный режим свою относительную бессмысленность показал, двухканальный - как и можно было предположить из тестов в синтетике, оказался самым быстрым. Разброс в 2% между лучшим и худшим случаями на таком представительном количестве приложений - очень хороший результат. Показывает, что, как бы то ни было, но в основном наша текущая методика тестирования продолжает оставаться методикой тестирования процессоров, и на общий итоговый балл прочие характеристики системы влияют весьма слабо.

Но! Успокаиваться на этом рано - как мы видим, в общем зачете получилась идиллия именно из-за того, что разные приложения друг друга уравновешивают, однако ведут себя они совершенно по-разному. Кому-то нужно много памяти, кому-то ее увеличение наоборот - мешает, кому-то не важен объем, но жизненно важны низкие задержки, но DivX, по сути, «презрел» все объективно существующие параметры памяти и отдал предпочтение трехканальному режиму в любом виде. Поэтому, при сравнении систем с разными конфигурациями памяти в рамках одной статьи (или самостоятельно), в конкретных тестах не стоит забывать поинтересоваться - как именно получен тот или иной результат. Впрочем, не так уж долго осталось нам возиться именно с разными конфигурациями - LGA1156, напомним, поддерживает только два канала памяти, так что с этими процессорами все будет просто и логично. Устройства в конструктиве LGA1366 мы продолжим тестировать в конфигурации 3х2, однако иногда будем извлекать из запасников и 2х2 (когда нежелательно будет делать поправки в уме на особенности системы памяти). Можно было бы даже полностью перейти на последние, но нет смысла - в среднем, они, конечно, несколько быстрее, но поддержка трех каналов памяти эксклюзивная особенность LGA1366, так что пусть за нее отдувается. Нам просто достаточно помнить, что трехканальный доступ к памяти на этой платформе производительность совсем не увеличивает, а даже наоборот.

Память

Память - это устройство для хранения информации. Она состоит из оперативного и постоянного запоминающего устройств. Оперативное запоминающее устройство называется ОЗУ , постоянное запоминающее устройство - ПЗУ .

ОЗУ- энергозависимая память

ОЗУ предназначена для записи, считывания и хранения программ (системных и прикладных), исходных данных, промежуточных и окончательных результатов. Доступ к элементам памяти прямой. Другое название – RAM (Random Access Memory) память с произвольным доступом. Все ячейки памяти объединены в группы по 8 бит (1 байт) и каждая такая группа имеет адрес, по которому к ней можно обратиться. ОЗУ используется для временного хранения данных и программ. При выключении компьютера, информация в ОЗУ стирается. ОЗУ - энергозависимая память. В современных компьютерах объем памяти обычно составляет от 512 Мбайт до 4 Гигабайт. Современные прикладные программы часто требуют для своего выполнения 128–256, а то и 512 Мбайта памяти, в противном случае программа просто не сможет работать.

Оперативная память может строиться на микросхемах динамического (Dinamic Random Access Memory – DRAM ) или статического (Static Random Access Memory –SRAM ) типа. Статический тип памяти обладает существенно более высоким быстродействием, но значительно дороже динамического. Для регистровой памяти (МПП и КЭШ-память) используются SRAM, а ОЗУ основной памяти строится на базе DRAM-микросхем.

ПЗУ - энергонезависимая память.

В англоязычной литературе ПЗУ называется Read Only Memory, ROM (память только для чтения). Информация в ПЗУ записывается на заводе-изготовителе микросхем памяти, и в дальнейшем изменить ее значение нельзя. В ПЗУ хранится информация, которая не зависит от операционной системы.

В ПЗУ находятся:

• 
  Программа управления работой самого процессора
• 
  Программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью
• 
  Программы запуска и остановки ЭВМ (BIOS – Base Input / Outout Sysytem)
• 
  Программы тестирования устройств, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы его блоков (POST -Power On SelfTest)
• 
  Информация о том, где на диске находится операционная система .

CMOS - энергонезависимая память

CMOS RAM - энергонезависимая память компьютера. Эта микросхема многократной записи имеет высокую плотность размещения элементов (каждая ячейка имеет размер в 1 байт) и малое потребление энергии – для нее вполне достаточно мощности батареи компьютера. Получила название от технологии создания на основе комплементарных металло-оксидных полупроводников (complementary metal-oxide semiconductor - CMOS). CMOS RAM является собой базу данных для хранения информации о конфигурации ПК. Программа запуска компьютера Setup BIOS используется для установки и хранения параметров конфигурации в CMOS RAM. При каждой загрузке системы для определения ее конфигурации проводится считывание параметров, хранящихся в микросхеме CMOS RAM. Более того, поскольку некоторые параметры запуска компьютера можно менять, то все эти вариации хранятся в CMOS. Программа установки BIOS SETUP при записи сохраняет в ней свою системную информацию, которую впоследствии сама же и считывает (при загрузке ПК). Несмотря на явную связь между BIOS и CMOS RAM, это абсолютно разные компоненты.

Ключевые слова настоящей лекции

контроллеры, чипсет, порты, USB, COM, LPT, BIOS POST, CMOS, Boot, устройства В/В,

(controller - регулятор, управляющее устройство) - устройство управления разнообразными устройствами компьютера.

Чипсет (chipset)

Набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора каких-либо функций. Так, в компьютерах чипсет, размещенный на материнской плате, выполняет роль связующего компонента, обеспечивающего совместное функционирование подсистем памяти, центрального процессора (ЦП), ввода-вывода и других. Матери́нская пла́та (motherboard, MB , также используется название mainboard - главная плата; сленг. мама , мать , материнка ) - это сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода), чипсет, разъёмы (слоты) для подключения дополнительных контроллеров, использующих шины USB, PCI и PCI-Express.

Северный мост (Northbridge; в отдельных чипсетах Intel, контроллер-концентратор памяти Memory Controller Hub, MCH) - системный контроллер чипсета на материнской плате платформы x86, к которому в рамках организации взаимодействия подключены:

через Front Side Bus - микропроцессор ,

через шину контроллера памяти - оперативная память ,

через шину графического контроллера - видеоадаптер ,

через внутреннюю шину подсоединяется южный мост .

Южный мост (Southbridge; функциональный контроллер; контроллер-концентратор ввода-вывода I/O Controller Hub, ICH). Обычно это одна микросхема на материнской плате, которая через Северный мост связывает с центральный процессором «медленные» (по сравнению со связкой «ЦП-ОЗУ») взаимодействия (например разъёмы шин для подключения периферийных устройств).

AGP (от англ. Accelerated Graphics Port, ускоренный графический порт) - разработанная в 1997 году компанией Intel, специализированная 32-битная системная шина для видеокарты.

PCI (англ. Peripheral component interconnect, дословно - взаимосвязь периферийных компонентов) - шина ввода/вывода для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера.

Ultra DMA (Direct memory access, Прямой доступ к памяти). Разные версии ATA известны под синонимами IDE, EIDE, UDMA, ATAPI; ATA (англ. Advanced Technology Attachment - присоединение по передовой технологии) - параллельный интерфейс подключения накопителей (жёстких дисков и оптических приводов) к компьютеру. В 1990-е годы был стандартом на платформе IBM PC; в настоящее время вытесняется своим последователем - SATA и с его появлением получил название PATA (Parallel ATA).

USB (англ. Universal Serial Bus - «универсальная последовательная шина», произносится «ю-эс-би» или «у-эс-бэ») - последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств в вычислительной технике. Для подключения периферийных устройств к шине USB используется четырёхпроводный кабель, при этом два провода (витая пара) в дифференциальном включении используются для приёма и передачи данных, а два провода - для питания периферийного устройства. Благодаря встроенным линиям питания USB позволяет подключать периферийные устройства без собственного источника питания (максимальная сила тока, потребляемого устройством по линиям питания шины USB, не должна превышать 500 мА).

LPT -порт (стандартного устройства принтера «LPT1» Line Printer Terminal или Line PrinTer) в операционных системах семейства MS-DOS. IEEE 1284 (порт принтера, параллельный порт)

COM -порт («ком-порт» Communication port, Serial port, серийный порт, последовательный порт) - двунаправленный последовательный интерфейс, предназначенный для обмена битовой информацией. Последовательным данный порт называется потому, что информация через него передаётся по одному биту, бит за битом (в отличие от параллельного порта).

PS/2 - разъем, применяемый для подключения клавиатуры и мыши. Впервые появился в 1987 году на компьютерах IBM PS/2 и впоследствии получил признание других производителей и широкое распространение в персональных компьютерах и серверах рабочих групп. серия персональных компьютеров компании IBM на процессорах серий Intel 80286 и Intel 80386, выпускавшаяся с апреля 1987 года. /2 – версия компьютера.

В первый месяц осени мы активно разбираем вопросы выбора оперативной памяти для нового персонального компьютера. Так как все современные системы поддерживают исключительно DDR3 тип памяти, именно о ней мы и ведем речь в статьях. В предыдущих статьях мы разобрали вопросы выбора планок оперативной памяти и ее типов, в отдельной статье мы остановились на вопросах выбора оптимального объема памяти для персонального компьютера. В данной завершающей обзорной статье мы хотели бы остановиться на вопросах выбора оперативной памяти применительно к процессорным платформам, существующим на рынках.
Рассмотрение сокетных платформ следует начать с того, что каждый процессорный сокет рассчитан на определенный тип процессоров, а для материнских плат выпускаются собственные чипы. Контроллер оперативной памяти встроен в современные процессоры, поэтому можно смело заявлять, что тип рекомендуемой памяти всецело зависит от центрального процессора, а тип примененного процессора от выбранного сокета и платформы. Начнем рассмотрение с популярных сокетных платформ компании AMD.

Одной из популярных и одновременно огорчивших пользователей оказался сокет AMD Socket FM1 . Данный сокет предназначен для использования процессоров AMD Llano. Данные процессоры имеют интегрированный контроллер оперативной памяти и неплохое графическое ядро. Максимальной официально поддерживаемой рабочей частотой планок оперативной памяти для данного сокета является частота 1866 Мгц. Поэтому мы рекомендуем приобретать именно данные планки оперативной памяти, так как они достаточно доступные на сегодняшний день. Следует отдельно выделить, что контроллер процессоров формата FM1 обладает способностью показывать отличный разгонный потенциал памяти, поэтому имеет смысл присмотреться к хорошо разгоняемым модулям, если вы планируете разгон на базе данной платфомы.

Картинка кликабельна --

Буквально через две недели официально должны будут представлены новые процессоры на базе платформы Socket FM2 для процессоров AMD Trinity. Компания AMD, которая славилась преемственностью платформ "кинула" покупателей платформы FM1 и они теперь не смогут установить в свою систему процессоры нового поколения.

Новые процессоры AMD Trinity основаны на архитектуре Piledriver, то есть вычислительные ядра данных процессоров должны будут работать быстрее, чем у AMD Llano. Сообщается об обновлении интегрированной графики в процессорах. В частности, наиболее быстрым графическим блоком будет AMD Radeon HD 7660D. Следует отметить, что архитектура данных ядер не аналогична архитектуре дискретных видеокарт AMD Radeon HD 7000, к примеру, ядрам Tahiti, поэтому возлагать особых надежд на красивые цифры не следует.

Существенным обнадеживающим фактом может считаться то, что AMD обнадежила пользователей долгим существованием сокета FM2, поэтому врятли покупателей данной платформы постигнет учесть владельцев Socket FM1 уже через год после анонса.

По предварительным данным, контроллер памяти двухъядерного процессора AMD A6-5400K с интегрированной графикой AMD Radeon HD 7540D и уровнем тепловыделения 65 ватт будет поддерживать память типа DDR3 с максимальной частотой лишь 1600 Мгц. Все остальные более старшие решения AMD A8-5500, AMD A8-5600K, AMD A10-5700 должны будут поддерживать наиболее быструю сертифицированную память DDR3 - 1866 Мгц.

Следует отметить, что покупателям AMD A6-5400K не следует гоняться за памятью DDR3-1600 Мгц. Обыкновенный разгон позволит достичь частоты 1866 Мгц, а если вы откажитесь от разгона - память все равно сможет работать также как и обычная с рабочей частотой 1600 Мгц. А вот при продаже планок памяти на вторичном рынке у вас могут возникнуть проблемы с продажей устаревающей DDR3-1600 Мгц.

Контроллеры у процессоров AMD Llano и AMD Trinity двухканальные, поэтому планки необходимо приобретать парные.

Картинка кликабельна --

Сокет AM3 от AMD является первой платформой для процессоров с интегрированным контроллером оперативной памяти типа DDR3. Предыдущие платформы 939, AM2, AM2+ поддерживали исключительно DDR2 тип памяти. Контроллер данных процессоров двухканальный, поэтому оперативную память необходимо устанавливать четным количеством планок. Официальной базовой частотой для данных процессоров является 1333 Мгц типа DDR3. При планируемом разгоне имеет смысл приобретать более быстрые планки. Так как платформа AM3 уходит в историю, при покупке нового компьютера все равно необходимо брать наиболее оптимальную память по стоимости, желательно с рабочей частотой 1866 Мгц. Интегрированные профили позволят ей запуститься на базовой частоте 1333 Мгц.

Не следует забывать о существовании процессоров с разблокированным множителем для платформы AM3 - сери AMD Black Edition. Контроллеры оперативной памяти данных процессоров поддерживают планки с частотой до 1600 Мгц. Несмотря на это, опыт показывает, что контроллеры данных процессоров практически не могут выйти за пределы частоты в 1866 Мгц, поэтому приобретать оверклоккерские комплекты памяти для данных решений не имеет никакого смысла.

Картинка кликабельна --

Последним поколением сокетов от AMD для обычных процессоров является AM3+ . Данный сокет создан для процессоров серии Bulldozer и готовящихся к началу продаж процессоров Vishera. На данных архитектурах основаны процессоры AMD FX. Все данные процессоры имеют обновленный двухканальный контроллер памяти, поэтому планки следует приобретать попарно. Официально поддерживаемой частотой является цифра 1866 Мгц. Пользователи активно и агрессивно разгоняют процессоры серии AMD FX, поэтому рекомендуется присматриваться к хорошо разгоняемым модулям. Контроллер данных процессоров легко может покорить цифру в 2133 Мгц по памяти, поэтому чаще всего ограничивающим фактором оказываются модули памяти.

Картинка кликабельна --

Постепенно мы переходим к рассмотрению сокетов компании Intel . Основной сокетной платформой компании является LGA 1155 , который используется для процессоров старого поколения Intel Sandy Bridge и нового поколения Inte Ivy Bridge. Контроллер оперативной памяти данных процессоров двухканальный, поэтому планки следует приобретать и устанавливать попарно. Если вы собираете платформу для разгона на соответствующем чипсете материнской платы и покупаете соответствующий процессор серии "K", то надо присматриваться к оверклоккерской оперативной памяти с рабочей частотой 2133 Мгц или даже 2400 Мгц.

Если же вы не планируете разгон или не знали что нужно приобретать материнские платы на чипсетах с маркировкой "P" или "Z", и процессор с разблокированным множителем - смысла тратить средства нет. Приобретаете стандартные модули памяти и живете спокойно.

На сокете LGA 1156 мы останавливаться не будем, так как она ушла в истрорию. Лишь отметитм, что контроллер данных процессоров двухканальный. Для разгона также рекомендуется приобретать хорошие модули памяти. Во многих случаях можно обойтись планками с рабочей частотой 1866 Мгц.

Картинка кликабельна --

Платформа LGA 1366 в отличии от LGA 1156 продолжает свою жизнь. Данная платформа является первой и единственной с наличием трехканального контроллера оперативной памяти в процессорах. Особенности разгона процессоров на ядре Gulftown говорит о том, что для успеха необходимо приобретать качественные комплекты оверклоккерской оперативной памяти. Если бюджет ограничен, вполне можно ограничиться планками с частотой 1866 Мгц.

Картинка кликабельна --

Платформа LGA 2011 - решение для энтузиастов желающих купить процессоры Intel Sandy Bridge-E. Стоимость процессоров и материнских плат данного формата находятся на наиболее высоком уровне. Процессор имеет четырехканальный контроллер оперативной памяти, поэтому установка четырех модулей одновременно - минимальное требование для пользователя. Учитывая высокую стоимость оверклоккерских комплектов на четыре планки памяти, рекомендовать их покупку мы можем только при неограниченности бюджета. В стандартном случае обычные планки на 1866 Мгц от Samsung или Hynix.

Очень хочется надеяться, что данная статья поможет вам определиться с выбором памяти для своего процессора.

В наши дни в цивилизованном мире вы с трудом найдёте человека, который никогда бы не пользовался компьютером и не имел представление о том, что это такое. Поэтому, вместо того чтобы в очередной раз рассказывать обо всем известных частях этой сложной системы, мы расскажем вам о чём-то, что вы ещё не знаете. Мы обсудим и дадим небольшую характеристику контроллерам памяти, без которых работа компьютера была бы невозможна. Если вы хотите вникнуть в систему работы вашего персонального компьютера или ноутбука, то вы обязательно должны знать это. И так, давайте обсудим сегодня, что же такое контроллеры памяти.

Задача, которая стоит перед контроллерами памяти компьютера является очень важной для работы компьютера. Контроллер памяти – это чип, который расположен на материнской плате или на центральном процессоре. Главной функцией, которую выполняет этот крохотный чип, является управление потоками данных, как входящих, так и исходящих. Второстепенной функцией контроллера памяти является увеличение потенциала и работоспособности системы, а так же равномерное и правильное размещение информации в памяти, которое доступно благодаря новым разработкам в области новых технологий.

Размещение контроллера памяти в компьютере зависит от определённых моделей материнских плат и центральных процессоров. В некоторых компьютерах дизайнеры поместили этот чип на северном параллельном присоединении материнской платы, в то время как в других компьютерах они размещены на центральном процессоре типа «die». Те системы, которые рассчитаны на установку контроллера в материнской плате, имеют большое количество новых различных физических гнёзд. Оперативная память, которая используется в компьютерах такого типа, так же имеют новый современный дизайн.

Главная цель использования контроллера памяти в компьютере заключается в том, чтобы система могла считывать и записывать изменения в оперативной памяти, а также обновлять её при каждой загрузке. Это происходит благодаря тому, что контроллер памяти посылает электрические заряды, которые в свою очередь, являются сигналами для выполнения тех или иных действий. Не углубляясь в техническую терминологию, мы можем утвердить тот факт, что контроллеры памяти являются одной из самых важных деталей в компьютере, позволяющих использовать оперативную память, и без которой его работа была бы невозможной.

Контроллеры памяти бывают разных типов. Они различаются на:
- контроллеры памяти с двойной скоростью передачи данных (DDR);
- полностью буферизованные контроллеры памяти (FB);
- двуканальные контроллеры (DC).

Функции, которые могут выполнять контроллеры памяти разных типов, отличаются друг от друга. Например, контроллеры памяти с двойной скоростью передачи данных используются, чтобы передавать данные, в зависимости от увеличения или уменьшения темпа часов памяти. В то время как в двуканальной памяти используется два контроллера памяти параллельно друг от друга. Это позволяет компьютеру увеличить быстродействие системы, создавая больше каналов, но, несмотря на трудности, которые возникают в результате использования кучи проводов, данная система работает довольно эффективно. Однако возникают трудности при создании новых каналов, поэтому данный вид контроллера памяти не безупречен.

Полностью буферизованные контроллеры памяти с другой стороны отличаются от остальных типов контроллеров памяти. В данной технологии используется серийные каналы передачи данных, которые нужны для связи с материнской платой и непохожие на остальные системы схемы оперативной памяти RAM. Преимущество данного типа контроллеров заключается в том, что полностью буферизованные контроллеры памяти уменьшают количество проводов, которые используются в материнской плате, и что позволяет уменьшить затраченное на выполнение задачи время.

Как вы уже убедились, контроллеры памяти очень нужны для стабильной работы компьютера, и разные типы используются для разных целей. Цены на линейки памяти варьируются от очень высоких до очень низких, что зависит от типа и функций, которые выполняет тот или иной контроллер памяти.