البريد الإلكتروني:

الفروق بين أصناف الذواكر DDR, DDR2 & DDR3

الفروق بين أصناف الذواكر  DDR, DDR2 & DDR3

سنستعرض في هذا المقال إن شاء الله أهم الفروق التقنية بين أصناف الذواكر المستخدمة حالياً DDR , DDR2 & DDR3 


مصطلحات ستمر معنا في المقال

الذاكرة - ذواكر : يقصد بها الذاكرة التي نركبها على اللوحة Memory Module  
شرائح الذاكرة – رقاقة الذاكرة : يقصد بها رقاقة الذاكرة الالكترونية Chip  والتي هي المكون الرئيسي لـ Memory Module  



 وقبل أن نبدأ بالحديث عن الفروق نحب أن نوضح أن الأصناف الثلاثة مبنية على بنية SDRAM " Synchronous Dynamic Random Access Memory "    أما مصطلح DDR  فهي اختصار لـ Double Data Rate  مما يعني نقل معلومتين – إن صح التعبير – بالهرتز الواحد مما يعني مضاعفة الأداء نظرياً عن الذواكر التي لا تعمل بهذه التقنية , لأجل هذا السبب يكتب على الذاكرة تردد مضاعف عن التردد الحقيقي للذاكرة لأنها تعمل بتقنية DDR  والتي تحقق ضعف الأداء عن الذواكر الأخرى , بمعنى عندما يكتب على الذاكرة أنها بتردد 800  فهذا يعني أن التردد الحقيقي للذاكرة هو 400MHz

 

 
من المهم أن ننوه إلى أن التردد المكتوب على الذاكرة على سبيل المثال 800  هو التردد الأقصى الذي يمكن أن تعمل به الذاكرة , بمعنى عند تركيب ذاكرة بتردد 800  على لوحة أم تقبل ذواكر 667  كأقصى حد , فإن الذاكرة ستعمل بتردد 667 " 333MHz "   وليس 800 " 400MHz "  وذلك لأن متحكم الذاكرة ليس مدمجاً مع الذاكرة وإنما يكون مدمجاً مع رقاقة الجسر الشمالي أو المعالج حسب نوع المعالج واللوحة .
أيضاً من المهم أن ننوه إلى أن اللصاقة التي تكون على الذاكرة يكتب عليها أحد الأسلوبين التاليين :  
•    DDRx – zzzz  حيث يكتب مكان X  يكتب صنف الذاكرة أي إما الثاني أو الثالث , بينما يكتب مكان zzzz    يكتب التردد الافتراضي للذاكرة أي ليس التردد الحقيقي كأن يكتب DDR2 – 800MHz  هذا يعني أن الذاكرة هي من الصنف DDR2   وتعمل بتردد 800 " 400MHz "  .
•    PCx – yyyy  حيث يكتب مكان x  يكتب صنف الذاكرة أي إما الثاني أو الثالث , بينما يكتب مكان yyyy  يكتب معدل نقل المعلومات النظري بين الذاكرة ومتحكم الذاكرة  ومعدل نقل المعلومات يحسب بعملية حسابية بسيطة وهي التردد مضروب بـ 8  وتكون النتيجة بالميغا بايت في الثانية  , مثلاً يكتب PC2 – 6400  فهذا يعني أن الذاكرة من الصنف DDR2  وتحقق ناقلية معلومات عظمى نظرياً 6400MB  في الثانية أي أنها بتردد 800MHz  طبعاً استطعنا تحصيل النتيجة من خلال العملية 6400/8  
طبعاً يجب أن نؤكد أن الرقم المذكور عن معدل نقل البيانات هو معدل نظري قد لا يتحقق إلا في حالات نادرة نتيجة لعدة أسباب تصنيعية , لكن على العموم غالباً  المعدل الفعلي يكون قريباً من هذا الرقم . الآن نستطيع القول أننا استطلعنا الأمور الرئيسية حول DDR  وسننتقل إلى الفروق .


السرعات – التردد –
أحد أهم الفروق الرئيسية بين أصناف الذواكر هو فرق السرعات – التردد – بين الأصناف الثلاثة , والتردد الأعلى يعني ناقلية معلومات أكبر ... لأن معدل نقل المعلومات كما مر معنا يعتمد بشكل رئيسي على التردد , لذا كان التطوير في عالم الذواكر يركز بشكل كبير على التردد , الجدول التالي الترددات الافتراضية للذواكر من الأصناف الثلاثة , كما يوجد بعض معامل التصنيع التي تنتج ذواكر مخصصة لعشاق تطبيق مراحل رفع السوية بحيث يكون التردد أعلى بقليل عن الافتراضي وذلك لتحقيق مستوى أداء أعلى .

Memory

Real Clock

Maximum Theoretical Transfer Rate

Memory Module

DDR200

100 MHz

1,600 MB/s

PC-1600

DDR266

133 MHz

2,133 MB/s

PC-2100

DDR333

166 MHz

2,666 MB/s

PC-2700

DDR400

200 MHz

3,200 MB/s

PC-3200

DDR2-400

200 MHz

3,200 MB/s

PC2-3200

DDR2-533

266 MHz

4,266 MB/s

PC2-4200

DDR2-667

333 MHz

5,333 MB/s

PC2-5300

DDR2-800

400 MHz

6,400 MB/s

PC2-6400

DDR2-1066

533 MHz

8,533 MB/s

PC2-8500

DDR3-800

400 MHz

6,400 MB/s

PC3-6400

DDR3-1066

533 MHz

8,500 MB/s

PC3-8500

DDR3-1333

666 MHz

10,666 MB/s

PC3-10600

DDR3-1600

800 MHz

12,800 MB/s

PC3-12800

 

الجهود Voltages
أيضاً من النقاط المهمة في تطوير الذواكر هو تحصيل أقل جهد ممكن للذاكرة , فذواكر DDR3  تستهلك جهد أقل من DDR2  والتي أيضاً هي تستهلك جهد أقل من ذواكر DDR  , الجدول التالي يبين الجهود الافتراضية لكل جهد ... أيضاً بعض معامل التصنيع تنتج ذواكر مخصصة لعشاق تطبيق مراحل رفع السوية تعمل بجهد مرتفع عن الجهد الافتراضي لهذه الذواكر

 

Technology

Typical Voltage

DDR

2.5 V

DDR2

1.8 V

DDR3

1.5 V



زمن التأخير
زمن التأخير هو الزمن الذي يجب أن ينتظره متحكم الذاكرة – الذي يكون مدمجاً إما مع رقاقة اللوحة الأم أو المعالج – بينما يطلب المعلومات من الذاكرة إلى أن يتم وصول المعلومات إليه  أي إلى متحكم الذاكرة - , ويسمى زمن التأخير CAS (Column Address Strobe) Latency ويطلق عليها اختصاراً CL  ويقاس زمن التأخير بوحدة حلقة الساعة Clock Cycles  مثلاً عندما نقول أن الذاكرة CL3  هذا يعني أنه على متحكم الذاكرة أن ينتظر ثلاث حلقات بعد طلب المعلومات حتى تصل المعلومات إليه , هذا الكلام يعني أنه كلما انخفض الرقم كلما كان الأداء أفضل , في الجدول التالي زمن التأخير لكل صنف

 

Technology

Typical Latency

 

DDR

3

 

DDR2

5

 

DDR3

7

 


كما نلاحظ في الجدول فإن الصنف DDR3 لديه زمن تأخير أكبر من زمن DDR2 والتي هي أيضاً أكبر من زمن DDR, وقد يسأل أحدهم أنه حسب الجدول فإن DDR3 تقل أداءً عن DDR2 ؟ والجواب أنه لا يمكننا المقارنة بين الصنفين إلا في حال كانتا نفس التردد , بمعنى لو أنه لدينا DDR2 800MHz  وَ DDR3 800MHz  وكلاهما بنفس معدل نقل البيانات حينها يمكننا القول أن DDR2 800  بالفعل أفضل أداء من DDR3  لأنها تحقق زمن تأخير أقل ,
بينما عندما نريد مقارنة ذاكرتين كل منهما بمعدل نقل معلومات مختلف عن الآخر حينها يجب أن ندخل في معادلة حسابية , يجب أن ننوه في البداية إلى أن حلقة الساعة Clock Cycle  تختلف من صنف إلى آخر فكلما زاد التردد الحقيقي كلما قصرت حلقة الساعة Clock Cycle  , على سبيل المثال : الذاكرة DDR2 800  كل تردد يستهلك زمن مقداره 2.5  نانو ثانية "" كل نانو يساوي جزء من بليون جزء من الثانية "" , الجدول التالي فيه جميع الترددات الموجودة حالياً مع زمن التأخير مقدراً بالنانو ثانية

 

DDR Clock

Real Clock

Clock Period

200 MHz

100 MHz

10 ns

266 MHz

133 MHz

7.5 ns

333 MHz

166 MHz

6 ns

400 MHz

200 MHz

5 ns

533 MHz

266 MHz

3.75 ns

666 MHz

333 MHz

3 ns

800 MHz

400 MHz

2.5 ns

1,066 MHz

533 MHz

1.875 ns

1,333 MHz

666 MHz

1.5 ns

1,600 MHz

800 MHz

1.25 ns

 

فلو أردنا مثلاً حساب زمن التأخير لذاكرة DDR2 800MHz  لقمنا بالعملية التالية : 5  والذي هو خمسة حلقات مضروباً بـ 2.5  والذي هو زمن التأخير للحلقة الواحدة  , إذاً المعادلة ببساطة هي 5*2.5  فيكون الناتج 12.5  نانو ثانية هو زمن التأخير للذاكرة DDR2 800  , فإذا طبقنا نفس المعادلة على ذاكرة DDR3 1333  لأصبحت أطراف المعادلة 1.5*7 لتكون النتيجة 10.5  نانو ثانية هو زمن تأخير ذاكرة DDR3 1333  وبالتالي فالذاكرة DDR3  أسرع من الذاكرة DDR2  من حيث معدل نقل المعلومات ومن حيث زمن التأخير .
معامل التصنيع تكتب زمن التأخير على لصاقة الذاكرة وبجانبه تفصيل أزمنة التأخير بالنسبة لرقاقات الذاكرة مثال 5-5-5-5, 7-10-10-10, , فالزمن CAS  هو دائماً الرقم الأول كما في الصور التالية

 

 


 
  الجلب المسبق للمعلومات Prefetch  
الذواكر تقوم بتخزين المعلومات ضمن مصفوفات من المكثفات الدقيقة , ذواكر DDR  تنقل 2bits  في الهرتز الواحد من هذه المصفوفات إلى ناقل الدخل والخرج ضمن الذاكرة ... هذه المعلية تسمى 2bits Prefetch  , بينما في DDR2  تم تطوير هذا الناقل من 2bits  إلى 4bits , وفي DDR3  تم التطوير إلى 8bits  وهذا التطوير سمح بان تقوم ذواكر DDR3  بتقديم أداء متفوق على الصنفين الآخرين هذا كله ضمن الذاكرة وليس بالنسبة للتخاطب مع المتحكم , ولتوضيح الفكرة لنفرض أنه لدينا ذاكرة DDR 400MHz  وذاكرة DDR2 400MHz  وذاكرة لتوضيح المثال DDR3 400MHz  , لاحظ الصورة أدناه تجد أنه في الصنف DDR2  زاد معدل نقل المعلومات بينما قل التردد وفي DDR3  زاد معدل نقل المعلومات بينما قل التردد أيضاً
 

هذا التطور بالمحصلة سمح بإيجاد رقاقات ذاكرة تعمل بتردد أعلى من الصنف الذي قبله .


الفروق الفيزيائية
بالطبع كل صنف من هذه الأصناف لا يمكن تركيبه على مقبس الصنف الآخر , وذلك لاختلاف عدد الموصلات واختلاف مكان الشق بالإضافة إلى الاختلافات التي شرحناها سابقاً , الجدول التالي يوضح عدد الموصلات لكل صنف والصور توضح توضع الشق في كل صنف

 

Memory Module

Number of Pins

DDR

184

DDR2

240

DDR3

240

 

مهند السيد – الشركة الهندسية للحواسب – إدارة التدريب والتطوير

تاريخ الإنشاء : 04/17/2010  |   آخر تعديل : 2010-04-18 14:10:23

طباعة إرسال إلى صديق أدخل تعليقك