مقالات عمومی

پهنای باند حافظه‌های DDR4 در پلتفرم Skylake اینتل (مادربوردهای سری ۱۰۰ و پردازنده‌های سری ۶۰۰۰) بالاتر از رم‌های DDR3 است و تأخیر (و نه تایمینگ) اندکی بیشتر است. توان مصرفی رم‌های DDR4 با توجه به پایین‌تر بودن ولتاژ کاری (۱٫۲ ولت به جای ۱٫۵ ولت، بدون اورکلاک) کمتر است و از نظر تراکم و در واقع ظرفیت ماژول‌ها، وضعیت بهتری دارند. کانکتور و اسلات رم DDR4 هم با DDR3 و DDR2 متفاوت است. در ادامه به مقایسه‌ی DDR3 و DDR4 می‌پردازم.

اثر مهاجرت از DDR3 به DDR4 در نرم‌افزارها و بنچ‌مارک‌های واقعی
اینتل قبلاً در پلتفرم آیوی بریج اکستریم از رم ۴ کاناله‌ی DDR3 استفاده کرده بود و در هسول اکستریم، نوع رم را به DDR4 تغییر داد. پلتفرم جدید اینتل که شامل پردازنده‌های سری ۶۰۰۰ است، از رم ۲ کاناله‌ی DDR4 و همین‌طور رم‌های کم‌مصرف DDR3L پشتیبانی می‌کند و همان‌طور که قبلاً دیدیم، اثر استفاده از رم‌های DDR4 به جای DDR3 در حال حاضر آنچنان که تصور می‌شود زیاد نیست:

بررسی رم DDR4 در کنار پردازنده‌های سری ۶۰۰۰ اینتل و مقایسه با DDR3
پلتفرم اسکای‌لیک اینتل، اولین پلتفرم اقتصادی است که از رم‌های DDR4 پشتیبانی می‌کند. در ادامه به بررسی رم DDR4 در کنار پردازنده‌های سری ۶۰۰۰ اینتل می‌پردازم.
در بازی‌ها هم اثر رم DDR4 گاهی منفی است!

رم DDR4 در برابر DDR3 در بازی‌ها، کدام به صرفه‌تر است؟
در بررسی پلتفرم اسکای‌لیک از جنبه‌‎های مختلف، یکی از موضوعات اصلی بررسی رم DDR4 و مقایسه با DDR3 است. سوالی که در این مقاله به پاسخ آن می‌رسیم این است که برای سیستم گیمینگ و در بازی‌ها، رم DDR4 بهتر است یا DDR3 ؟
خلاصه‌ی عملکرد در نرم‌افزارهای مختلف به صورت زیر است، دقت کنید که اعداد مثبت، درصد بهتر بودن عملکرد DDR4 نسبت به DDR3 است و اعداد منفی به معنی بهتر بودن DDR3 است:

تفاوت ابعادی و کانکتور DDR4 و DDR3
ظاهر رم‌های DDR4 و DDR3 ممکن است مشابه به نظر برسد اما تعداد پین‌های کانکتور از ۲۴۰ عدد به ۲۸۸ عدد تغییر کرده و موقعیت خار هم جابجا شده تا از نصب اشتباه رم جلوگیری شود.

طول اسلات رم DDR4 و DDR3 یکسان است.

تفاوت توان مصرفی DDR4 و DDR3
ولتاژ رم‌های DDR3 معمولی و اورکلاک شده، ۱٫۵ و ۱٫۶۵ ولت است. انواع کم‌مصرف که DDR3L نام دارند هم با ولتاژ ۱٫۳۵ ولت فعالیت می‌کنند.
در رم‌های DDR4 ولتاژ کاری ۱٫۲ ولت استاندارد است و انواع اورکلاک شده، ولتاژ ۱٫۳۵ ولتی دارند. هنوز در مورد DDR4L تصمیم نهایی اتخاذ نشده ولیکن ولتاژ ۱٫۰۵ ولت برای این نوع، پیش‌بینی می‌شود.

تراکم و ظرفیت بالاتر DDR4 و پشتیبانی مادربورد از حافظه‌ی بیشتر
رم‌های DDR4 از نظر تراکم وضعیت بهتری دارند و در حقیقت تکنولوژی پیشرفته‌تر و همین‌طور استاندارد تصویب شده به سازندگان این نوع رم امکان تولید استیک‌های ۴ الی ۱۶ گیگابایتی را می‌دهد حال آنکه رم‌های DDR3 ظرفیتی بین ۵۱۲ مگابایت تا ۸ گیگابایت دارند. مادربوردهای جدیدی که با انواع DDR4 سازگار هستند نیز حافظه‌ی بیشتری را پشتیبانی می‌کنند. به عنوان مثال مادربوردهای معمولی سری ۱۰ هم از ۴ رم DDR4 با ظرفیت ۱۶ گیگابایت پشتیبانی می‌کنند حال آنکه مادربوردهای رده‌اول نسل‌های قبلی از مجموعاً ۳۲ گیگابایت رم پشتیبانی می‌کردند. نمونه‌ی آن مادربوردهای گیمینگ ایسوس با چیپ‌ست B150 است:

ایسوس و مادربوردهای گیمینگ B150 Pro Gaming و B150 Pro Gaming/Aura
ایسوس با استفاده از چیپ‌ست B150 اینتل، دو مادربورد ارزان گیمینگ به نام‌های B150 Pro Gaming و B150 Pro Gaming/Aura معرفی کرده است. هر دو ATX هستند و تفاوت در این است که مدل Aura نورپزداری LED زیبایی دارد.
در پلتفرم اکستریم اینتل و سرورها، رم بیشتری استفاده می‌شود چرا که کنترلر رم ۲ کاناله نیست بلکه ۴ کاناله است و اسلات‌های رم هم به جای ۴ عدد، ۸ عدد است.
صرف‌نظر از موجودی بازار، حداکثر رم DDR3 برای یک مادربورد، ۱۲۸ گیگابایت و حداکثر رم DDR4 برای یک مادربورد، ۵۱۲ گیگابایت است که البته در دنیای واقعی این پیکربندی عملکرد موفقی ندارد و در حقیقت آنچه عملی شده، بسیار کمتر است.
تفاوت پهنای باند تئوری و تایمینگ DDR4 و DDR3
در ادامه یک بار دیگر به مقایسه‌ی DDR3 و DDR4 البته به صورت مصنوعی خواهیم پرداخت تا تفاوت پهنای باند خام آشکار شود.
در ابتدا به سرعت باس و تایمینگ‌های متداول در رم‌های DDR3 و DDR4 نگاهی داشته باشید:

همان‌طور که می‌بینید وضعیت تایمینگ چندان جالب نیست و در ضمن تایمینگ به صورت کاملاً ناگهانی از ۱۶ به ۱۸ تغییر کرده است. اما ببینیم در عمل و در بنچ‌مارک AIDA64 چه سرعتی ثبت می‌شود.

سرعت خواندن و مقایسه DDR3 و DDR4
رنگ آبی رم‌های DDR3 را مشخص کرده و رنگ قرمز رم‌های DDR4 را مشخص می‌کند. دقت کنید که رنگ‌ آبی و قرمز کم‌رنگ به پلتفرم اکستریم اینتل و کنترلر رم ۴ کاناله مربوط می‌شود که چندان موردعلاقه‌ی عموم کاربران و حتی اورکلاکرها و گیمرها نیست.

همان‌طور که می‌بینید DDR4 در قیاس با DDR3 و در سرعت کلاک برابر، حتی با بالاتر بودن تأخیر هم پهنای باند بالاتری دارد. البته این پهنای باند بیشتر جنبه‌ی تئوری داشته و در نرم‌افزارهای محاسباتی مقوله‌ی تأخیر اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. در دنیای DDR3 با توجه به اینکه کنترلر حافظه‌ی هسول با فرکانس‌های بالاتر از ۲۴۰۰ مگاهرتز مشکل پیدا می‌کند، بیشتر رم‌های ویژه‌ی اورکلاک هم با همین سرعت عرضه می‌شوند اما خوشبختانه کنترلر رم‌های DDR4 در سری ۶۰۰۰ با سرعت‌ها بسیار بالا مثل ۳۲۰۰ مگاهرتز هم مشکلی ندارد. به همین جهت رم‌های ویژه‌ی اورکلاک در پلتفرم اسکای‌لیک، بسیار سریع بوده و سرعت‌های بالاتر از ۳۶۰۰ مگاهرتز کاملاً عادی و مرسوم است.
نکته‌ی جالب این است که ترکیب پردازنده‌های سری ۶۰۰۰ و رم‌های DDR4 با سرعت بالاتر از ۳۰۰۰ مگاهرتز، پهنای باند بالاتری نسبت به پلتفرم آیوی بریج اکستریم در اختیار نرم‌افزارها قرار می‌دهد.
سرعت نوشتن

سرعت نوشتن در پلتفرم هسول اکستریم تقریباً ۴۸ گیگابایت بر ثانیه است و ارتباطی با سرعت رم ندارد!
در اسکای‌لیک وضعیت متفاوت است و بسته به سرعت رم، سرعت نوشتن تغییر می‌کند و اگر سرعت به مرز ۳۰۰۰ مگاهرتز برسد، پهنای باند حین نوشتن داده، بیش از دو پلتفرم هسول اکستریم و آیوی بریج اکستریم خواهد بود.
رم‌های DDR3 با سرعت بالاتر از ۲۴۰۰ مگاهرتز نه تنها بهتر نیستند بلکه در این آزمون تئوری سرعت پایین‌تری ثبت می‌کنند، درست مثل بخش قبلی که سرعت خواندن داده بررسی شد.
سرعت کپی
کپی کردن داده تقریباً مشابه خواندن و نوشتن داده است و در حقیقت تلفیقی از دو بخش قبلی است.

رم‌های DDR3 در کنار پردازنده‌های هسول تا سرعت ۲۴۰۰ مگاهرتز روند صعودی خود را ادامه می‌دهند و پس از آن با افت عملکرد روبرو می‌شویم ولیکن اسکای‌لیک و رم‌های DDR4 وضعیت صعودی را تا سرعت ۳۶۰۰ مگاهرتز و احتمالاً بیش از آن ادامه می‌دهند.
تأخیر
دقت کنید که در بنچ‌مارک AIDA64 تأخیر رم بر حسب نانوثانیه اندازه‌گیری می‌شود و ارتباطی با سرعت کلاک و در واقع زمان یک سیکل کلاک ندارد. در حقیقت تایمینگ رم به تنهایی بی معنی است و باید سرعت باس را در نظر گرفت اما زمانی که تأخیر بر حسب نانوثانیه بیان می‌شود، خود گویای همه چیز است. بدیهی است که تأخیر کمتر به معنی دسترسی سریع‌تر به داده و پردازش سریع‌تر است.

همان‌طور که می‌بینید صنعت رم DDR4 و DDR3 از نظر تأخیر وضعیت مشابهی دارند و حتی تأخیر انواع DDR3 اندکی پایین‌تر است. البته رم‌های مرغوب DDR4 در قیاس با رم‌های معمولی DDR3 که سرعت ۱۶۰۰ مگاهرتز دارند، کمی سریع‌تر هستند اما اگر انواع ویژه‌ی اورکلاک DDR4 و DDR3 را مقایسه کنیم یا انواع استاندارد ۲۱۳۳ مگاهرتزی را با انواع استاندارد DDR3 با سرعت ۱۶۰۰ هرتز مقایسه کنیم، وضعیت اندکی به نفع DDR3 است.

جمع‌بندی
توان مصرفی و ظرفیت اورکلاک DDR4 عالی است.
DDR4 از نظر توان مصرفی وضعیت بهتری دارد و از نظر ثبات کنترلر حافظه هم وضعیت آن بسیار خوب است به طوری که رم‌های اورکلاک شده‌ای با سرعت بیش از ۳۲۰۰ مگاهرتز نه تنها با افت عملکرد روبرو نمی‌شوند بلکه از نظر تایمینگ، سرعت و ثبات وضعیت بسیار خوبی دارند. پردازنده‌های سری ۴۰۰۰ اینتل در کنار رم‌های DDR3 با سرعت بیش از ۲۴۰۰ مگاهرتز، کم و بیش با مشکل مواجه شده و گاهاً عملکرد با افت جدی روبرو می‌شد.
خوشبختانه آن افزایش تأخیری که در مهاجرت از DDR2 به DDR3 رخ داده بود، در تغییر از DDR3 به DDR4 دیده نمی‌شود و به نظر می‌رسد که صنعت DDR4 کار خود را از نقطه‌ای شروع کرده که عملکرد در اموری که تأخیر بسیار مهم است هم نزدیک به انواع DDR3 است حال آنکه در حالت کلی، DDR4 پردازش را کمی سریع‌تر می‌کند. به خصوص اگر به پهنای باند بسیار بالا در حد پلتفرم‌های اکستریم نیاز داشته باشیم؛ در حال حاضر، اکثر تین کلاینت (تینکلاینت)، زیروکلاینت و مینی پی سی های موجود در بازار جهانی از رم های DDR3 و یا DDR3L استفاده می کنند و فقط تعداد اندکی از تین کلاینت ها از رم های DDR4 پشتیبانی میکنند که همین امر، باعث قیمت بالای این دستگاه ها شده است؛ اما با توجه به افزایش کاربران رم های DDR4، بزودی، این نوع از رم ها ، در بازار تینکلاینت ها  اشباع میشوند. اما در حال حاضر برخی از مدل های فروش تین کلاینت و فروش پاورکلاینت و فروش مینی پی سی های شرکت تین آوا سیستم از رم  ِِDDR4 استفاده کرده و به فروش میرساند.

منبع