سرگردان در وادی میان DDR و DDR۳

دو عامل سرعت فرکانس و اعداد زمان‌بندی حافظه، مدت‌هاست که به دغدغه کیفیت‌خواهان در وادی حافظه تبدیل شده. حتم دارم بسیاری از علاقه‌مندان واقعی دنیای حافظه‌ها به قدر کفایت مطالعه می‌کنند و به تفاوت‌های موجود واقف هستند. این در حالی است که برای بسیاری از علاقه‌مندان افزایش سرعت فرکانس حافظه یا کاهش عدد زمان‌بندی می‌تواند هوش و حواس آن‌ها را مختل کند!
راستش چند روز پیش که برای تهیه قطعات به بازار مراجعه کرده بودم خریداری دیدم که مادربردی ۲۰۰ هزار تومانی با چیپ‌ست خانمان برانداز AMD ۷۹۰FX خریداری می‌کرد. قدری که هم‌صحبت شدیم دست‌گیرم شد که این بنده خدا اصلا نمی‌داند به‌ کدامین دلیل ۲۰۰ هزار تومان پول بی‌زبان را صرف چنان محصولی می‌کند!
دیگر اینکه، به ‌جای برندی که تقاضا کرده بود، برند دیگری را که از احوالاتش خبردار بودم پیشنهاد دادم. نگاه عاقل اندر سفیهی بر من انداخت و خوشگلی ظاهری، رنگ‌بندی جذاب‌تر و به قولی رنگ و لعاب دل‌فریب مادربرد را مطرح کرد. صحبت دیگری نکردم و فقط تأسف خوردم که برای انجام خرید در این سطح باید دلایلی متقن ارایه شود!
ماجرای خرید قطعات سطح بالای حافظه نیز چندان دور از این داستانی که گفتم نیست و حکایت‌های مشابهی در این‌باره وجود دارد. باید گفت با نصب یک قطعه فلز کنده‌کاری شده و انجام جنگولک‌بازی کارایی حافظه‌ها بالا نمی‌رود، اما چه فایده که این موضوع به این سادگی‌ها مورد پذیرش افراد حرفه‌ای‌نما قرار نخواهد گرفت!
● یادآوری کوتاه البته با جسارت!
درباره سرعت فرکانس حافظه صحبت چندانی ندارم چراکه موضوعی واضح است، اما به بیان محلی می‌توان این‌گونه مثال آورد که اگر حافظه را به شهری با دروازه‌ای بزرگ تشبیه کنیم، افزایش سرعت فرکانس چیپ حافظه مترادف می‌شود با افزایش سرعت باز و بسته شدن دروازه اصلی شهر!
یکی از تفاوت‌های حافظه‌های نسل DDR۳ با نسل قدیمی‌تر DDR۲ در اندازه دروازه است. به این‌صورت که در نسل DDR۳ دروازه عریض‌تر و امکان ورود و خروج برای افراد (بخوانید داده‌ها) بیشتری فراهم شده است. نتیجه آنکه دستورات صادر شده از سوی جناب پردازنده‌ها با سرعت بیشتری رسیدگی و انجام می‌شوند!
در این میان یک موضوع بسیار مهم را که به زمان‌بندی (Timing) مربوط می‌شود نباید فراموش کنیم.
هرچه سرعت باز و بسته شدن دروازه شهر افزایش یابد، احتمال ورود و خروج افراد کمتر می‌شود، زیرا تا بخواهند جنبشی به خود دهند و حرکتی را آغاز کنند، ‌دروازه بسته شده است. از این‌رو افزایش سرعت فرکانس (باز و بسته شدن دروازه) رابطه‌ای معکوس با احتمال تبادل داده‌ها (ورود و خروج افراد به شهر) دارد. تفاوت انواع مختلف حافظه در این نکته است که همزمان با افزایش سرعت فرکانس چیپ‌های حافظه، از الگوریتم‌ها و شیوه‌های پیچیده‌ای استفاده می‌کنند که میزان تبادل داده‌ها کاهش چشمگیری نداشته باشد.
میزان تأخیر در تبادل داده‌ها CAS latency نامیده می‌شود و به ‌اختصار آن را CL نشان می‌دهند. واحد محاسبه آن بر مبنای تعداد فرکانس‌های پایه چیپ حافظه یا نانوثانیه است. برای مثال، اگر میزان تأخیر حافظه به شکل CL۷ نشان داده شود، به این معنی است که این داده به اندازه ۵ مرتبه باز و بسته شدن دروازه شهر حافظه باید انتظار بکشد تا اجازه ورود یا خروج پیدا کند!
● چند محاسبه ساده با DDR۳
چنانچه سرعت فرکانس این حافظه ۱۰۶۶ مگاهرتز عنوان شده باشد، به این معنی است که در هر ثانیه ۱۰۶۶ میلیون بار نوسان می‌کند. با محاسبه‌ای ساده می‌توان نشان داد که هر نوسان این چیپ حافظه با قدری اغماض حدود ۹۳/۰ نانو ثانیه زمان طول می‌کشد و یک نوسان کامل آن حدود ۸۷/۱ نانوثانیه زمان نیاز دارد. پس اگر این عدد را در ۷ ضرب کنیم با عدد ۳/۱۳ نانوثانیه مواجه خواهیم بود که نشان‌دهنده میزان تأخیر ذاتی چیپ حافظه است. پس افزایش سرعت فرکانس حافظه می‌تواند زمان نوسان را کاهش دهد، اما به‌ طور همزمان میزان تأخیر (CL) افزایش پیدا می‌کند و ملاحظه فرمودید که ضرب این دو عدد باز هم اندازه زمان تأخیر را بزرگ‌تر خواهد کرد.
شرکت‌های اصلی طراح قطعات حافظه موفق به تولید قطعات حافظه DDR۳ با سرعت ۱۳۳۳ مگاهرتز و دو زمان‌بندی CL۹ و CL۶ شدند. تکرار محاسبه‌های بالا نشان می‌دهد زمان تأخیر برای CL۹ در حدود ۵/۱۳ نانوثانیه و برای CL۶ حدود ۹ نانوثانیه است. شرایط برای چیپ‌های حافظه جدیدتر DDR۳ که با سرعت ۱۶۰۰ مگاهرتز و با سه عدد CL۷، CL۸ و CL۹ کار می‌کنند قدری بهتر شده است. به این شکل که میزان تأخیر برای CL۹ تا ۲۵/۱۱، برای CL۸ تا ۸ و برای CL۷ تا ۷۵/۸ نانوثانیه کاهش پیدا کرده است.
● و اما حافظه‌های DDR۲
در حال حاضر از چیپ‌های حافظه ۸۰۰ مگاهرتزی DDR۲ با اعداد CL۵ و CL۶ بسیار استفاده می‌شود. تکرار محاسبه بالا برای این دو نوع حافظه نشان می‌دهد که میزان تأخیر برای CL۶ در حوالی ۱۵ و برای CL۵ در حدود ۵/۱۲ نانوثانیه است. به ‌نظر می‌رسد حق با مسؤولان AMD بود که حرکت به سوی استفاده از حافظه‌های DDR۳‌ را به سود مشتری نمی‌دانستند و آن را حرکتی تبلیغی از سوی Intel قلمداد می‌کردند، این مسئله به این دلیل است که قیمت حافظه‌های DDR۳ برای عموم خریداران بالا و کارایی مدل‌های معمولی آن (CL۹) تفاوت چندانی با نمونه‌های فاخر DDR۲ نداشت. حافظه‌های DDR۳ مزایای دیگری دارند و ماجرا به ‌همین عدد CL ختم نمی‌شود، اما زمان تغییر نسل حافظه‌ها هنوز فرا نرسیده است!
● کلام آخر
آن‌هایی‌ که خواهان استفاده از پردازنده‌های نسل Core i۷ و Core i۵ هستند، چاره‌ای جز استفاده از حافظه‌های DDR۳ ندارند، اما می‌توانند از مدل‌هایی بهره‌مند شوند که حداقل تأخیر ممکن را داشته باشند. موضوع برای علاقه‌مندان پردازنده‌های Phenom II قدری متفاوت است. مدل‌های این پردازنده‌ها در دو گونه برای پشتیبانی از حافظه‌های DDR۲ و DDR۳ عرضه می‌شوند. بین خودمان بماند، اما نتیجه تست‌های مختلف حکایت از برتری کیفیت مدل‌های سازگار با DDR۲ دارند. البته هر چه تاخیر کمتر (CL کوچک‌تر) کارایی بالاتر!

منبع : هفته‌نامه بزرگراه فناوری