Я читал, что в старых системах на базе i386 скорость оперативной шины была такой же, как и у ЦП, но когда частоты ЦП увеличивались, становилось слишком сложно сделать ОЗУ такой же скоростью. Почему у нас не может быть оперативной памяти 2 ГГц? Есть ли какой-то компонент, который не может масштабироваться?
4 ответа
8
Когда-то было легко создать шину, которая бы работала с действительно низкими скоростями процессоров и памяти. Поскольку процессоры занимают гораздо меньше места, было проще заставить их работать на более высоких частотах и работать с памятью и ее шиной с более низкой достижимой частотой. По мере того, как улучшается технология создания материнских плат, а более быстрая память становится достаточно дешевой, скорость шины памяти увеличивается по сравнению с процессорами. Вы можете иметь 2 ГГц оперативную память, вам просто нужно заплатить за материнскую плату и карты памяти, которые способны на это.
6
Исторически тактовая частота памяти была фактически выше тактовой частоты процессора, поэтому процессор работал на доли тактовой частоты памяти (что позволяло выполнять чтение и запись за один цикл). Эта ситуация действительно изменилась в начале 90-х годов.
На момент написания этой статьи у нас были модули памяти, работающие в диапазоне +2 ГГц. Моя новая сборка использует память на 1866 МГц, и я запустил систему с памятью на 2100 МГц (хотя вам нужно уменьшить время отклика памяти, чтобы компенсировать увеличение тактовой частоты).
Теперь тактовая частота - это лишь малая часть битвы, когда дело доходит до оперативной памяти (как и большинство других электронных устройств). Простая вещь, которую нужно посмотреть - это ширина шины данных. Если у вас есть простая оперативная память с тактовой частотой 100 МГц, а моя шина данных имеет ширину 64 бита, я могу получить скорость передачи до 800 МБ / с. Однако, если бы у меня была 128-битная шина данных, я мог бы передавать до 1600 МБ / с.
Это возвращает нас к целой дискуссии о «тактовой частоте и производительности» - вы можете определить, насколько быстро часы работают. Там также технологическая разница. В то время как большинство компонентов в ЦП являются дискретными транзисторами (включая память в ЦП, которая является SRAM, а не DRAM), большинство модулей памяти являются динамическим ОЗУ.
В своей конструкции DRAM использует гораздо меньше транзисторов, но для этого требуется, чтобы конденсатор удерживал некоторый заряд, чтобы удерживать разряд в транзисторе. Это также требует, чтобы DRAM периодически обновлялся, ограничивая максимальную тактовую частоту (если бы только законы физики предоставили нам совершенные изоляторы ...).
И, если вам интересно, почему мы используем DRAM вместо SRAM, проблема в стоимости. SRAM действительно быстрый и действительно дорогой, и, сравнительно, DRAM медленнее (хотя более чем достаточно быстр для наших нужд), хотя и значительно дешевле. Вот почему SRAM используется в кеше вашего процессора с относительно небольшой емкостью, а DRAM используется для памяти компьютера с гораздо большей емкостью.
4
Мы делаем. Оперативная память Kingston Hyper-X DDR3 и новейшая вершина Corsair на частоте 2,533 МГц.
1
Хотя это так, как сказал Дэвид...
Это не обязательно, учитывая, что не каждая выполняемая инструкция должна иметь доступ к памяти.