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Questione di memoria

Domanda

Gentile sig. Luigi, tempo fa ero ricorsa a lei per avere un chiarimento sulla frequenza di bus. Adesso avrei un altro dubbio riguardo alla memoria RAM. Io so che le SDRAM sono state sostituite dalle DDR RAM in grado di raddoppiare la velocità (200 e 266 MHz ) e che poi sono arrivate le RAMBUS con velocità a 600, 700 e anche 800 MHz. Navigando in Internet ala ricerca di approfondimenti, ho letto che le RAMBUS si sono rivelate troppo costose e che la maggior parte dei costruttori si indirizza verso le DDR RAM. Non sono però riuscita a capire a quale velocità vanno le ultime DDR RAM, anche perché non credo che con un Pentium IV A 3 GHz siano sufficienti quelle a 266Mhz. Potrebbe fornirmi qualche chiarimento in proposito? Queste informazioni mi servono per lavoro, in quanto io lavoro nella formazione professionale e sovente oltre ad Office devo spiegare il sistema operativo La ringrazio anticipatamente e le porgo i miei più cordiali saluti.

Risposta

Velocità... ma nel pc ci sono molti tipi di velocità.

C'è la frequenza del processore: un processore a 2.3GHz, ad esempio.

Questa è la velocità con la quale il processore elabora un singolo ciclo di istruzioni al suo interno. Ciò non vuol dire l'esecuzione di un comando o di un calcolo, in quanto il set dei comandi CISC prevede molti cicli per l'esecuzione di ogni singolo comando.

Poi c'è la velocità con la quale i dati viaggiano all'interno della scheda madre, ed è determinata dalle caratteristiche di clock del chipset.

Il clock del chipset deve essere compatibile con le capacità di FSB (Frontm Side Bus) del processore. Quando i dati devono uscire dal processore devono trovare la strada libera nei circuiti della scheda madre, e quando devono entrare nel processore devono trovare spazio libero al suo interno, altrimenti gli uni o gli altri si perdono.

Poi c'è la velocità della memoria RAM. E' la velocità con la quale i dati entrano ed escono dalla memoria, e anche questa deve essere compatibile con la velocità di clock del chipset perchè altrimenti, anche qui, si perderebbero dati in entrata od in uscita.

Tutta questa architettura (in genere a carico del chipset) è molto complicata e non è per niente facile far funzionare tutto alla perfezione. Utilizzando componenti molto veloci, ma magari poco tolleranti, è facile non riuscire ad ingegnerizzare tutti i diversi componenti e quindi non riuscire a sfruttare le loro singole capacità.

Ad esempio, il chipset i820 per Pentium IV e RamBus si è rivelato un vero e proprio disastro.

Si può quindi rivelare molto più "performante" una combinazione processore/chipset/memoria che non utilizzi proprio componenti di ultimissima generazione, piuttosto che una combinazione che usi solamente componenti di tecnologia d'avanguardia.

Questo è una delle motivazioni per le quali molti produttori hanno preferito le memorie DDR alle RamBus. Le memorie DDR discendono dalle vecchie SDRAM, e quindi non costituiscono un punto a capo e tecnologie del tutto nuove, ma una prosecuzione della strada già sperimentata con successo.

Poi bisogna tenere presente una cosa molto semplice: velocità di cosa? La velocità di cui parliamo è in realtà una frequenza. 266MHz al secondo vol dire qualcosa che passa 266 milioni di volte al secondo. Ma cosa passa?

Diciamo che ad un incrocio passano 266 veicoli l'ora. Ma una cosa è se passano 266 tricicli, un'altra se passano 266 Ferrari, un'altra ancora se passano 266 TIR doppi e carichi. Mi sembra che queste tre possibilità modifichino alquanto l'architettura del sistema traffico di una città.

Quindi tocca vedere cosa passa in 266MHz od in 800MHz. Se ci accorgiamo che nelle memoria DDR a 266MHz passano 64 bit per volta, mentre nelle RamBus a 800MHz passano 16 bit, ecco che la prospettiva cambia del tutto.

I 16 bit passano più veloci dei 64 bit, ma sono di meno! Bisogna calcolare in quale dei due casi passano più bit più velocemente. Questo si può fare calcolando la bandwith, cioè la larghezza di banda complessiva, al di là dei vanti di velocità (anzi, frequenze) fantasmagoriche.

Ed allora ecco i risultati:

SDRAM 100 MHz --> 100 MHz X 64 bit= 800 MB/sec

SDRAM 133 MHz --> 133 MHz X 64 bit= 1064 MB/sec

DDRAM 200 MHz (PC1600) --> 2 X 100 MHz X 64 bit= 1600 MB/sec

DDRAM 266 MHz (PC2100) --> 2 X 133 MHz X 64 bit= 2128 MB/sec

DDRAM 366 MHz (PC2600) --> 2 X 166 MHz X 64 bit= 2656 MB/sec

RDRAM 600 MHz --> 600 MHz X 16 bit= 1200 MB/sec

RDRAM 700 MHz --> 700 MHz X 16 bit= 1400 MB/sec

RDRAM 800 MHz --> 800 MHz X 16 bit= 1600 MB/sec

Ne risulta che in una DDR a 266MHz passano 64 bit, utilizzando i due fronti del bus a 133 MHz, quindi 2128 Mb al secondo. In una RamBus a 800 MHz passano 16 bit a questa frequenza, e quindi solo 1600 Mb al secondo.

Ed ecco che le DDR non solo sono più economiche, non solo sono più facili a gestire con i chipset, ma sono anche più veloci (o meglio, consentono in passaggio di più datti nello stesso periodo di tempo) anche se hanno una frequenza inferiore.

L'unico problema è che le DDR molto probabilmente non potranno andare più veloci di così, mentre le RamBus potranno essere perfezionate e raggiungere bandwidth maggiori.

Ma chissà quando, chissà a quale prezzi, e chissà quando il loro prezzo sarà accettabile per la differenza di prestazioni. E chissà che nel frattempo non sorga qualche altro tipo di memorie più veloci e più economiche.

mar*** - 19 anni e 3 mesi fa
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