RAM DDR3

Quando ci si appresta ad acquistare un nuovo PC, uno degli elementi di valutazione presi in maggiore considerazione e più pubblicizzato dai venditori è la frequenza del processore. Sono
in molti, invece, a non sapere che uno dei componenti che giocano un ruolo chiave nelle prestazioni di un computer è la memoria RAM, prodotta in moduli sempre più performanti e capienti ed in grado di soddisfare le richieste dei sistemi di ultima generazione. L'anno che ha segnato il primo importante passo in avanti nel settore delle memorie è stato il 2000, quando è avvenuto il passaggio dalle vecchie SDRAM (Single Data RAM) alle DDR (Double Data RAM), che offrivano un indiscutibile grande vantaggio: mentre nelle memorie SDRAM ad ogni ciclo di clock viene eseguita una sola operazione, con le DDR ad ogni ciclo ne vengono eseguite due, permettendo in teoria di raddoppiare la velocità a parità di frequenza. Avendo sempre come
obiettivo la ricerca di prestazioni sempre più estreme, l'evoluzione tecnologica è proseguita con l'introduzione sul mercato di modelli in grado di funzionare con frequenze di clock sempre maggiori.
E così nel 2004 hanno visto la luce le memorie DDR2 e nel 2007 le nuove RAM DDR3.
Nonostante le aspettative, le nuove DDR3 introducono poche novità rispetto alle DDR2, differenziandosi da quest'ultime principalmente per l'aumento della frequenza di funzionamento, soluzione che garantisce di pari passo un incremento di prestazioni. È lecito supporre che, se le
DDR2 sono state prodotte anche in moduli in grado di lavorare alla frequenza di 1.200 MHz, le DDR3, già presenti sul mercato con modelli da 1.800 MHz raggiungeranno e probabilmente supereranno la soglia dei 2 GHz. Per poter lavorare a frequenze elevate, le nuove memorie sono state progettate in modo da funzionare con tensioni di alimentazione basse, pari attualmente a 1,5Volt. Questo accorgimento consente infatti di generare una quantità più contenuta di calore
pur lavorando ad alte frequenze e di spingere le memorie DDR3 oltre i limiti di progettazione, rendendole perfette per l'overclocking. Inoltre, proprio per migliorare la dispersione di calore, su questo tipo di memorie vengono applicati dissipatori di alluminio.
Qualcuno di noi, preso dall'entusiasmo, starà già correndo ad acquistare un paio di moduli di memoria DDR3, ma prima di passare a questa nuova tecnologia è bene prendere in considerazione alcune cose, prima fra tutte la compatibilità. Sebbene le nuove memorie abbiano lo stesso numero di contatti ed appaiano simili alleDDR2, la forma del modulo non consente di inserire una DDR3 nello slot di una scheda madre che supporta RAM DDR2. In gergo tecnico si parla di "incompatibilità meccanica", nel senso che pur essendo conformi elettricamente alle DDR2, le nuove memorie non sono fisicamente uguali alle precedenti. Questo significa che, per poter passare alle nuove memorie, è necessario mettere in conto la sostituzione della scheda madre
con una appositamente progettata. Attualmente le schede più diffuse che supportano le DDR3 sono quelle dotate del chipset Intel Bearlake, conosciuto anche come P35 Express.
Le differenze tra i vari tipi di moduli RAM non si limitano a quanto detto. Per comprendere
meglio cosa si cela nelle DDR3, è il caso di ricordare un attimo come funzionano le memorie. Le memorie volatili (dette così perché non mantengono i dati quando non vengono alimentate) di tipo DRAM (Dynamic RAM) utilizzate nei PC possono essere considerate come una serie di celle disposte in forma di matrice, ordinate cioè in righe e colonne. Ogni cella può contenere un bit e quindi assumere lo stato 0 o l. Per accedere ad una cella è necessario individuarne con esattezza
la posizione, "indirizzandone" la riga (linea di word) e la colonna (linea di bit). Per leggere una cella il processore invia alla memoria due segnali che trasmettono l'indirizzo da cui estrarre i dati: il RAS
(Row Address Strobe) per l'indirizzo di riga e il CAS (Column Address Strobe) per l'indirizzo di colonna. Il ritardo per prelevare un dato da una cella di memoria è dato dalla somma del valore RASCAS, che rappresenta il ritardo tra il trasferimento dell'indirizzo diriga e quello di colonna, e quello CAS-dati, che è il tempo necessario per estrarre i dati richiesti. Da questi due fattori dipende quindi la velocità della memoria. Modificando alcuni parametri del BIOS della scheda madre, tuttavia, è possibile intervenire per ottimizzare l'uso della RAM: uno di essi è il CAS Latency, comunemente chiamato latenza, che indica il numero di cicli di clock che devono trascorrere tra l'invio di una richiesta di lettura e l'acquisizione del dato. A valori di latenza più bassi si ottengono migliori prestazioni della RAM. Nella valutazione della velocità, però, è opportuno tenere conto anche della larghezza di banda della RAM in funzione della frequenza di funzionamento: è chiaro che le prestazioni crescono all'aumentare della frequenza (che implica un maggiore numero di cicli di
clock in un secondo) anche in presenza di latenze elevate. Le memorie DDR3 sono basate, come le precedenti DDR, sulla tecnologia Double Data-Rate e permettono quindi di svolgere il doppio delle operazioni nello stesso numero di cicli di clock. Come tutte le memorie di tipo DDR, inoltre, usano i "prefetch buffer", cioè delle memorie temporanee estremamente veloci, capaci di accumulare molti
dati prima dell'effettivo utilizzo al fine di renderli immediatamente disponibili quando richiesti. Da questo punto di vista le DDR3 hanno fatto un passo avanti in quanto utilizzano un prefetch a otto bit contro i due della DDR e i quattro bit della DDR2. L’aumento della dimensione del buffer di prefetch causa però un incremento delle latenze delle memorie: mentre le DDR hanno un CAS
Latency di 2, 2.5 o 3 clock e le DDR2 arrivano a latenze di 3,4 o 5 clock, mentre le DDR3 raggiungono piuttosto elevati, che si aggirano intorno a valori compresi tra 5 e 8 clock. Tali tempi sono necessari per riempire buffer di dimensioni sempre maggiori e vengono compensati dalle frequenze più elevate delle nuove memorie. Tenendo conto di tutti questi fattori è evidente che le prime DDR3, funzionanti a frequenze uguali a quelle delle DDR2, non saranno molto più veloci.
Alla luce di quanto detto, considerati i prezzi delle nuove memorie e lo scarso aumento di prestazioni ottenibile rispetto alle DDR2 a causa delle latenze elevate, forse è meglio attendere che la tecnologia divenga più matura. Se ci accingiamo ad acquistare un nuovo PC possiamo magari optare per delle DDR2 molto performanti, capaci di reggere frequenze elevate ed overclock del sistema.

Memoria	Standard	Clock	Frequenza l/O	Frequenza effettiva	Banda canale
SDRAM	PC133	133 MHz	133 MHz	133 MHz	1064 MB/s
DDR 400	PC-3200	200 MHz	400 MHz	400 MHz	3,2 GB/s
DDR2 667	PC2-5300	166 MHz	333 MHz	667 MHz	5,3 GB/s
DDR2 800	PC2-6400	200 MHz	400 MHz	800 MHz	6,4 GB/s
DDR3 800	PC2-6400	100 MHz	400 MHz	800 MHz	6,4 GB/s
DDR3 1066	PC2-8500	133 MHz	533 MHz	1066 MHz	8,5 GB/s
DDR3 1333	PC2-10600	166 MHz	667 MHz	1333 MHz	10,6 GB/s
DDR3 1600	PC2-12800	200 MHz	800 MHz	1600 MHz	12,8 GB/s