Все мы постоянно слышим про линии PCI-Express. Тут их 8, там их 16. Тут PCI-Express 3.0, тут 4.0 и т.д. Но что всё это значит? И почему сейчас наличие свежего PCI Express почти так же важно как и мощный процессор или видеокарта?

Поэтому сегодня разберемся в технологии? Узнаем, что такое шина.

Сравним гигатранзакции и гигабайты. А также выясним почему PCI Express быстрее всех доставить вас до работы.

Что такое?

Для начала давайте разберемся, что такое PCI-Express и зачем он нужен?

И для этого давайте решим логическую задачку.

Перед вами 4К монитор, мощная видеокарта и быстрый SSD-диск. Что объединяет все эти устройства? Кроме того, что всё это сейчас стоит невероятных денег.

Давайте порассуждаем. Всем этим устройствам для нормальной работы нужно обмениваться данными с центральным процессором, причем в огромных объемах и на высоких скоростях. Поэтому все эти устройства могут подключаться к центральному процессору через высокоскоростную шину PCI-Express.

PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express)

Что еще за шина и почему она высокоскоростная?

Ну смотрите, чтобы что-то с чем-то объединить внутри компьютера нам во-первых нужно физическое соединение, а во-вторых какой-то протокол, то есть правила, по которым данные будут передаваться.

Так вот и то и другое в одном флаконе – это и есть шина. А PCI-Express — одна из самых быстрых шин. Но насколько быстрая?

Вот у меня есть ноутбук, это MSI GP66 Leopard 11UH-229RU. Тут поддерживается актуальный PCIe версии 4.0.

Теоретически, если поставить сюда быстрый SSD с поддержкой PCIe 4-го поколения, то можно получить скорость 7, может даже 7,5 Гбайт/с. Представляете 7 ГБ в секунду! И такие цифры я уже видел на практике!

А так как тут есть слот под второй диск, если объединить два диска в RAID, то можно удвоить этот показатель.

Но в моей комплектации установлен не самый быстрый SSD от Kingston с памятью QLC и поддержкой только PCIe 3.0. Поэтому на нём возможности шины протестировать не получиться.

Но откуда такие скорости? Что это это за линии? И на что реально способен PCIe, об этом и поговорим.

Как работает PCIe?

Так почему же PCIe такой быстрый. В первую очередь, дело в архитектуре.

Представьте, что вам нужно доехать на машине от дома до офиса, который находится в 10 км от вас. При каких условиях дорога займет меньше всего времени? Она должна быть прямой, без ограничения скорости и желательно вообще без других машин.

Так вот, просто PCI (без express) работал похоже на обычную городскую дорожную сеть, все устройства подключались параллельно к общей шине, то есть их данные бегали по одним и тем же дорогам. Поэтому скорость работы могла варьироваться в зависимости от трафика.

А вот стандарт PCIe проложил индивидуальную дорогу для каждого устройства, которая напрямую соединяет его с центральным хабом, расположенным либо на одном кристалле с центральным процессором, либо отдельно на чипсете. Поэтому PCIe гарантирует стабильно максимальную скорость соединения для каждого устройства.

Причем такая индивидуальная дорога – двусторонняя. Поэтому данные могут передаваться и в одну, и в другую сторону одновременно на полной скорости. Такой режим передачи данных называется дуплексным.

Каждая такая дорога от устройства к коммутатору называется линией PCIe. И таких линий к каждому устройству можно провести несколько: 1, 2, 4, 8 или 16 в зависимости от потребностей. Потому, чем больше линий, тем больше скорость, то есть 2 линии в 2 раза быстрее, чем одна, а 16 линий в 16 раз быстрее. И никаких потерь.

Думаю, что общий принцип понятен, но теперь давайте немного углубимся и разберем как именно передаются данные.

Гигатранзакции

На скорость влияет не только архитектура, но и способ передачи данных.

На электрическом уровне каждое соединение использует низковольтную дифференциальную передачу сигнала или LVDS — low-voltage differential signaling.

В это сильно углубляться не будем. Но в общих чертах, в LVDS сигнал кодируется при помощи подачи разных уровней напряжения очень маленькой амплитудой сигнала.

Такой подход позволяет избежать помех во вне и передавать данные на высоких частотах при помощи дешевой медной витой пары. В общем, преимуществ масса.

Данные в компьютерных шинах передаются пакетами. Каждый пакет переданных данных называется транзакцией. Поэтому скорость передачи данных в шинах измеряется не в гигабитах или гигабайтах в секунду а в гигатранзакциях в секунду (ну или гигатрансферах, так тоже говорят). Что это такое?

Фактически транзакция в секунду, это не объём переданных данных, а частота с которой эти данные передаются. И чем эта частота выше, тем выше пропускная способность.

Тут похоже на ЦП, чем больше гигагерц, тем теоретически быстрее.

Так например например, в PCI-e 1.0 каждая линия работает с частотой 2,5 ГТ/с, то есть 2,5 миллиарда транзакций в секунду. А в версии 2.0. частота в 2 раза выше 5 ГТ/с, поэтому и пропускная способность интерфейса в 2 раза выше.

Одна линия PCIe 1.0 передавала 0,25 Гбайт/с, а 2.0 уже 0,5 Гбайт/с.

Но не только частота шины влияет на пропускную способность.

В PCIe 3.0 частота подросла с 5 ГТ/с до 8, и кажется это не много. Но при этом пропускная способность выросла практически в два раза! Как так?

Дело в том, что на скорость работы шины также влияет способ кодирования информации.

При передаче данных нам важно быть уверенными, что всё долетело в целости и сохранности. Поэтому в каждый пакет с данными добавляются специальные коды проверки целостности и прочая служебная информация, которые тоже занимают место.

Например, в первой и второй версиях PCIe на каждые 8 бит полезной информации приходилось 2 служебных бита. Такая кодировка обозначается как 8 бит поделить на 10 бит. или 8b/10b.

Это значит, что 20% пропускной способности шины тратилось на передачу служебной информации.

Начиная с 3-й версии интерфейса стали использовать кодировку 128b/130b. Это значит что на каждые 2 бита служебной информации приходится 128 бит полезной инфы. А это всего 1.5% потерь. Поэтому, несмотря на не сильно подросшие частоты с 5 до 8 Гигатрансферах, в третьей версии PCIe пропускная способность увеличилась практически в 2 раза.

Кстати, если хотите точно рассчитать пропускную способность каждой версии PCIe вы можете сделать это по вот такой формуле. Ну, либо просто загляните в табличку на википедии.

Формула расчета пропускной способности PCIe:

• BW (МБ/с) = FR (МТ/с) * EN * 1B/8b
• BW – искомая скорость передачи в МБ/с
• FR – частота шины в ГТ/с
• EN – тип кодирования
• Пример, для PCIe 2.0:
• BW = 5000 * 8/10 * 1/8 = 5000 * 0.8 * 0.125
• BW = 500 МБ/с

Зачем нужен PCIe 4.0?

На текущий момент актуальна версия PCI Express 4.0. В отличие от прошлой версии 3.0, новая шина в 2 раза быстрее, частота передачи данных по шине тут достигает 16 миллиардов пересылок в секунду. А пропускная способность одной линии тут достигать почти 2 ГБ/с (1969 Мбайт/с). И целых 31,5 Гбайт/с для 16 линий!

Вы только представьте – 31 ГБ в секунду!!! Но зачем это нужно и вообще как влияет на производительность?

Ну смотрите, 3-е поколение шины появилось аж в 2010 году и до сих пор почти везде используется. А 4-е поколение было готово еще в 2017 году, но только щас начинает становиться мейнстримом.

Всё так медленно развивается потому, что до текущего момента было очень мало задач, для которых были бы нужны такие скорости передачи данных. То есть обновляться раньше не было смысла.

Но теперь появились доступные и супер быстрые SSD-диски, которым мало стандартных 4х линий PCI 3.0 со скоростью 3,9 ГБ/с. А также появились мощные видеокарты и мониторы с высоким разрешением, которым тоже нужна серьезно пропускная способность.

Поэтому в первую очередь PCI-e 4.0 нужен для современных игр и поддержки технологии DirectStorage от Майкрософт.

Если вы хотите, чтобы игры быстро загружались, быстро подгружались текстуры и были в высоком фотореалистичном разрешением, а переходы в другие уровни и смены локаций были бесшовными, быстрый SSD и PCIe 4.0 просто необходим.

Все эти вещи уже стандарт для консолей нового поколения, и поэтому все будущие игры также будет разрабатываться с учетом этих новых возможностей быстрого стриминга данных.

Во-вторых, если у вас несколько 4К и 5К мониторов с которыми вы одновременно работаете, наличие PCI Express 4-й версии тоже может стать необходимостью. Но это уже более профессиональные кейсы и тут люди сами знают, что им нужно.

Как влияет на производительность?

Окей, перейдём к практике и нашем тестовому ноутбуку MSI GP66 Leopard

MSI GP66 Leopard 11UH-229RU

• Процессор Intel Core i7-11800H
• Оперативная память 16 (2×8) ГБ DDR4-3200
• Видеоподсистема Nvidia GeForce RTX 3080
• Экран 15,6, 1920×1080, 144 Гц, IPS
• Накопитель SSD 512 ГБ + свободный слот M.2 2280
• Батарея 65 Вт·ч
• Габариты 358×271×34 мм (максимум, измерено нами)
• Масса без блока питания 2,32 кг (измерено нами)

Сильные стороны этого ноутбука: мощный процессор Intel 11-го поколения 11800H, к которому походят 20 линий PCIe 4.0, что позволит лучше раскрыть видеокарту Nvidia RTX 3080.
Плюс в ноутбуке довольно толстый корпус и фирменная система охлаждения CoolerBoost 5. А также прекрасный IPS дисплей от LG с частотой обновления 144 Гц.

Ну а главный недостаток — это комплектный SSD, который явно не раскрывает возможностей железа. Тем не менее всегда можно поставить второй SSD, если этого недостаточно.

Этот ноутбук не позиционируется как игровой, типа это ноут для вычислений. Но судя по характеристикам, а также RGB подсветке клавиатуры. Мы кажется поняли какие именно вычисления вы имеете ввиду MSI, поэтому запустил на нём Cyberpunk 2077.

И ноутбук проявил себя в игровом тесте великолепно. В Cyberpunk 2077 я выставил ультра настройки а в ноуте режим экстремальной производительности.

Также посмотрите результаты тестов в других играх в сравнении с конкурентами:

(Источник ixbt.com)

Насколько сильно повлияло наличие PCI Express 4.0 на эти результаты сказать сложно. Но интерфейс точно не был бутылочным горлышком, и полностью его потенциал может раскрыться в будущем, когда в Windows появится поддержка технологии DirectStorage и если поставить новый SSD.

В остальном, ноутбук очень хорош для ресурсоемких вычислений и просто идеален для игр.

Чего ждать в будущем?

Чего же нам ждать в будущем? Нас ждёт PCI Express 5.0 и 6.0, каждый из которых в два раза быстрее своего предшественника.

Спецификация 5-го поколения была финализирована еще в 2019 году, а первые процессоры с поддержкой новой шины появился в продаже уже очень скоро в ноябре 2021 года, это будут процессоры Intel 12-го поколения Alder Lake.

Потребности в скоростях 5-го поколения шины пока нет. Почти всем вполне хватит 4-й версии еще на долгие годы. Разве что теперь те же скорости будут доступны при вдвое меньшем количестве линий, что позволит сэкономить немного места.

Что же касается 6-го поколения. Спецификацию должны были утвердить в этом году, но перенесли на 22-й, а появление первых девайсов раньше 25-го года можно не ждать.

Но что можно точно сказать, что в этом году время PCIe 3.0, который прослужил нам больше 10 лет уже точно сочтено. Поэтому если уж брать комп или ноутбук, то минимум с 4-й версией.

Intel анонсировал новую линейку Arc. В ней появится премиальные графические карты.

Intel Arc создается для геймеров и первые видеокарты должны появится в первом квартале 2022 года. Кодовое имя GPU – Alchemist. Новые видеокарты, которые должны стать прямыми конкурентами видеокартам от AMD и NVIDIA, будут разрабатываться как для ноутбуков, так и для ПК.

В них будет использоваться микроархитектура Xe-HPG. Видеокарты от Intel будут поддерживать трассировку лучей Direct12 X Ultimate и многие другие современные фишки.

Кроме Alchemist нас ждут и другие продукты, но нам известны лишь кодовые имена устройства — Battlemage, Celestial и Druid.

Судя по всему, геймеры по всему миру будут рады, с другой стороны мы еще не знаем хэш-рейт новых видеокарт от Intel…

Возможно вы видели новостные ленты, которые кричали о том, что дефицит с поставками PlayStation 5 не закончится как минимум до 2022 года.

В магазинах не купить видеокарт, взлетают цены на комплектующие, сроки поставок новых девайсов постоянно растут, автомобильные компании чуть ли не останавливают конвейеры. Что это?

Всему виной глобальный кризис полупроводников!

И если вы думаете, что вас он не коснется, то спешу вас немного огорчить — если он продолжится такими темпами как сейчас, то скорее всего так или иначе затронет каждого.

Но что вообще происходит? Почему все оказались не готовы?

Сейчас во всем разберемся и попробуем ответить почему случился кризис, в каком состоянии он сейчас и когда закончится! А также расскажем почему отсутствие дождя на другом конце планеты влияет на то, что вы можете столкнуться с невозможностью обновить свой девайс.

История

Мы уже наверное и не понимаем как сильно мы зависим от полупроводников и вообще полупроводниковой индустрии. И я сейчас говорю даже не о наших с вами гаджетах, а просто об области применения различных чипов.

Полупроводники можно встретить во всех сферах человеческой жизни, даже в тех, о которых мы не задумываемся! Медицина, транспорт, хранение данных, передача информации, различные производства начиная от тяжелой и заканчивая даже сельхоз промышленностью. Полупроводники везде!

Неудивительно? что объем рынка полупроводников показывает не просто рост, а невероятно устойчивый и быстрый рост. Только посмотрите на статистику.

Конечно, были спады. Например, спад в 2019 году, который в том числе был связан с торговой войной между США и Китаем, но в целом тенденция прослеживается отчетливая.

В 2021 году объем рынка почти достиг полутриллиона долларов, а рост составил более 8 процентов! А к 2030 году планируется, что он превысит 1 триллион долларов. Деньги крутятся огромные!

А в целом распределение по сферам выглядит следующим образом!

Мы тут откопали классную статистику по распределению роста в различных областях. Она дает понимание, что наибольший рост наблюдается в областях носимой электроники, так и в области автомобилестроения. И тут разговор не только об электромобилях, но в целом о всей индустрии.

Машины все больше и больше становятся гаджетами просто под завязку напичканными разными технологиями. Прямо с завода они уже забиты умными системами! И количество и сложность этих систем растет год от года и уже просто невозможно себе представить, что современный автомобиль выйдет на рынок без, например, умных систем помощи водителю!

И если в 70-ых электроника составляла всего 5% от всей стоимости автомобиля, то сейчас эта цифра уже приближается к 50%.

И дело тут не только в системах помощи водителя: в машинах нужны системы, которые следят просто за состоянием автомобиля, агрегатов, контролируют угол поворота руля, или например включают и выключают поворотники и дворники! Всем этим занимаются различные чипы.

В общем, вы поняли — рынок огромный, потребление которого только растет! И растет он не только потому что мы с вами начинаем покупать больше и больше гаджетов, а потому что вся техника вокруг нас становится сложнее и умнее.

Кризис

Вот тут то мы и приходим к кризису! На самом деле дефицит полупроводников прогнозировали еще в 2018 году.

Аналитики еще тогда заявлялили, что скорость роста потребления сильно превышает наращивание производственных мощностей лидеров рынка.

А потребление начало расти невероятными темпами — только вспомните, начало повсеместного внедрения 5G, бум нейронных сетей и искусственного интеллекта, развитие облачных сервисов, ну и конечно развитие электромобилей, а производителей чипов в мире, в принципе, не так и много. И более того всего несколько из них принимают заказы от сторонних компаний.

Главными, конечно, являются Samsung и TSMC. Вместе с запретом американским компаниям заказывать чипы в Китае, заказы к этим двум корпорациям полились рекой! И особенно к TSMC, ведь они были самой первой компанией которая освоила 7 и 5 нм техпроцессы, с большой плотностью тразисторов, которые были так интересны Apple, Qualcomm и AMD.

И тут надо сказать, что Intel до сих пор занимает лидирующую позицию, но успешно ее теряет, ведь Intel, в отличие от Samsung и TSMC до сих пор не принимает сторонних заказов и продолжает делать чипы только для себя! Но и это скоро изменится.

Кстати, касаемо видеокарт посмотрите на NVIDIA, которая показала рост в 50 процентов за год! Вот что майнинг животворящий делает.

Но 2019 год и торговая война между США и Китаем опрокинули рынок на 14 процентов, что дало всей индустрии небольшой глоток свежего воздуха, так как потребление чипов в тот год резко сократилось.

Пандемия

И естественно, как это обычно бывает, это было только затишье перед бурей.

Пандемия ударила по всем как гром среди ясного неба. Закрытые заводы в начале в Китае, а потом и по всему миру. Сроки поставок комплектующих срываются и происходят жуткие задержки производства.

В результате такой паники и снижении покупательского спроса производители, а в особенности производители автомобилей, начали отменять свои заказы на чипы, что конечно привело к тому что компании начали сокращать производство.

А спрос наоборот, вопреки ожиданиям только вырос! Ведь все массово перешли на удаленную работу! Всем срочно понадобились веб-камеры, ноутбуки и планшеты для работы. А возросшая нагрузка на сервера привела к тому, что владельцам облачных сервисов пришлось резко увеличивать мощности дата-центров и объемы памяти в них.

Тут же нельзя забывать и майнинг крипты! Майнеры создали невиданный ранее дефицит видеокарт, и, судя по последним новостям, это же ожидает и жесткие диски!

В результате все сложилось вместе! Резкий рост потребления и, хоть и недолгая, но все-таки остановка производства, которая в масштабах общего рынка оказалась критической.

И если в середине 2020 года у компаний еще были запасы, которые накопились, то к концу 2020 года, когда производители поняли, что чипов больше нет, запасы закончились!

Сильнее всего это ударило по автомобильной отрасли. Они отменили больше всего заказов из-за первичной ковидной паники, а когда опомнились, место в очереди было уже очень далеко! Это и привело к тому, что большое число автопроизводителей вынуждены останавливать конвейеры, а, как вы понимаете, остановка конвейера это очень серьезный шаг.

Но что поделать — не можешь же ты выпускать машины, у которых нет чипа управления дворниками, например!

TSMC и засуха

Вернемся к TSMC. Напомню, что эта компания является главным поставщиком чипов для огромного количества лидеров рынка. От нее зависят вообще все гиганты — Apple, AMD, Qualcomm, MediaTek и множество других!

И вот, кроме пандемии, еще одна напасть ударила по производителям в Азии, а именно засуха! Сильнее всего это отразилось, конечно, на тайваньском гиганте.

Остался еще огненный град и нашествие жаб и можно будет звать Моисея на помощь! Вот как оно бывает — раньше из-за засухи был голод, а теперь мы не можем купить PS5 — проблемы 21 века.

Да, в Тайване случилась небывалая за 50 лет засуха, а вода необходима для охлаждения систем! Вы ведь помните, мы в нашем материале про экстремальную УФ-литографию говорили, что системы ASML потребляют очень много воды.

Правительство Тайваня было вынуждено сократить производство, были обьявлены серьезные меры в связи с засухой! Например, в некоторых районах острова воду вообще отключают на два дня в неделю, для ее сохранения!

Так вот заводы компании потребляли 150 тысяч тонн воды в день, а теперь они вынуждены привозить воду на грузовиках, так как ее просто не хватает!

Понятное дело, что это совсем не помогает индустрии, которая и так в центре серьезного кризиса. Уже начинают ходить серьезные слухи о задержках в поставках чипов М1 для MacBook и iPad Pro. И судя по всему это только начало всего. Стоит ожидать задержек так же и от других компаний.

Выход из положения

И вы спросите — а что же делать? Все действительно так плохо — больше не будет новых гаджетов и Droider можно закрывать?

Если серьезно — сейчас тяжело как для производителей, так и для нас с вами, то есть конечных потребителей.

Нет сомнений, что в ближайшие месяцы ситуация будет развиваться в негативном ключе и мы можем столкнутся с тем, что достать тот или иной гаджет будет трудно, примерно так, как это сейчас происходит с PlayStation 5 или видеокартами.

Аналитики говорят, что серьезный кризис продлится до конца 2021 года, и потом медленно начнет возвращаться в нормальное русло к концу 2022.

Нам же стоит ожидать, что для снижения спроса производители могут поднять цены на свои товары!

Но неужели все настолько ужасно? Неужели многомиллиардные компании не могут ничего придумать?

На самом деле, все не так уж плохо и судя по новостям меры принимаются очень активные и радикальные!

Компании стали объединяться в альянсы. Например, в США уже обсуждаются инвестиции государства в 50 миллиардов долларов в создание новых производственных мощностей на территории страны. Страны Евросоюза только что заключили договор, что к 2030 году они хотят, чтобы на территории ЕС производилось от 20% всех мировых чипов. А та же TSMC анонсировала инвестиции в 100 миллиардов долларов в ближайшие три года в расширение своего производства.

Все это говорит нам о том, что производители отчетливо понимают, что надо восполнять дыру в возросшем спросе на товары.

Нам стоит опасаться обратного, судя по анонсированным мерам и объемам инвестиций, рынок скоро будет наоборот перенасыщен предложением! А это, в конце-концов приведет к росту конкуренции, что для нас с вами только плюс!

Больше выбор новых чипов, больше ассортимент и в конце концов, ниже цены!

И мы уже можем это видеть. Например, MediaTek неожиданно выпустили новый флагманский чип Dimensity 900 5G на 6 нм техпроцессе, который, судя по всему будет отличаться особой энергоэффективностью!

Да и в дополнение ко всему компания только что разместила на TSMC заказ на первое поколение чипов на 4 и 3 нм техпроцессе, быстрее Apple и Qualcomm.

IBM же буквально на днях анонсировали первый чип на 2 нм техпроцессе с использованием технологии Nanosheets. Каждый из этих чипов содержит более 50 миллиардов транзисторов на чипе размером с ноготь и энергопотреблением почти в 2 раза меньше, чем 7 нм процессоры.

Выводы

Действительно сейчас, с учетом всех новостей, ситуация выглядит пугающей. Скорее всего нас действительно ожидает повышение цен на некоторые гаджеты и товары, а также задержки в поставках. Но возможно, что этот кризис, в конце-концов даже положительно скажется на всей индустрии.

Это как ведро холодной воды в лицо: сейчас дефицит, скоро, судя по всему, будет профицит, а там рынок сам себя скорректирует уже согласно потребностям!

Главный вопрос в том, что станет следующим бутылочным горлышком?

Компания NVIDIA представила сегодня новинку в линейке видеокарт RTX 30 и это NVIDIA GeForce RTX 3060 Ti.

Цена на новую графическую карту составит 399 долларов США и при этом пользователи получат поддержку технологии трассировки лучей и DLSS на базе искусственного интеллекта. В NVIDIA отмечают, что новая видеокарта работает быстрее чем прошлогодний GeForce RTX 2080 Super и стоит при этом почти вдвое дешевле — 399 долларов против 699 долларов. Новая карта поддерживает работу в разрешениях 1080p и 1440p.

DLSS, основанная на тензорных ядрах, способна повышать частоту кадров, генерировать красивые и четкие игровые изображения, а также благодаря этой технологии можно выставить настройки трассировки лучей и разрешение на максимум. Число игр с поддержкой DLSS постоянно растёт, сейчас технология доступна в 25 проектах.

Также в карте есть технология NVIDIA Reflex, которая сокращает задержки ввода в играх, делая управление более отзывчивым, и NVIDIA Broadcast — набор улучшений для аудио и видео с помощью ИИ, которая включает виртуальный фон, захват движения и улучшенное удаление шума. Всё это особенно актуально в последнее время, когда большинство людей работают из дома и при этом нуждаются в высоком качестве.

Карты серии NVIDIA GeForce поддерживают приложение GeForce Experience, которое уже используют десятки миллионов геймеров для оптимизации настроек игры, записи и загрузки в сеть игрового процесса, стриминга геймплея, создания снимков экрана, а также загрузки и установки драйверов Game Ready. В последних обновлениях появилась: автоматическая настройка GPU в один клик — GPU Tuning, а также усовершенствованный оверлей мониторинга в игре: в и без того надежный внутриигровой оверлей GeForce Experience теперь добавлена статистика производительности, показатели температуры и задержек.

Видеокарты GeForce RTX 3060 Ti будут доступны начиная с 2 декабря. Российские цены стартуют от 39 990 рублей.

Наверняка, в обзорах смартфонов вы слышали словосочетание LPDDR5. Мы знаем, чем больше оперативной памяти, тем лучше. Но не всегда.

Это весной президент Xiaomi Group провел опрос в социальной сети Weibo, в котором спросил у фанатов: сколько оперативной памяти они бы хотели видеть в новом флагмане Redmi: 8 или 12 ГБ при одинаковой цене. И как вы думаете за какой вариант проголосовали фанаты? За 8 Гб. Но почему? Дело в том, что Xiaomi предлагали выбор 12 ГБ стандарта LPDDR4x, и 8 ГБ стандарта LPDDR5. Но что такого нового в этом LPDDR5, чтобы идти на такие жертвы?

Сегодня мы разберемся в стандартах оперативной памяти. Выясним, чем отличается LPDDR от DDR. Узнаем как новая оперативка влияет на автономность устройств, помогает развитию 5G и спасает жизни водителей!

Память в мобильных устройствах и компьютерах, как вы знаете, можно поделить на два типа. Оперативная: ОЗУ или RAM, и постоянная: ПЗУ или ROM. В чём отличие?

ПЗУ

Постоянная память называется энергонезависимой, то есть ПЗУ может хранить данные без подпитки энергией. Например, в флеш-памяти, которая используется в смартфонах, картах, памяти, SSD дисках и так далее — данные хранятся в CTR-ячейках, то есть ячейках с ловушкой заряда. Эти ловушки буквально способны запирать заряд и хранить в себе годами. Поэтому данные на SSD-диске не стираются когда вы выключаете компьютер. Также ПЗУ устройством можно назвать VHS-кассеты с магнитной лентой, CD-диски и даже перфокарты. В общем всё, что может хранить данные достаточно долго.

ОЗУ

Оперативная память напротив — энергозависимая. То есть она способна хранить данные только при постоянной подпитке электричеством. Почему так? В оперативной памяти каждый бит данных хранится на маленьком конденсаторе. В конденсаторах есть преимущества: их можно очень плотно упаковать, а заодно можно очень быстро считывать записывать данные.

Но есть и большой недостаток: конденсаторы очень быстро разряжаются. Поэтому, чтобы данные сохранить их постоянно нужно обновлять. Например, типичный модуль DDR4 нужно обновлять каждые 64 мс.

Какая же бывает оперативная память? Немного поговорим о стандартах оперативной памяти.

SDRAM

С 1993 по 2000 года миром правил стандарт SDRAM — Synchronous Dynamic Random Access Memory: синхронная динамическая память с произвольным доступом. Стандарт был шикарным, но был недостаток, за один такт SDRAM могла принимать одну команду и передавать одно слово данных.

DDR

Поэтому в 2000 году появилась DDR-память, которая расшифровывается как Double Data Rate, то есть буквально — двойная скорость передачи данных. Название настолько крутое, что так можно было назвать суперсникерс. И крутость вполне оправдана, потому как теперь за один тактовый цикл передавалось две задачи записи и две операции чтения. Всё благодаря тому, что в DDR научились передавать данные по обеим частям синхросигнала, как по восходящему, так и по нисходящему. Отсюда и двойная скорость.

Стоит сказать, что DDR — это не замена SDRAM, а просто её частный случай. Поэтому полное название стандарта DDR SDRAM.

LPDDR

Итак, DDR — память быстрая-прекрасная, но, так как вы помните, что конденсаторы нужно постоянно подзаряжать эта память жрёт очень много энергии. И если для стационарных устройств это проблема решаемая, то для мобильных — критическая. Поэтому в 2006 году появилась новая разновидность DDR-памяти — LPDDR. Она отличалась пониженным напряжением питания с 2,5 В до 1,8 В, отсюда и название Low Power DDR. Также была уменьшена площадь чипа.

Как же им удалось сберечь немного энергии?

За счет двух хаков:

1. На низких температурах заряд из памяти утекает медленнее, поэтому, если сильно память не гнать, то можно увеличить интервалы обновления наших конденсаторов. Так и сделали.
2. Добавили режим Deep Power Down и это не фильм Ридли Скотта про вертолёт (Black Hawk Down), а просто режим глубокого сна, в котором из памяти стирается абсолютно всё, (как и сюжет этого фильма из моей памяти).

Развитие LPDDR

Естественно, эти оптимизации негативно повлияли на скорость работы памяти. Но стандарт быстро развивался и сейчас энергоэффективная память уже во многом предпочтительнее своего старшего брата.

LPDDR используется во многих ноутбуках, например MacBook, что позволяет экономить до 70-90% энергии в режиме сна. Тем более LPDDR5 уже вовсю ставят в смартфоны (Xiaomi Mi 10, например). А первые компьютеры на DDR5 в лучшем случае появятся только в 2022 году. Поэтому на данный момент, пропускная способность мобильной памяти может быть выше своего старшего собрата.

• DDR4 2400 DUAL: (2400 x 64 / 8)*2 =38,4 ГБ / с
• LPDDR5 6400 QUAD: (6400 x 32 / 8)*4 = 51,2 ГБ / с

Например, новая память Samsung LPDDR5 6400 может отправлять 51,2 гигабайта данных или примерно 14 видеофайлов в формате Full HD (3,7 ГБ каждый) за секунду.

LPDDR5

Но чем всё таки LPDDR5 отличается от прошлой версии? Давайте посмотрим.

LPDDR5 vs LPDDR4x

Начнём с того, что новый стандарт стал экономичнее на 20%: 0,5 В против 0,6 В. Это позволит продлить время жизни смартфона на 5-10% в режиме активного использования. А вот в режиме сна получится сэкономить до 40% энергии за счёт нового режима глубокого сна. Теперь, когда ваш смартфон или ноутбук спит, при желании можно будет полностью очистить оперативку и выгрузить её содержание в энергонезависимую память. Но в этом случае на обратное включение уйдет одна-две секунды. Зато можно не беспокоиться, что девайс сожрёт всё батарейку, когда спит.

Также было улучшено динамическое масштабирование частоты. В версии 4 и 4X была возможность выбора из двух рабочих частот, в LPDDR5 вариантов стало три.

Скорость передачи данных выросла до 6,4 Гбит/сек. Это полезно для SuperSlowMotion 960 fps и всяких VR приложений. И, вы не поверите, для работы в 5G сетях. 5G сети тупо быстрее современной оперативки, представляете?

Новый стандарт оперативки разрабатывали с учетом появления беспилотных автомобилей и прочих девайсов, в которых любой сбой в работе системы чреват тяжкими последствиями. Поэтому в LPDDR5 появилась поддержка дополнительного сигнала коррекции ошибок — Link Error Correcting Code (ECC). Поэтому, когда будете брать себе тачку с автопилотом, проверьте есть ли там LPDDR5.

С новой памятью уже есть куча смартфонов. Например, программа DevCheck показывает, что мой OnePlus 8 Pro заряжен 12 GB LPDDR5 2750 МГц с пропускной способностью 44 ГБ / с. Неплохо.

Другие модели в которых уже стоит новая память:

• Xiaomi MI 10 5G
• Redmi K30 Pro
• Realme X50 Pro 5G
• OnePlus 8 / 8 Pro
• Samsung Galaxy S20 / S20+ / S20 Ultra
• Samsung Galaxy Note 20 / 20 Ultra
• Samsung Galaxy Z Flip
• Samsung Galaxy Z Fold 2
• Vivo IQOO 3 Pro
• Vivo IQOO 5 / 5 Pro
• Vivo NEX 3S 5G
• Nubia Red Magic 5S
• Motorola Edge+
• ZTE Axon 10s Pro

Но стоит ли гнаться за самой последней оперативкой в смартфонах? Думаю, нет. Грамотно оптимизированный смарт со старой памятью будет и быстрее работать, и дольше.
Но вот если вам нужен долгоживущий ноутбук. Я бы присмотрелся к моделям с LPDDR5, как только они появятся на рынке.

Издание Hardware France уже несколько лет подряд публикует статистику, касающуюся комплектующих настольных компьютеров. В подробном отчете специалисты уделили внимание не только брендам, но и отдельным моделям видеокарт или жестких дисков.

Источником данных указывается сервисный центр одного из крупнейших интернет-магазинов техники во Франции. Та или иная фирма попадала в рейтинг, если было куплено не менее 500 товаров. В выборке участвовали компоненты, приобретенные с 1 октября 2015 года по 1 апреля 2016 года, но возвращенные по гарантии до 30 сентября 2016 года.

Материнская плата:

• лидер по качеству ASRock (1,45% отказов);
• аутсайдер по качеству MSI (2,36% отказов).

Видеокарта:

• лидер Sapphire (1,15%);
• аутсайдер Inno3D (2,19%).

Оперативная память:

• лидер Kingston (0,14%);
• аутсайдер Сorsair (0,9%).

Жесткий диск:

• лидер Seagate (0,72%);
• аутсайдер HGST (1,13%).

Блок питания:

• лидер FSP Group (0,89%);
• аутсайдер Cooler Master (3,47%).

Твердотельный накопитель:

• лидер Samsung (0,2%);
• аутсайдер Corsair (1,67%).

Эксперты Hardware France отмечают, что в среднем каждые полгода популярные бренды повышают качество продукции для ПК и уменьшают процент брака.

Источник: Hardware France

В распоряжение «Ведомостей» попали документы, где содержится информация о том, что Федеральная антимонопольная служба возбудила дело в отношении «Эппл Рус«. Российское представительство Apple подезревают в злоупотреблении доминирующим положением в сфере ремонтных услуг iPhone.

 

Андрей Кашеваров, заместитель руководителя ФАС, подтвердил эту информацию для издания.
(далее…)

Компания Corning продемонстрировала новую версию защитного стекла Gorilla Glass. 5-ое поколение стало заметно надежнее.

По словам разработчиков, стекло выдержит падение с высоты 1,6 метра на неровную поверхность. Для сравнения, “безопасная высота падения” у Gorilla Glass 4 составляла 1 метр.
(далее…)

Специалисты BigerTech решили, что они ничем не хуже коллег из iFixit, и разобрали представленный месяц назад фаблет M1 Note от Meizu.

К сожалению, баллы за ремонтопригодность никто ставить не отважился, но благодаря представленным снимкам, теперь мы знаем, как выглядит бюджетное устройство изнутри.
(далее…)

Умельцы из iFixit в очередной раз разобрали новенький гаджет. На сей раз в очумулые ручки специалистов попал “гуглофон” — Nexus 6.

Как и всегда, аппарат был заботливо препарирован, после чего iFixit вынесли вердикт относительно его ремонтопригодности.
(далее…)