Nếu bạn đang muốn mua một dàn máy PC mới hay đơn giản là tự dựng nó theo cấu hình mong muốn, thì có thể bạn sẽ bắt đầu nghe các tư vấn với một khái niệm mới – DDR4. Trước đây, trong suốt hơn một thập kỉ với DDR3, mỗi khi nhắc đến RAM, chúng ta thường chỉ quan tâm đến tốc độ xung, dung lượng, hay cùng lắm là điện áp cung cấp cho chúng khi mà DDR3 gần như là chuẩn duy nhất trên thị trường, đến nỗi chúng ta gần như đã quên mất nó còn được gọi bằng cái tên đầy đủ RAM DDR3 thay vì chỉ RAM. Thế nhưng với sự có mặt của DDR4 thì mọi chuyện đã khác khi chúng ta bắt đầu có sự phân hóa trên thị trường với đồng thời hai chuẩn RAM có mặt cùng lúc. Được biết đến như một bản nâng cấp về công nghệ và là thế hệ tiếp theo của RAM, DDR4 vẫn là một cái tên khá mới để người dùng nắm rõ về chúng, khi chưa rõ nó có khác biệt gì, hiệu năng có được nâng cao hay không hay khả năng sử dụng đối với các dòng máy hiện hành là như thế nào. Chính vì thế mà để có một cái nhìn đơn giản và bao quát nhất về DDR4, chúng ta hãy cùng tìm hiểu những sự khác biệt của nó so với người tiền nhiệm DDR3 của mình như thế nào trong bài viết hôm nay
DDR3 và DDR4 – Những sự thay đổi cơ bản
Kết cấu vật lý
Đầu tiên, việc thay đổi công nghệ giữa DDR3 và DDR4 mà chúng ta dễ dàng nhận thấy nhất nằm ở khâu thiết kế về mặt cấu tạo vật lý giữa hai hệ thống RAM. Trong khi các thanh RAM thuộc DDR3 được đóng gói the phương thức 240 chân, thì điều này đã có sự thay đổi với DDR4 khi nâng số chân của nó trong cách đóng gói lên con số 288, và điều này có một sự thay đổi lớn trong việc gia tăng tốc độ về mặt băng thông mà chúng ta sẽ đề cập đến các phần phía sau của bài viết này. Bên cạnh đó, với việc mà kích thước tổng thể về bề ngang giữa DDR3 và DDR4 không có sự thay đổi đã dẫn dẫn đến khoảng cách giữa các chân với nhau trên DDR4 được giảm xuống thành 0.85mm từ 1mm trên DDR3
Để phù hợp hơn với việc gia tăng số lượng chân đồng thời làm giảm đi kích thước bề ngang giữa các chân với nhau, thì DDR4 có sự gia tăng trong chiều cao của các chân lên 31.25mm, hơn 0.9mm so với độ cao 30.35mm trên các thanh RAM DDR3 được thiết kế. Bên cạnh đó, bảng mạch PCB sử dụng cho DDR4 cũng được thiết kế dày hơn 0.2mm giúp gia tăng số lớp của mạch in để có sự phân chia và tạo đường liên kết tối ưu hơn giữa từng linh kiện trên RAM với nhau cũng như có thể dễ dàng hơn trong việc kết nối từng chân giao tiêp với các linh kiện tương ứng
Mức điện áp
Sự tiêu thụ điện áp là một trong số các tiêu chí trong việc sản xuất linh kiện mà các nhà sản xuất muốn tiêu giảm tới mức tối thiểu, và với DDR4, nó có một sự cải thiện đáng kể trong vấn đề này so với thế hệ tiền nhiệm của mình. Về tiêu chuẩn, DDR4 được thiết kế để có thể hoạt động ở mức điện áp đầu vào thấp hơn so với DDR3. Trong khi DDR3 thường yêu cầu 1.5V cho các thiết bị tiêu chuẩn, thì DDR4 giảm con số này xuống chỉ còn 1.2V, tức 0.3V so với từng mức thiết bị tiêu chuẩn của mình. Mặc dù con số này có thể không quá lớn, thế nhưng nó có thể tiết kiệm 1-2W cho mỗi khối trong hệ thống, và với một dàn máy PC được sử dụng trong nhà, điều này có thể giúp tiết kiệm được 15W trong một giờ tiêu thụ, và với các công ty với một số lượng lớn thiết bị PC, hay với một hệ thống máy chủ với 1000 CPU khác nhau, thì người dùng đã có thể tiết kiệm lên đến 15kW, một con số phải nói khá lớn và có hiệu quả về mặt kinh tế. Đương nhiên với việc giảm đi công suất hoạt động, nó có thể gia tăng thời lượng sử dụng pin có phần giới hạn trên các laptop bằng việc chuyển đổi từ DDR3 lên DDR4
Tính ổn định
Với các thanh RAM DDR3, thì một nguồn điện áp sẽ được sử dụng trong việc cung cấp chung cho toàn bộ các khối RAM được gắn trên thiết bị. Và điều này, trong một số trường hợp sử dụng các thanh RAM khác nhau với mức điện áp khác nhau có thể gây ra hiện tượng sụt áp làm ảnh hưởng tới sự ổn định trong việc hoạt động trên toàn bộ hệ thống. Với DDR4, sự cung cấp này có những thay đổi hoàn toàn mang tính khác biệt. Thiết kế mới được thực hiện trên DDR4 cho phép nó hoạt động bằng việc tối ưu các mức điện áp thấp hơn thông qua sử dụng các IC điện áp giúp điều chỉnh nguồn ngõ vào trước khi cung cấp cho các thành phần chip bộ nhớ trên từng thiết bị. Trong trường hợp có sự sụt áp đầu vào diễn ra do một lí do nào đó, các IC này sẽ có sự điều chỉnh mức điện áp sao cho chính xác. Điều này đảm bảo cho một mức điện áp thích hợp được cung cấp cho từng thanh RAM độc lập từ một nguồn thay vì cung cấp chung cho toàn bộ các khối, từ đó gia tăng tính ổn định trong việc hoạt động của toàn bộ hệ thống RAM với bất kể số lượng gắn được là bao nhiêu
Thuật toán làm mới nội dung ô nhớ
Trước khi nói về sự khác nhau trong khả năng làm mới thuật toán giữa DDR3 và DDR4, thì chúng ta sẽ dành chút thời gian để tìm hiểu một cách ngắn gọn về cách thức hoạt động của RAM. Về mặt kĩ thuật, RAM được phân chia ra thành hai loại chính – Static và Dynamic. Dynamic RAM (RAM động), đúng như tên gọi của mình, là hệ thống RAM có thể làm mới các nội dung của mình sau mỗi khoảng thời gian ngắn. Và tùy thuộc vào các cách thức làm mới khác nhau, và Dynamic RAM (hay được viết tắt là DRAM) được có sự chia nhỏ hơn trong các loại khác nhau, trong đó đáng chú ý nhất là SDRAM. Sychronous Dynamic Random-Access Memory (SDRAM) có một tốc độ làm mới nhanh hơn so với các dạng RAM và DRAM khác. Nó được thực hiện theo chế độ đồng bộ trong đó là sự đồng bộ này diễn ra với các dữ liệu có trong CPU.
Thông thường, các thiết bị SDRAM được thiết kế theo tiêu chuẩn DDR3 sử dụng đồng thời Auto-Refresh (AR) và self-refresh (SR) trong việc làm mới các nội dung trên ô nhớ. Trong đó, cơ chế SR được sử dụng khi mà thiết bị đang hoạt động ở trạng thái chờ với khả năng tiết kiệm năng lượng, còn AR được dùng khi hệ thống đang bận. Trong khi đó, DDR4 lại hỗ trợ cơ chế Low-power auto self-refresh, cũng thực hiện việc làm mới các nội dung lưu trữ của mình theo cách thông thường nhưng lại sử dụng thêm thuật toán dựa trên nhiệt độ hoạt động để tránh việc trôi các tín hiệu
Trên mỗi khối, chế độ làm mới sẽ điều chỉnh các mảng một cách độc lập với bộ điều khiển sẽ hỗ trợ trong việc tối ưu hóa về dữ liệu. Điều này hỗ trợ đảm bảo các thành phần của bộ nhớ sẽ được sử dụng một cách phù hợp nhất với những thành phần còn lại, và từ đó phục vụ trong việc đảm bảo tính ổn định trên từng thanh RAM dù đã được hoạt động trong thời gian dài
Tốc độ xung nhịp
Tốc độ xung nhịp của từng thanh RAM thể hiện độ nhanh chậm trong việc đọc ghi dữ liệu lên chính thanh RAM đó. Một trong sự khác biệt lớn giữa DDR3 và DDR4 đến từ chính tốc độ xung nhịp này. Với các thiết kế kiểu cũ trên DDR3, khoảng xung nhịp hoạt động của thiết bị này chỉ có thể nằm trong khoảng từ 800MHz đến tối đa 2133MHz, trong đó các nhà phát triển thiết bị thường đảm bảo tốc độ tối thiểu thấp nhất khoảng 1333Mhz để đáp ứng được các yêu cầu hoạt động của hệ thống được ổn định về hiệu năng. Trong đó, với những cải tiến trong thiết kế phần cứng, DDR4 có thể mở rộng xung nhịp hoạt động lên một mức cao hơn khi tối thiểu đã có thể đạt được mức 2133MHz và chưa có một con số chính xác trong tốc độ tối đa mà thiết bị này có thể đạt được. Điều này cho phép DDR4 hoạt động với một tốc độ xung cao hơn trong tương lai, và từ đó có tác dụng lớn trong việc gia tăng băng thông dữ liệu truyền vào cũng như lấy ra trên thanh RAM đó
Độ trễ
Sự gia tăng về mặt tốc độ xung nhịp và băng thông dữ liệu cũng sẽ đi kèm với sự gia tăng về độ trễ trong thời gian hoạt động. Trong đó mặc dù có sự giới hạn của mình, DDR3-2133MHz có độ trễ chỉ khoảng 55 nanoseconds, trong khi ở cùng xung nhịp tương đương, DDR4-2133MHz có độ trễ lên đến khoảng 63 nanoseconds. Về cơ bản, con số này không hẳn là quá lớn để người dùng lo ngại, bên cạnh độ trễ này có thể giảm đi trên các tốc độ xung cao hơn của DDR4 mà bạn có thể thấy trên bản đồ trên đây
Dung lượng bộ nhớ
Dung lượng RAM là một trong các tiêu chí khác thường được người dùng quan tâm đến trong việc lựa chọn RAM cho thiết bị của họ. Với các nhu cầu sử dụng thông thường, như làm việc văn phòng, nghe nhạc, xem phim cơ bản, thì 4G RAM là một con số hoàn toàn ổn định để cung cấp sự đa nhiệm cho tác vụ cũng như hỗ trợ hệ điều hành hoạt động, trong khi với nhu cầu chơi game, thì 8GB RAM gần như là tối thiểu để có thể đáp ứng. Bên cạnh đó, với các công việc nặng nề hơn như chỉnh sửa video, hình ảnh hay các công việc tương tự, thì dung lượng RAM cao hơn là điều tất yếu cần phải được đáp ứng. Chính vì thế mà thường các thanh RAM DDR3 được sản xuất với dung lượng tối đa 8GB trên mỗi thanh, và có thể mở rộng lên 16GB trong việc kết nối DIMM (Dual Inline Memory Modules), tức là gắn song song đồng thời 2 thanh để mở rộng dung lượng. Trong khi đó, ở thời điểm hiện tại, DDR4 có một ưu thế lớn hơn trong việc xây dựng, nâng cấp máy tính khi chưa hề có sự giới hạn tối đa nào về dung lượng mà một thanh RAM có thể cung cấp, cho phép nó đáp ứng nhiều hơn trên các cỗ máy lớn hoạt động mạnh mẽ
Benchmarks
Có thể Benchmarks không thể thể hiện một cách chính xác về khả năng hoạt động thực tế của các thiết bị, nhưng nó phần nào cũng cung cấp một cái nhìn tổng quát cơ bản về nó. Để đảm bảo tính chính xác cũng như sự cân bằng trong các thử nghiệm so sánh giữa DDR3 và DDR4 thì chúng ta sẽ dùng nó trong việc hoạt động với các phần mềm Handbrake, Adobe Premier, và PCMark trên cùng một phần cứng tương đường
Ngoài khoảng xung nhịp 2133MHz là một ngoại lệ ra, thì các khoảng xung nhịp của DDR4 còn lại cho một hiệu năng có phần tốt hơn hẳn so với thế hệ DDR3 trước đây của mình, mặc dù sự gia tăng hiệu năng này nhanh chóng bị giảm lại ở mức thấp hơn kể từ 2400MHz trở đi. Có thể sự khác biệt này khó để có thể nhận thấy một cách rõ rệt nhưng nó hoàn toàn đo được
Với những thử nghiệm trên các phần mềm như Adobe Premiere CC và Adobe Media Encoder, thì điều này càng được khẳng định một cách chính xác hơn với kết quả tương tự. DDR4 có thể mang đến một hiệu năng lớn hơn người tiền nhiệm, nhưng ở thời điểm hiện tại với các công nghệ được ứng dụng thì sự thay đổi này chưa gọi là quá lớn
Cuối cùng, trên công cụ PCMark 8, DDR4 thể hiện một tốc độ nhanh hơn so trên gần như toàn bộ khoảng xung nhịp hoạt động của mình và điều này càng được gia tăng lên nữa trên từng khoảng xung nhịp khác nhau mà DDR4 xử lí. Mặc dù DDR3-2133MHz và DDR4-2133MHz gần như không thể nhận biết trong sự khác biệt về mặt hiệu năng, nhưng với sự gia tăng mạnh mẽ trong các khoảng xung cao hơn đã khiến DDR4 có một lợi thế hơn hẳn trong thời gian tương lai
Tính tương thích
Sự tương thích thường được chú ý đến trong việc xây dựng một dàn máy mới hay quyết định nâng cấp các dàn máy mà người dùng hiện có bằng các linh kiện tốt hơn trong việc gia tăng hiệu năng. Gần như không có một thanh RAM nào giữa hai loại DDR3 và DDR4 có thể tương thích với loại còn lại, đồng nghĩa với việc bạn gần như không thể gắn một thanh RAM loại DDR4 lên cổng kết nối của DDR3 do cấu trúc khác nhau về mặt vật lý và ngược lại. May mắn thay các nhà phát triển bo mạch cũng thường đề cập đến loại RAM mà nó hỗ trợ để người dùng có thể lựa chọn một cách chính xác cũng như tránh những nhầm lẫn đáng tiếc gây đến hư hại đối với hệ thống. Trong các điều kiện cơ bản, với việc ra mắt vào thời điểm 2014, thì DDR4 thường sẽ có sự hỗ trợ tốt hơn trong phần lớn các bảng mạch ra mắt trong khoảng thời gian này, và DDR3 sẽ tương thích nhiều hơn trong các bo mạch có thời gian sản xuất từ 2007 tới 2014 nhiều hơn, dù sau đó các nhà sản xuất vẫn có ra mắt các phiên bản bo mạch hỗ trợ DDR3 từ 2014 trở đi với một số lượng cũng đa dạng để người dùng lựa chọn
Giá thành sản phẩm
Với viêc mà DDR3 đã là một cái tên gần như quen thuộc với hầu hết người dùng trong gần 10 năm nay, và DDR4 là một cái tên khá mới với những công nghệ phát triển hoàn toàn khác biệt đã gây ra sự chênh lệch giá thành giữa cả hai dòng sản phẩm này, trong đó sự lựa chọn DDR4 đồng nghĩa với việc người dùng cần phải bỏ ra một số tiền lớn hơn trong việc sở hữu nó. Điều này được thể hiện rõ ràng hơn trogn việc bạn có thể tìm kiếm một thanh RAM 8GB ADATA DDR3-2133MHz chỉ với gần 1,3 triệu đồng, trong khi cơ bản DDR4-2133MHz tương đương đã có sự khởi điểm ở gần 2 triệu đồng
Theo BeeBom
