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Intel P35 e memórias DDR3
Esta semana a Intel lançou o chipset P35 (Bearlake), representante da nova geração de chipsets para placas soquete 755, que inclui suporte a memórias DDR3. Na verdade, o lançamento oficial será apenas dia 4 de Junho, durante a Computex, mas o chipset já está sendo fornecido aos fabricantes de placas desde o dia 9 de maio e as primeiras placas baseadas nele, como a Asus P5K, MSI P35 e a Gigabyte GA-P35 já estão disponíveis em lojas do exterior.
Apesar de introduzir o suporte a memórias DDR3, o P35 mantém suporte com o padrão anterior (assim como no i915P), de forma que os fabricantes podem escolher entre criar placas com suporte a memórias DDR2, DDR3, ou mesmo placas híbridas, que suportem ambos os padrões. Entretanto, o suporte a memórias DDR regulares foi removido, já que não faria sentido arcar com os custos de oferecer suporte aos 3 padrões simultaneamente.
O P35 é o primeiro chipset a oferecer suporte oficial ao bus de 1333 MHz. Ele passa a utilizar o chip ICH9 como ponte sul e inclui também um controlador de memória sensivelmente aprimorado, que oferece uma melhora de 6 a 20% no desempenho de acesso à memória, mesmo ao utilizar módulos de memória DDR2 convencionais.
O P35 inclui 22 linhas PCI Express, o que ainda não permite o uso de dois slots PCI Express 16x simultaneamente. Como em chipsets anteriores, os fabricantes podem criar placas com dois slots PCIe 16x para o uso de duas placas em modo Cross-Fire, mas ao usar duas placas, ambos passam a operar a 8x, ou então o primeiro continua operando a 16x, enquanto o segundo opera a 8x ou 4x.
O uso de dois slots PCIe 16X "reais" se tornará possível a partir do Intel X38, um chipset de alto desempenho, sucessor direto do 975X, que será lançado no terceiro trimestre deste ano. Ele será o primeiro chipset a oferecer suporte a PCI-Express 2.0, onde a taxa de transferência é dobrada, atingindo um total de 5 gigabits em cada direção, por linha, além de incluir suporte oficial a módulos DDR3-1333 (o P35 oferece suporte oficial apenas aos módulos DDR3-1066).
Nos próximos dias, teremos ainda o lançamento do chipset G33, que será seguido pelo G35 (também agendado para o terceiro trimestre) que são as versões de baixo custo dentro da família, sucessores dos chipsets 945G e G965.
Eles também incluem suporte a bus de 1333 MHz e a módulos DDR3, mas não oferecem suporte a PCI Express 2.0, que é por enquanto uma exclusividade do X38.
A principal diferença entre eles e o P35 é a presença do chipset de vídeo integrado. O G33 inclui o chipset Intel GMA3100, enquanto o G53 inclui o GMA3500, uma versão bastante aperfeiçoada, que oferece suporte a DirectX10.
Um exemplo de placa baseada na nova linha de chipsets é a Asus P5K3 Deluxe:
Esta é uma placa soquete 775, baseada no P35, com suporte a toda a linha Core 2, incluindo os Core 2 Quad e Core 2 Extreme e os futuros Core 2 com núcleo Penryn, além dos processadores Pentium 4, Pentium D e Celeron soquete 775. Ela oferece suporte apenas a módulos DDR3, com suporte a até 4 módulos de 2 GB em dual-channel.
Apesar de ela incluir dois slots PCIe 16x, apenas o primeiro (em azul) é um slot PCIe 16X real. Embora seja eletricamente compatível com as placas 16X, o segundo slot inclui apenas 4 linhas. A placa inclui também 2 slots PCIe 1X e três slots PCI. O slot usado para a conexão da placa wireless é também ligado a uma linha PCI-Express, mas o formato e a posição são diferentes, para evitar que a placa wireless seja usada em conjunto com placas de outros fabricantes.
Embora o P35 não inclua interfaces IDE, a P5K3 inclui uma porta ATA-133, ligada a um controlador externo da JMicron. Este mesmo controlador inclui também duas interfaces eSATA disponíveis no painel traseiro (bem no centro, abaixo da porta firewire e entre as portas USB). Elas são complementadas pelas 6 portas SATA 300 (com suporte a RAID 0, 1, 5 e 10) disponibilizadas pelo chip ICH9R, usado como ponte sul.
Esta é uma placa dual Gigabit, que inclui duas placas de rede. A configuração é interessante, pois as duas interfaces são providas por chipset parados (um Marvell 88E8056 e um Realtek RTL8187), onde o chip Marvell (responsável pela primeira interface) é ligado a uma linha PCI Express, enquanto o chip Realtek (responsável pela segunda) é ligado ao barramento PCI.
Ao contrário do que pode parecer, o chipset P35 não gera tanto calor assim quando operando à frequência normal, tanto que você encontra outras placas baseadas nele com exaustores muito mais modestos. O principal objetivo dos hot-pipes e dos dissipadores de cobre é permitir que a placa trabalhe estavelmente a frequências muito mais altas que as especificadas, atraindo a atenção do público interessado em overclocks mais extremos.
O lançamento das memórias DDR teve um impacto diferente para a Intel e a AMD. Para a Intel, a migração para as memórias DDR2 foi mais simples, já que o controlador de memória é incluído no chipset, de forma que aderir a uma nova tecnologia demanda apenas modificações nos chipsets e placas.
A Intel oferece suporte a memórias DDR em seus chipsets desde o i915P, lançado em 2004. Inicialmente, os chipsets ofereciam tanto suporte a memórias DDR quanto DDR2, de forma que ficava a cargo do fabricante escolher qual padrão utilizar. Existem inclusive placas híbridas, que suportam ambos os padrões, como a ECS 915P-A, que possuem dois slots de cada tipo, permitindo que você escolha qual padrão utilizar. A partir de um certo ponto, entretanto, as memórias DDR2 caíram de preço e quase todas as placas soquete 775 passaram a vir com suporte exclusivo a memórias DDR2.
ECS 915P-A, com suporte a módulos DDR e DDR2
Para a AMD, a mudança foi mais tortuosa, já que o Athlon e derivados utilizam um controlador de memória embutido diretamente no processador, desenvolvido de forma a minimizar os tempos de acesso.
Por uma lado isto é bom, pois oferece um ganho real de desempenho mas por outro é ruim, pois qualquer mudança no tipo de memória usado demanda mudanças no processador e no soquete usado. Foi justamente isso que aconteceu quando a AMD decidiu fazer a migração das memórias DDR para as DDR2. Além das mudanças internas no processador e controlador de memória, o soquete 754 foi substituído pelo soquete 939 (AMD2), quebrando a compatibilidade com as placas antigas.
Com a adoção por parte da AMD, a procura (e consequentemente a produção) das memórias DDR2 aumentou bastante, fazendo com que os preços passassem a cair rapidamente.
A partir do final de 2006, os preços dos módulos de memória DDR2 (nos EUA) caíram a ponto de passarem a ser mais baratos que os módulos DDR regulares. Como sempre, as mudanças chegam ao Brasil com alguns meses de atraso, mas a partir do início de 2007 as memórias DDR2 passaram a ser encontradas pro preços inferiores às DDR por aqui também. Como sempre, módulos de alto desempenho (como os Corsair Dominator) chegam a custar até duas vezes mais caro, mas em se tratando de memórias genéricas, os preços caíram muito.
Outra questão importante é a popularização de módulos DDR2-1066 e também de módulos de baixa latência, com temporização de 4-4-3-11, ou mesmo 3-3-3-9. Ao contrário da geração inicial de módulos DDR2, que ofereciam mais banda, mas em compensação trabalhavam com tempos de acesso muito mais altos, esta segunda geração de módulos DDR2 é indiscutivelmente mais rápida. O ganho prático em utilizar memórias DDR2 não é muito grande, pois o barramento com a memória é apenas um dos fatores que determina o desempenho do PC. Mas, a partir do momento em que os módulos DDR2 passam a ser mais baratos, qualquer ganho, por menor que seja, é muito bem-vindo.
Enquanto ainda estávamos nos acostumando com as memórias DDR2, a Intel apertou o passo e incluiu o suporte ao padrão seguinte no P35.
Como sugere a lógica, as memórias DDR3 realizam 8 acessos por ciclo, contra os 4 acessos por ciclo das memórias DDR2. Assim como na tecnologia anterior, os acessos são realizados a endereços subjacentes, de forma que não existe necessidade de aumentar a frequência "real" das células de memória.
Inicialmente, os módulos DDR3 foram lançados em versão DDR3-1066 (133 MHz x 8) e DDR3-1333 (166 MHz x 8). Eles serão seguidos pelo padrão DDR3-1600 (200 MHz x 8). Os três padrões são também chamados de (respectivamente) PC3-8500, PC3-10667 e PC3-12800, neste caso dando ênfase à taxa de transferência teórica.
Apesar do aumento no número de transferências por ciclo, os buffers de dados continuam trabalhando a apenas o dobro da frequência das células de memória. Ou seja, a frequência interna (das células de memória) de um módulo DDR3-1600 é de 200 MHz e a frequência externa (dos buffers de dados) é de 400 MHz. As células de memória realizam 8 transferências por ciclo de clock (ao invés de 4, como nas DDR2) e os buffers de dados (que operam ao dobro da frequência) realizam 4 transferências por ciclo de clock, ao invés de apenas duas, como nos módulos DDR2.
Com isso, chegamos à frequência de 1600 MHz divulgada, que, como pode ver, é obtida através do aumento do número de transferências realizadas por ciclo e não através do aumento do clock "real" das células de memória, ou dos buffers de dados. Se as mudanças parassem por aí, os módulos DDR3 não ofereceriam ganhos muito grandes na prática, pois o tempo de latência inicial continuaria sendo o mesmo que nos módulos DDR2 (já que não houve mudança na frequência das células de memória). Se um módulo DDR3 operasse com tempos de acesso 10-10-10-30, os ganhos seriam pequenos em relação a um DDR2 5-5-5-15, já que só haveria ganho nos acessos subsequentes.
Os módulos DDR3 utilizam também 8 bancos ao invés de 4, o que ajuda a reduzir o tempo de latência em módulos de grande capacidade. Elas também trouxeram uma nova redução na tensão usada, que caiu para apenas 1.5V, ao invés dos 1.8V usados pelas memórias DDR2. A redução na tensão faz com que o consumo elétrico dos módulos caia proporcionalmente, o que torna os módulos mais atrativos para os fabricantes de notebooks.
Somadas todas estas melhorias, os tempos de acesso "reais" dos módulos foram sensivelmente reduzidos. Ao invés de trabalharem com tempos de acesso 10-10-10-30, a geração inicial de módulos DDR3 é capaz de trabalhar com temporização 9-9-9-24, ou mesmo 7-7-7-15.
Apesar disso, muitos módulos de alto desempenho podem precisar de tensões mais altas, como 1.6V ou mesmo 1.7V para trabalharem na frequência máxima. Assim como no caso dos módulos DDR2, os fabricantes podem ajustar a tensão de operação de acordo com as necessidades do projeto e você pode também utilizar tensões mais altas por conta própria ao fazer overclock.
Os módulos DDR3 utilizam os mesmos 240 pinos dos módulos DDR2 e mantém o mesmo formato. A única diferença visível (fora etiquetas e códigos de identificação) é a mudança na posição do chanfro, que passou a ser posicionado mais próximo do canto do módulo. O chanfro serve justamente para impedir que os módulos de diferentes tecnologias sejam encaixados em placas incompatíveis.
As memórias DDR2 demoraram quase 3 anos para se popularizarem desde a introdução do chipset i915P, em 2004. As memórias DDR3 devem passar por um caminho similar, com os módulos inicialmente custando muito mais caro e caindo ao mesmo nível de preço dos módulos DDR2 apenas por volta de 2009. Não existe nada de fundamentalmente diferente nos módulos DDR3 que os torne mais caros de se produzir, o preço é determinado basicamente pelo volume de produção.
Assim como no caso das memórias DDR2, a maior taxa de transferência oferecida pelas memórias DDR resulta em um ganho relativamente pequeno no desempenho global do sistema, de apenas 1 a 3% na maioria dos aplicativos, por isso não vale à pena pagar muito mais caro por módulos DDR3 ao comprar. Enquanto eles estiverem substancialmente mais caros, continue comprando (e indicando) placas com suporte a módulos DDR2.
Na culinária, quem é apressado come crú. No mundo da informática os efeitos colaterais são ainda piores, já que quem é apressado paga mais caro. 🙂
Até o momento, o uso de memórias DDR3 está limitado à plataforma Intel, com o chipset P35 e, futuramente, os G33, G35 e X38. No caso da AMD, a adoção ainda está indefinida, já que o suporte às memórias DDR3 depende de uma nova mudança no controlador de memória integrado ao processador e, possivelmente, também no soquete usado. Além disso, a história mostra que a Intel é quase sempre a primeira a adotar e popularizar novas tecnologias (como as memórias DDR2 e o PCI-Express), enquanto a AMD geralmente prefere esperar até que elas estejam maduras e o custo tenha caído.