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百科解释,DDR,DDR2,DDR3,DDR4详细介绍

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发表于 2012-2-2 14:37:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
DDR显存


  DDR显存分为两种,一种是大家习惯上的DDR内存,严格的说DDR应该叫DDR SDRAM。另外一种则是DDR SGRAM,此类显存应用较少、不多见。

  DDR SDRAM
  人们习惯称DDR SDRAM为DDR。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR SDRAM是在SDRAM基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM生产体系,因此对于内存厂商而言,只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进,即可实现 DDR内存的生产,可有效的降低成本。

  SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。

  与SDRAM相比:DDR运用了更先进的同步电路,使指定地址、数据的输送和输出主要步骤既独立执行,又保持与CPU完全同步;DDR使用了DLL(Delay Locked Loop,延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术,当数据有效时,存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据,每16次输出一次,并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDL本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度,它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据,因而其速度是标准 SDRA的两倍。DDR SDRAM是目前应用最为广泛的显存类型,90%以上的显卡都采用此类显存。

  DDR SGRAM
  DDR SGRAM是从SGRAM发展而来,同样也是在一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据。可以在不增加频率的情况下把数据传输率提高一倍。DDR SGRAM在性能上要强于DDR SDRAM,但其仍旧在成本上要高于DDR SDRAM,只在较少的产品上得到应用。而且其超频能力较弱,因其结构问题超频容易损坏。
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 楼主| 发表于 2012-2-2 14:37:17 | 显示全部楼层
DDR2显存

  DDR2显存可以看作是DDR显存的一种升级和扩展,DDR2显存把DDR显存的“2bit Prefetch(2位预取)”技术升级为“4 bit Prefetch(4位预取)”机制,在相同的核心频率下其有效频率比DDR显存整整提高了一倍,在相同显存位宽的情况下,把显存带宽也整整提高了一倍,这对显卡的性能提升是非常有益的。从技术上讲,DDR2显存的DRAM核心可并行存取,在每次存取中处理4个数据而非DDR显存的2个数据,这样DDR2 显存便实现了在每个时钟周期处理4bit数据,比传统DDR显存处理的2bit数据提高了一倍。相比DDR显存,DDR2显存的另一个改进之处在于它采用 144Pin球形针脚的FBGA封装方式替代了传统的TSOP方式,工作电压也由2.5V降为1.8V。

  由于DDR2显存提供了更高频率,性能相应得以提升,但也带来了高发热量的弊端。加之结构限制无法采用廉价的TSOP封装,不得不采用成本更高的BGA封装(DDR2的初期产能不足,成本问题更甚)。发热量高、价格昂贵成为采用DDR2显存显卡的通病,如率先采用DDR2显存的的GeForce FX 5800/5800Ultra系列显卡就是比较失败的产品。基于以上原因,DDR2并未在主流显卡上广泛应用。
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 楼主| 发表于 2012-2-2 14:37:18 | 显示全部楼层
  DDR3显存

  DDR3显存可以看作是DDR2的改进版,二者有很多相同之处,例如采用1.8V标准电压、主要采用144Pin球形针脚的FBGA封装方式。不过DDR3核心有所改进:DDR3显存采用0.11微米生产工艺,耗电量较DDR2明显降低。此外,DDR3显存采用了“Pseudo Open Drain”接口技术,只要电压合适,显示芯片可直接支持DDR3显存。当然,显存颗粒较长的延迟时间(CAS latency)一直是高频率显存的一大通病,DDR3也不例外,DDR3的CAS latency为5/6/7/8,相比之下DDR2为3/4/5。客观地说,DDR3相对于DDR2在技术上并无突飞猛进的进步,但DDR3的性能优势仍比较明显:

  (1)功耗和发热量较小:吸取了DDR2的教训,在控制成本的基础上减小了能耗和发热量,使得DDR3更易于被用户和厂家接受。
  (2)工作频率更高:由于能耗降低,DDR3可实现更高的工作频率,在一定程度弥补了延迟时间较长的缺点,同时还可作为显卡的卖点之一,这在搭配DDR3显存的显卡上已有所表现。
  (3)降低显卡整体成本:DDR2显存颗粒规格多为4M X 32bit,搭配中高端显卡常用的128MB显存便需8颗。而DDR3显存规格多为8M X 32bit,单颗颗粒容量较大,4颗即可构成128MB显存。如此一来,显卡PCB面积可减小,成本得以有效控制,此外,颗粒数减少后,显存功耗也能进一步降低。
  (4)通用性好:相对于DDR变更到DDR2,DDR3对DDR2的兼容性更好。由于针脚、封装等关键特性不变,搭配DDR2的显示核心和公版设计的显卡稍加修改便能采用DDR3显存,这对厂商降低成本大有好处。

  目前,DDR3显存在新出的大多数中高端显卡上得到了广泛的应用。
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 楼主| 发表于 2012-2-2 14:37:19 | 显示全部楼层
DDR4

  DDR4内存峰会

  据介绍美国JEDEC将会在不久之后启动DDR4内存峰会,而这也标志着DDR4标准制定工作的展开。一般认为这样的会议召开之后新产品将会在3年左右的时间内上市,而这也意味着我们将可能在2011年的时候使用上DDR4内存,最快也有可能会提前到2010年。

  JEDEC表示在7月份于美国召开的存储器大会MEMCON07SanJose上时就考虑过 DDR4内存要尽可能得继承DDR3内存的规格。使用Single-endedSignaling( 传统SE信号)信号方式则表示64-bit存储模块技术将会得到继承。不过据说在召开此次的DDR4峰会时,DDR4 内存不仅仅只有Single-endedSignaling方式,大会同时也推出了基于微分信号存储器标准的DDR4内存。

  DDR4规格

  因此DDR4内存将会拥有两种规格。其中使用Single-endedSignaling信号的DDR4内存其传输速率已经被确认为 1.6~3.2Gbps,而基于差分信号技术的DDR4内存其传输速率则将可以达到6.4Gbps。由于通过一个DRAM实现两种接口基本上是不可能的,因此DDR4内存将会同时存在基于传统SE信号和微分信号的两种规格产品。

  根据多位半导体业界相关人员的介绍,DDR4内存将会是Single- endedSignaling( 传统SE信号)方式DifferentialSignaling( 差分信号技术 )方式并存。其中AMD公司的PhilHester先生也对此表示了确认。预计这两个标准将会推出不同的芯片产品,因此在DDR4内存时代我们将会看到两个互不兼容的内存产品
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 楼主| 发表于 2012-2-2 14:37:20 | 显示全部楼层
  DDR3可以看作DDR2的改进版。与DDR2相比:

a. 工作电压与频率:
DDR3相比起DDR2有更低的工作电压, 从DDR2的1.8V降落到1.5V,性能更好更为省电;DDR3目前最高能够可以达到1600Mhz的速度,目前最为快速的DDR2内存速度为800Mhz/1066Mhz。

b. 逻辑Bank数量:
DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的设计,目的就是为了应对未来大容量芯片的需求。而DDR3很可能将从2Gb容量起步,因此起始的逻辑Bank就是8个,另外还为未来的16个逻辑Bank做好了准备。

c. 封装(Packages):
DDR3由于新增了一些功能,所以在引脚方面会有所增加,8bit芯片采用78球FBGA封装,16bit芯片采用96球FBGA封装,而DDR2则有60/68/84球FBGA封装三种规格。并且DDR3必须是绿色封装,不能含有任何有害物质。

d. 突发长度(BL,Burst Length)
由于DDR3的预取为8bit,所以突发传输周期(BL,Burst Length)也固定为8,而对于DDR2和早期的DDR架构的系统,BL=4也是常用的,DDR3为此增加了一个4-bit Burst Chop(突发突变)模式,即由一个BL=4的读取操作加上一个BL=4的写入操作来合成一个BL=8的数据突发传输,届时可通过A12地址线来控制这一突发模式。而且需要指出的是,任何突发中断操作都将在DDR3内存中予以禁止,且不予支持,取而代之的是更灵活的突发传输控制(如4bit顺序突发)。

e. 寻址时序(Timing)
就像DDR2从DDR转变而来后延迟周期数增加一样,DDR3的CL周期也将比DDR2有所提高。DDR2的CL范围一般在2至5之间,而DDR3则在5 至11之间,且附加延迟(AL)的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0至4,而DDR3时AL有三种选项,分别是0、CL-1和CL-2。另外,DDR3还新增加了一个时序参数——写入延迟(CWD),这一参数将根据具体的工作频率而定。

此外,DDR3内存还有部分DDR2内存所不具备的功能,正是这些,让DDR3内存的表现有了根本性的提高:

a. 重置(Reset)
重置是DDR3新增的一项重要功能,并为此专门准备了一个引脚。DRAM业界已经很早以前就要求增这一功能,如今终于在DDR3身上实现。这一引脚将使 DDR3的初始化处理变得简单。当Reset命令有效时,DDR3内存将停止所有的操作,并切换至最少量活动的状态,以节约电力。在Reset期间,DDR3内存将关闭内在的大部分功能,所以有数据接收与发送器都将关闭。所有内部的程序装置将复位,DLL(延迟锁相环路)与时钟电路将停止工作,而且不理睬数据总线上的任何动静。这样一来,将使DDR3达到最节省电力的目的。

b. ZQ校准
ZQ也是一个新增的脚,在这个引脚上接有一个240欧姆的低公差参考电阻。这个引脚通过一个命令集,通过片上校准引擎(ODCE,On-Die Calibration Engine)来自动校验数据输出驱动器导通电阻与ODT的终结电阻值。当系统发出这一指令之后,将用相应的时钟周期(在加电与初始化之后用512个时钟周期,在退出自刷新操作后用256时钟周期、在其他情况下用64个时钟周期)对导通电阻和ODT电阻进行重新校准。

c. 参考电压分成两个
对于内存系统工作非常重要的参考电压信号VREF,在DDR3系统中将分为两个信号。一个是为命令与地址信号服务的VREFCA,另一为数据总线服务的VREFDQ,它将有效的提高系统数据总线的信噪等级。

d. 根据温度自动自刷新(SRT,Self-Refresh Temperature)
为了保证所保存的数据不丢失,DRAM必须定时进行刷新,DDR3也不例外。不过,为了最大的节省电力,DDR3采用了一种新型的自动自刷新设计(ASR,Automatic Self-Refresh)。当开始ASR之后,将通过一个内置于DRAM芯片的温度传感器来控制刷新的频率,因为刷新频率高的话,消电就大,温度也随之升高。而温度传感器则在保证数据不丢失的情况下,尽量减少刷新频率,降低工作温度。不过DDR3的ASR是可选设计,并不见得市场上的DDR3内存都支持这一功能,因此还有一个附加的功能就是自刷新温度范围(SRT,Self-Refresh Temperature)。通过模式寄存器,可以选择两个温度范围,一个是普通的的温度范围(例如0℃至85℃),另一个是扩展温度范围,比如最高到 95℃。对于DRAM内部设定的这两种温度范围,DRAM将以恒定的频率和电流进行刷新操作。

e. 局部自刷新(RASR,Partial Array Self-Refresh)
这是DDR3的一个可选项,通过这一功能,DDR3内存芯片可以只刷新部分逻辑Bank,而不是全部刷新,从而最大限度的减少因自刷新产生的电力消耗。这一点与移动型内存(Mobile DRAM)的设计很相似。

f. 点对点连接(P2P,Point-to-Point)
这是为了提高系统性能而进行了重要改动,也是与DDR2系统的一个关键区别。在DDR3系统中,一个内存控制器将只与一个内存通道打交道,而且这个内存通道只能一个插槽。因此内存控制器与DDR3内存模组之间是点对点(P2P,Point-to-Point)的关系(单物理Bank的模组),或者是点对双点(P22P,Point-to-two-Point)的关系(双物理Bank的模组),从而大大减轻了地址/命令/控制与数据总线的负载。而在内存模组方面,与DDR2的类别相类似,也有标准DIMM(台式PC)、SO-DIMM/Micro-DIMM(笔记本电脑)、FB-DIMM2(服务器)之分,其中第二代FB-DIMM将采用规格更高的AMB2(高级内存缓冲器)。不过目前有关DDR3内存模组的标准制定工作刚开始,引脚设计还没有最终确定。

此外,DDR3还在功耗管理,多用途寄存器方面有不少新的设计。
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 楼主| 发表于 2012-2-2 14:37:22 | 显示全部楼层
  一、DDR3内存为业界而生
  电脑配件不断地重复着升级换代的规律,当主流产品服役一定的周期后,下一代产品必将扮演着未来接班人的角色,不断地为PC注入新鲜血液,让PC保持着强劲的活力作为人类最亲密的计算及娱乐工具。DDR3内存与其说是为了满足PC硬件系统中CPU对内存带宽的要求,不如说是为了业界更新换代的自然规律而生,下面我们先来看看DDR3内存有了哪些新的特点。

  ● 提升带宽是DDR3内存的核心使命
  这一点无疑是DDR3最为突出的PC使命,简单地说,DDR3面世就是为了进一步地提升内存带宽,为FSB越来越高的CPU提供足够的匹配指标。DDR2 内存其频率需要可以达到1066MHz这样的极端频率,但它的良率及成本都不理想,这种玩家级的产品没法进入到市场主流。

  ● 提升带宽是DDR3内存的核心使命
  要用低成本切入到更高的频率的话,新一代的解决方案必将出台,这就是DDR3内存了。从技术指标上看,DDR3内存的起跑频率就已经是在1066MHz 了,尽管延时参数方面没法与DDR2内存相抗衡,但是将来推出的1600/2000MHz产品的内存带宽肯定大幅度抛离DDR2内存,以DDR3 2000MHz为例,其带宽可以达到16GB/s(双通道内存方案则可以达到32GB/s的理论带宽值),所以将来DDR3内存肯定成为用户唯一的高带宽选择。

  ● 小知识:DDR3内存提升频率的关键技术
  其实DDR3内存提升有效频率的关键依然是旧招数,就是提高预取设计位数,这与DDR2采用的提升频率的方案是类似的。我们知道,DDR2的预取设计位数是4Bit,也就是说DRAM内核的频率只有接口频率的1/4,所以DDR2-800内存的核心工作频率为200MHz的,而DDR3内存的预取设计位数提升至8Bit,其DRAM内核的频率达到了接口频率的1/8,如此一来同样运行在200MHz核心工作频率的DRAM内存就可以达到1600MHz的等值频率,这种“翻倍”的效果在DDR3上依然非常有效。

  ● 降低功耗为业界造福
  如果说2006年是CPU双核元年的话,那么2007年则可以说是PC的功耗年,因为本年有太多关系功耗性能比的宣传,从环保角度去看,降低功耗对业界是有着实实在在的贡献的,全球的PC每年的耗电量相当惊人,即使是每台PC减低1W的幅度,其省电量都是非常可观的。

  ● 降低功耗为业界造福
  DDR3内存在达到高带宽的同时,其功耗反而可以降低,其核心工作电压从DDR2的1.8V降至1.5V,相关数据预测DDR3将比现时DDR2节省 30%的功耗,当然发热量我们也不需要担心。就带宽和功耗之间作个平衡,对比现有的DDR2-800产品,DDR3-800、1066及1333的功耗比分别为0.72X、0.83X及0.95X,不但内存带宽大幅提升,功耗表现也比上代更好。

  二、DDR3与DDR2有什么不同之处?
  我们先来看一看技术规格对比表,从表中可以看到DDR3内存相对于DDR2内存,其实只是规格上的提高,并没有真正的全面换代的新架构。

DDR1DDR2DDR3
电压 VDD/VDDQ2.5V/2.5V1.8V/1.8V
(+/-0.1) 1.5V/1.5V
(+/-0.075)
I/O接口SSTL_25SSTL_18SSTL_15
数据传输率(Mbps)200~400400~800800~2000
容量标准64M~1G256M~4G512M~8G
Memory Latency(ns)15~2010~2010~15
CL值1.5/2/2.5/33/4/5/65/6/7/8
预取设计(Bit)248
逻辑Bank数量2/44/88/16
突发长度2/4/84/88
封装TSOPFBGAFBGA
引脚标准184Pin DIMM240Pin DIMM240Pin DIMM

  1、逻辑Bank数量
DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的设计,目的就是为了应对未来大容量芯片的需求。而DDR3很可能将从2Gb容量起步,因此起始的逻辑Bank就是8个,另外还为未来的16个逻辑Bank做好了准备。

  2、封装(Packages)
DDR3由于新增了一些功能,所以在引脚方面会有所增加,8bit芯片采用78球FBGA封装,16bit芯片采用96球FBGA封装,而DDR2则有60/68/84球FBGA封装三种规格。并且DDR3必须是绿色封装,不能含有任何有害物质。

  3、突发长度(BL,Burst Length)
由于DDR3的预取为8bit,所以突发传输周期(BL,Burst Length)也固定为8,而对于DDR2和早期的DDR架构的系统,BL=4也是常用的,DDR3为此增加了一个4-bit Burst Chop(突发突变)模式,即由一个BL=4的读取操作加上一个BL=4的写入操作来合成一个BL=8的数据突发传输,届时可通过A12地址线来控制这一突发模式。而且需要指出的是,任何突发中断操作都将在DDR3内存中予以禁止,且不予支持,取而代之的是更灵活的突发传输控制(如4bit顺序突发)。

  4、寻址时序(Timing)
就像DDR2从DDR转变而来后延迟周期数增加一样,DDR3的CL周期也将比DDR2有所提高。DDR2的CL范围一般在2至5之间,而DDR3则在5 至11之间,且附加延迟(AL)的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0至4,而DDR3时AL有三种选项,分别是0、CL-1和CL-2。另外,DDR3还新增加了一个时序参数——写入延迟(CWD),这一参数将根据具体的工作频率而定。

  三、DDR3内存优势何在

  DDR3除了拥有更高的内存带宽外,其实在延迟值方面也是有提升的。不少消费者均被CAS延迟值数值所误导,认为DDR3内存的延迟表现将不及DDR2。但相关专家指出这是完全错误的观念,要计算整个内存模块的延迟值,还需要把内存颗粒的工作频率计算在内。事实上,JEDEC规定DDR2-533的CL 4-4-4、DDR2-667的CL 5-5-5及DDR2-800的CL6-6-6,其内存延迟时间均为15ns。

  延迟同样也有提升
  CAS Latency(CL)是指内存需要经过多少个周期才能开始读写数据,从前面的DDR/DDR2/DDR3规格表我们可以知道,DDR3的CAS Latency(CL)将在5~8之间,相比现在DDR2的3~6又要高出很多。

  目前DDR3-1066、DDR3-1333和DDR3-1600的CL值分别为7-7-7、8-8-8及9-9-9,把内存颗粒工作频率计算在内,其内存模块的延迟值应为13.125ns、12ns及11.25ns,相比DDR2内存模块提升了约25%,因此消费者以CAS数值当成内存模块的延迟值是不正确的。

  四、首批上市的DDR3内存拥有哪些规格
  ● 频率从1066MHz起跑
  目前内存厂商规划中生产的型号包括了DDR3 800/1066MHz/1333/1600/2000等,从目前的情况来看,DDR3 1066MHz频率与1333MHz频率这两种型号的市场需求量是相对较大的,而其良率方面也正在不断地提升,在性能上虽然没能大幅度抛离DDR2,但是拥有DDR3新一代内存的称号足以让其成为取代DDR2的有力武器。

  ● 1G容量成为主流
  而在容量方面,由于2007年上半年内存芯片价格体系整体下调过快,在容量方面目前主流型号已经是1G,所以更多的内存厂商把DDR3内存的起跑容量定为 1G,当然512M容量的型号也会上市,但肯定不会是主流型号,因为DDR3内存要在国内流行的话,至少也要推进至2008年,那时候1G容量已经是基本要求,大规模生产512M容量内存显然不是明智之举。
  而在单条2G容量内存方面,由于Intel与AMD的下一代平台依然是支持目前流行的双通道内存方案,所以单条2G*2(总容量4G)容量内存方案乐观估计也要到2009年才有望开始流行,由于操作系统方面的限制,32位操作系统没法识别4G容量内存,所以内存厂商生产DDR3内存的主力型号不会出现在 2G容量身上,除非内存的供需关系真的完全倾斜令到2G容量内存跌破用户心理线,否则2G容量内存不会得到内存厂商的青睐。

  ● DDR3主板已经发售
  其实DDR3内存流行的决定性因素是主流主板的支持情况,只有当主流的主板都支持DDR3内存时,DDR3内存才能形成销售规模,其价格自然也慢慢地进入主流消费层次。当然,对于DDR3这种潮流的IT产品,最热衷推崇的还是业界大哥Intel,目前发布的下一代主板芯片组X38、P35、G33均支持 DDR3内存。

  主板厂商方面,支持DDR3内存的主板也在最近频繁露面,像华硕、技嘉、微星、Intel等都推出了自家的 DDR3内存主板。而AMD方面,由于集成内存控制器,所以无论是从DDR到DDR2,还是从DDR2到DDR3,其推进速度都是显得比Intel“慢半拍”。不过不管如何,AMD始终都是会跟随着业界大方向行动的,事实上AMD一直都是这样做。

  ● DDR3价格注定从天价起步
  任何新产品在进入市场初期都不会有什么平易近人的价格,从目前一些内存厂商所公布的价格来看,典型的DDR3 1066MHz 1G内存的价格要1500元以上。也就是说,要组建双通道DDR3 1G*2的方案就要花费至少3000元以上,这个价格对于目前欢天喜地的DDR2内存价格比较的话,无疑是天价。

  当然,再高贵的新产品最终也是要走到普通市场的,DDR3内存要进入到主流市场,保守估计也要到2009年,那时候,白菜价的DDR3内存才有可能出现。
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 楼主| 发表于 2012-2-2 14:37:29 | 显示全部楼层
  DDR=Double Data Rate双倍速内存

  严格的说DDR应该叫DDR SDRAM,人们习惯称为DDR,部分初学者也常看到DDR SDRAM,就认为是SDRAM。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR内存是在SDRAM内存基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM生产体系,因此对于内存厂商而言,只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进,即可实现DDR内存的生产,可有效的降低成本。

  SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。

  与SDRAM相比:DDR运用了更先进的同步电路,使指定地址、数据的输送和输出主要步骤既独立执行,又保持与CPU完全同步;DDR使用了DLL(Delay Locked Loop,延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术,当数据有效时,存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据,每16次输出一次,并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDR本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度,它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据,因而其速度是标准SDRA的两倍。

  从外形体积上DDR与SDRAM相比差别并不大,他们具有同样的尺寸和同样的针脚距离。但DDR为184针脚,比SDRAM多出了16个针脚,主要包含了新的控制、时钟、电源和接地等信号。DDR内存采用的是支持2.5V电压的SSTL2标准,而不是SDRAM使用的3.3V电压的LVTTL标准。

  DDR内存的频率可以用工作频率和等效频率两种方式表示,工作频率是内存颗粒实际的工作频率,但是由于DDR内存可以在脉冲的上升和下降沿都传输数据,因此传输数据的等效频率是工作频率的两倍。

  什么是 DDR1?
  有时候大家将老的存储技术 DDR 称为 DDR1 ,使之与 DDR2 加以区分。尽管一般是使用 “DDR” ,但 DDR1 与 DDR 的含义相同。

  什么是 DDR2?
  DDR2 是 DDR SDRAM 内存的第二代产品。它在 DDR 内存技术的基础上加以改进,从而其传输速度更快(可达 667MHZ ),耗电量更低,散热性能更优良 .

  DDR2(Double Data Rate 2) SDRAM是由JEDEC(电子设备工程联合委员会)进行开发的新生代内存技术标准,它与上一代DDR内存技术标准最大的不同就是,虽然同是采用了在时钟的上升/下降延同时进行数据传输的基本方式,但DDR2内存却拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力(即:4bit数据读预取)。换句话说,DDR2内存每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写数据,并且能够以内部控制总线4倍的速度运行。

  DDR3与DDR2几个主要的不同之处 :
  1.突发长度(Burst Length,BL)
  由于DDR3的预取为8bit,所以突发传输周期(Burst Length,BL)也固定为8,而对于DDR2和早期的DDR架构系统,BL=4也是常用的,DDR3为此增加了一个4bit Burst Chop(突发突变)模式,即由一个BL=4的读取操作加上一个BL=4的写入操作来合成一个BL=8的数据突发传输,届时可通过A12地址线来控制这一突发模式。而且需要指出的是,任何突发中断操作都将在DDR3内存中予以禁止,且不予支持,取而代之的是更灵活的突发传输控制(如4bit顺序突发)。

  2.寻址时序(Timing)
  就像DDR2从DDR转变而来后延迟周期数增加一样,DDR3的CL周期也将比DDR2有所提高。DDR2的CL范围一般在2~5之间,而DDR3则在5~11之间,且附加延迟(AL)的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0~4,而DDR3时AL有三种选项,分别是0、CL-1和CL-2。另外,DDR3还新增加了一个时序参数——写入延迟(CWD),这一参数将根据具体的工作频率而定。

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 DDR2内存的频率



  3.DDR3新增的重置(Reset)功能
  重置是DDR3新增的一项重要功能,并为此专门准备了一个引脚。DRAM业界很早以前就要求增加这一功能,如今终于在DDR3上实现了。这一引脚将使DDR3的初始化处理变得简单。当Reset命令有效时,DDR3内存将停止所有操作,并切换至最少量活动状态,以节约电力。
  在Reset期间,DDR3内存将关闭内在的大部分功能,所有数据接收与发送器都将关闭,所有内部的程序装置将复位,DLL(延迟锁相环路)与时钟电路将停止工作,而且不理睬数据总线上的任何动静。这样一来,将使DDR3达到最节省电力的目的。

  4.DDR3新增ZQ校准功能
  ZQ也是一个新增的脚,在这个引脚上接有一个240欧姆的低公差参考电阻。这个引脚通过一个命令集,通过片上校准引擎(On-Die Calibration Engine,ODCE)来自动校验数据输出驱动器导通电阻与ODT的终结电阻值。当系统发出这一指令后,将用相应的时钟周期(在加电与初始化之后用 512个时钟周期,在退出自刷新操作后用256个时钟周期、在其他情况下用64个时钟周期)对导通电阻和ODT电阻进行重新校准。

  参考电压分成两个
  在DDR3系统中,对于内存系统工作非常重要的参考电压信号VREF将分为两个信号,即为命令与地址信号服务的VREFCA和为数据总线服务的VREFDQ,这将有效地提高系统数据总线的信噪等级。

  点对点连接(Point-to-Point,P2P)
  这是为了提高系统性能而进行的重要改动,也是DDR3与DDR2的一个关键区别。在DDR3系统中,一个内存控制器只与一个内存通道打交道,而且这个内存通道只能有一个插槽,因此,内存控制器与DDR3内存模组之间是点对点(P2P)的关系(单物理Bank的模组),或者是点对双点(Point-to-two-Point,P22P)的关系(双物理Bank的模组),从而大大地减轻了地址/命令/控制与数据总线的负载。而在内存模组方面,与DDR2的类别相类似,也有标准DIMM(台式PC)、SO-DIMM/Micro-DIMM(笔记本电脑)、FB-DIMM2(服务器)之分,其中第二代FB-DIMM将采用规格更高的AMB2(高级内存缓冲器)。

  面向64位构架的DDR3显然在频率和速度上拥有更多的优势,此外,由于DDR3所采用的根据温度自动自刷新、局部自刷新等其它一些功能,在功耗方面DDR3也要出色得多,因此,它可能首先受到移动设备的欢迎,就像最先迎接DDR2内存的不是台式机而是服务器一样。在CPU外频提升最迅速的PC台式机领域,DDR3未来也是一片光明。目前Intel预计在明年第二季所推出的新芯片-熊湖(Bear Lake),其将支持DDR3规格,而AMD也预计同时在K9平台上支持DDR2及DDR3两种规格。

  5.DDR4
  据介绍美国JEDEC将会在不久之后启动DDR4内存峰会,而这也标志着DDR4标准制定工作的展开。一般认为这样的会议召开之后新产品将会在3年左右的时间内上市,而这也意味着我们将可能在2011年的时候使用上DDR4内存,最快也有可能会提前到2010年。
  JEDEC表示在7月份于美国召开的存储器大会MEMCON07SanJose上时就考虑过DDR4内存要尽可能得继承DDR3内存的规格。使用Single-endedSignaling( 传统SE信号)信号方式则表示64-bit存储模块技术将会得到继承。不过据说在召开此次的DDR4峰会时,DDR4 内存不仅仅只有Single-endedSignaling方式,大会同时也推出了基于微分信号存储器标准的DDR4内存。

  DDR4规格
  因此DDR4内存将会拥有两种规格。其中使用Single-endedSignaling信号的DDR4内存其传输速率已经被确认为1.6~3.2Gbps,而基于差分信号技术的DDR4内存其传输速率则将可以达到6.4Gbps。由于通过一个DRAM实现两种接口基本上是不可能的,因此DDR4内存将会同时存在基于传统SE信号和微分信号的两种规格产品。

  根据多位半导体业界相关人员的介绍,DDR4内存将会是Single-endedSignaling( 传统SE信号)方式DifferentialSignaling( 差分信号技术 )方式并存。其中AMD公司的PhilHester先生也对此表示了确认。预计这两个标准将会推出不同的芯片产品,因此在DDR4内存时代我们将会看到两个互不兼容的内存产品。

  6.DDR5
  新的绘图记忆体的承诺,较低的能量消耗量和数据传输在6 Gbps的每秒
  我们只看到极少数的绘图卡使用gddr4记忆直至目前为止,但三星已就此案与下一代的gddr5记忆体,并声称它的样本已经发向了主要的图形处理器公司。
  当然,三星并不是第一家公司开始采样gddr5 的记忆。双方Hynix和奇梦达还宣布了类似的零件在十一月,但三星的记忆已经进了一步提供了数据传输速率6gb/sec ,超过标准5gb/sec 。因此,三星,大胆声称它的产品'世界上速度最快的记忆体, '和说,它的'能够传输移动影像及相关数据,在24千兆字节每秒。
  以及增加带宽, gddr5记忆体也比较低功耗的要求,三星公司声称其记忆体运作,只是1.5 。
  三星是目前采样512MB的gddr5芯片( 16 MB × 32 ) ,和mueez迪恩,三星的市场营销主管绘图记忆体,他说,该记忆体'将使种图形硬体的表现将推动软件开发商提供了一个新台阶眼膨化游戏。不过,我们可能要等待一段时间之前, gddr5成为普遍。三星公司估计,该记忆体将成为'事实上的标准,在顶端表演细分市场'在2010年,当公司说,它将帐户为' 50 %以上的高年底PC图形市场。
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发表于 2012-2-2 14:37:31 | 显示全部楼层
不错,学习了
:30;
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发表于 2012-2-2 14:37:35 | 显示全部楼层
赶紧学习一下,充充电。
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发表于 2012-2-2 14:37:37 | 显示全部楼层
学习了 很好
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