DDR SDRAM (fra engelsk. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory - synkron dynamisk hukommelse med random access og dobbelt dataoverførselshastighed ) er en type computerhukommelse, der bruges til computere som operations- og videohukommelse . Den erstattede hukommelsestypen SDR SDRAM .
Når du bruger DDR SDRAM, opnås den dobbelte driftshastighed end i SDRAM , på grund af læsekommandoer og data ikke kun på forsiden , som i SDRAM , men også ved faldet af ursignalet . Dette fordobler dataoverførselshastigheden uden at øge hukommelsesbussens clockfrekvens. Når DDR opererer ved en frekvens på 100 MHz, vil vi således få en effektiv frekvens på 200 MHz (sammenlignet med det analoge SDR SDRAM). Der er en note i JEDEC- specifikationen [2] om, at det er forkert at bruge udtrykket "MHz" i DDR, det er korrekt at angive hastigheden på "millioner af overførsler pr. sekund gennem en datapin".
Den specifikke driftstilstand for hukommelsesmoduler er dual-channel mode .
DDR SDRAM-hukommelseschips blev produceret i TSOP-pakker og ( senere mastered) BGA (FBGA)-pakker, fremstillet i henhold til standarderne for 130- og 90-nm procesteknologi:
Hukommelsesbusbredden er 64 bit , det vil sige, at 8 bytes transmitteres samtidigt på bussen i en clock-cyklus . Som et resultat får vi følgende formel til at beregne den maksimale overførselshastighed for en given type hukommelse: ( hukommelsesbussens klokfrekvens ) x 2 (dataoverførsel to gange pr. ur) x 8 (antal bytes overført pr. ur). For at sikre, at data overføres to gange pr. ur, bruges der f.eks. en speciel "2n Prefetch "-arkitektur. Den interne databus er dobbelt så bred som den eksterne; når data transmitteres, transmitteres den første halvdel af databussen først på den stigende flanke af kloksignalet, og derefter den anden halvdel af databussen på den faldende flanke.
Ud over dobbelt dataoverførsel har DDR SDRAM flere andre grundlæggende forskelle fra simpel SDRAM-hukommelse. Dybest set er de teknologiske. For eksempel er der tilføjet et QDS-signal, som er placeret på printkortet sammen med datalinjerne. Det synkroniseres under dataoverførsel. Hvis der bruges to hukommelsesmoduler, kommer data fra dem til hukommelsescontrolleren med en lille forskel på grund af forskellige afstande. Der er et problem med at vælge et ursignal til at læse dem, og brugen af QDS løser dette med succes. Groft sagt, hvis bundkortet har 2 eller flere RAM-slots , vil den nære slot vente på den fjerneste slot.
JEDEC sætter standarder for DDR SDRAM-hastigheder, opdelt i to dele: den første for hukommelseschips og den anden for hukommelsesmoduler, som faktisk rummer hukommelseschipsene.
Hvert DDR SDRAM-modul indeholder flere identiske DDR SDRAM-chips. For moduler uden fejlkorrektion ( ECC ) er deres tal et multiplum af 4, for moduler med ECC er formlen 4+1.
DDR SDRAM-moduler er lavet i DIMM -formfaktoren . Hvert modul har flere identiske hukommelseschips og en konfigurationschip Seriel tilstedeværelsesdetektion . Registrerede hukommelsesmoduler har også registerchips, der buffer og forstærker signalet på bussen, mens ikke-registrerede (ubuffrede, ubuffrede) hukommelsesmoduler ikke har dem.
Modulernes egenskaber og de chips, de er lavet af, hænger sammen.
Volumenet af et modul er lig med produktet af volumen af en chip med antallet af chips. Ved brug af ECC multipliceres dette tal yderligere med en faktor 8/9, da der er en bit redundans til fejlkontrol pr. byte. Den samme størrelse af et hukommelsesmodul kan således fyldes med et stort antal (36) små chips eller et lille antal (9) større chips.
Modulets samlede kapacitet er lig med produktet af kapaciteten af en chip med antallet af chips og er lig med produktet af antallet af rækker med 64 (72) bit. En forøgelse af antallet af chips eller brug af x8 chips i stedet for x4 fører således til en stigning i antallet af modulrækker.
| Modulvolumen | Antal chips | Chip volumen | Organisation | Antal linjer (rækker) |
|---|---|---|---|---|
| 1 GB | 36 | 256 Mbps | 64M x 4 | 2 |
| 1 GB | atten | 512 Mbps | 64M x 8 | 2 |
| 1 GB | atten | 512 Mbps | 128M x 4 | en |
Dette eksempel sammenligner de mulige layouts af et 1 GB serverhukommelsesmodul. Af de præsenterede muligheder bør den første eller tredje foretrækkes, da de bruger x4-chips, der understøtter avanceret fejlkorrektion og nedbrudsbeskyttelsesmetoder. Hvis du skal bruge peer-to-peer-hukommelse, er det kun den tredje mulighed, der forbliver tilgængelig, men afhængigt af de nuværende omkostninger på 256 Mbit og 512 Mbit chips, kan den være dyrere end den første.
| Modulnavn | Chip type | Hukommelsesbus clockfrekvens, MHz | Maksimal teoretisk båndbredde, MB/s | |
|---|---|---|---|---|
| enkeltkanalstilstand | dobbeltkanalstilstand | |||
| PC1600* | DDR200 | 100 | 1600 | 3200 |
| PC2100* | DDR266 | 133 | 2133 | 4267 |
| PC2400 | DDR300 | 150 | 2400 | 4800 |
| PC2700* | DDR333 | 166 | 2667 | 5333 |
| PC3000 | DDR366 | 183 | 3000 | 6000 |
| PC3200* | DDR400 | 200 | 3200 | 6400 |
| PC3500 | DDR433 | 217 | 3467 | 6933 |
| PC3700 | DDR466 | 233 | 3733 | 7467 |
| PC4000 | DDR500 | 250 | 4000 | 8000 |
| PC4200 | DDR533 | 267 | 4267 | 8533 |
| PC5600 | DDR700 | 350 | 5600 | 11200 |
Note 1: Standarder markeret med "*" er officielt certificeret af JEDEC . Resten af hukommelsestyperne er ikke JEDEC-certificerede, selvom de blev produceret af mange hukommelsesproducenter, og de fleste bundkort , der blev udgivet for nylig , understøttede disse typer hukommelse.
Note 2: Der blev produceret hukommelsesmoduler, der også fungerede ved højere frekvenser (op til 350 MHz, DDR700), men disse moduler var ikke i stor efterspørgsel og blev produceret i små mængder, derudover havde de en høj pris [3] .
Modulstørrelser er også standardiseret af JEDEC.
Det skal bemærkes, at der ikke er nogen forskel i arkitekturen af DDR SDRAM med forskellige frekvenser, for eksempel mellem PC1600 (fungerer ved 100 MHz) og PC2100 (der fungerer ved 133 MHz). Det er bare, at standarden siger, med hvilken garanteret frekvens dette modul fungerer.
DDR SDRAM-hukommelsesmoduler kan skelnes fra almindelige SDRAM ved antallet af ben (184 ben til DDR-moduler versus 168 ben for moduler med konventionel SDRAM) og nøglen (udskæringer i kontaktpuderne) - SDRAM har to, DDR har en. Ifølge JEDEC fungerer DDR400-moduler ved 2,6 V, mens alle langsommere moduler fungerer ved 2,5 V. Nogle hurtige moduler fungerer ved høje spændinger, op til 2,9 V, for at opnå høje frekvenser.
De fleste af de nyeste chipsæt med DDR-understøttelse tillod DDR SDRAM-moduler at blive brugt i dual-channel- tilstand , og nogle chipsæt i quad -channel- tilstand. Denne metode giver dig mulighed for at øge hukommelsesbussens teoretiske båndbredde med henholdsvis 2 eller 4 gange. Dual-channel hukommelse kræver 2 (eller 4) hukommelsesmoduler. Det anbefales at bruge moduler, der opererer ved samme frekvens, med samme lydstyrke og tidsforsinkelser (forsinkelser, timings). Det er endnu bedre at bruge nøjagtig de samme moduler.
Nu er DDR-moduler næsten fortrængt af moduler af DDR2- og DDR3- typerne , som, som et resultat af nogle ændringer i arkitekturen, giver dig mulighed for at få mere båndbredde af hukommelsesundersystemet. Tidligere var hovedkonkurrenten til DDR SDRAM RDRAM -hukommelse ( Rambus ), men på grund af tilstedeværelsen af nogle mangler blev den praktisk talt tvunget ud af markedet over tid.
| Typer af Dynamic Random Access Memory (DRAM) | |
|---|---|
| asynkron | |
| Synkron | |
| Grafisk | |
| Rambus | |
| Hukommelsesmoduler | |