DDR SDRAM (från engelska. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory - synkront dynamiskt minne med direktåtkomst och dubbel dataöverföringshastighet ) är en typ av datorminne som används vid datoranvändning som drift- och videominne . Den ersatte minnestypen SDR SDRAM .
När du använder DDR SDRAM, uppnås dubbelt så hög drifthastighet än i SDRAM , på grund av läskommandon och data inte bara på framsidan , som i SDRAM , utan också på att klocksignalen faller . Detta fördubblar dataöverföringshastigheten utan att öka minnesbussens klockfrekvens. Således, när DDR arbetar med en frekvens på 100 MHz, kommer vi att få en effektiv frekvens på 200 MHz (jämfört med det analoga SDR SDRAM). Det finns en notering i JEDEC- specifikationen [2] att det är felaktigt att använda termen "MHz" i DDR, det är korrekt att ange hastigheten för "miljontals överföringar per sekund genom en datastift".
Det specifika driftsättet för minnesmoduler är tvåkanalsläge .
DDR SDRAM-minneschips producerades i TSOP-paket och ( senare mastered) BGA (FBGA)-paket, tillverkade enligt standarderna för 130- och 90-nm processteknik:
Minnesbussens bredd är 64 bitar , det vill säga 8 byte sänds samtidigt på bussen i en klockcykel . Som ett resultat får vi följande formel för att beräkna den maximala överföringshastigheten för en given typ av minne: ( klockfrekvens för minnesbussen ) x 2 (dataöverföring två gånger per klocka) x 8 (antal byte överförda per klocka). Till exempel, för att säkerställa att data överförs två gånger per klocka, används en speciell "2n Prefetch "-arkitektur. Den interna databussen är dubbelt så bred som den externa; vid sändning av data sänds den första hälften av databussen först på den stigande flanken av klocksignalen och sedan den andra hälften av databussen på den fallande flanken.
Förutom dubbel dataöverföring har DDR SDRAM flera andra grundläggande skillnader från enkelt SDRAM-minne. I grund och botten är de tekniska. Till exempel har en QDS-signal lagts till, som finns på kretskortet tillsammans med dataledningarna. Den synkroniseras under dataöverföring. Om två minnesmoduler används kommer data från dem till minneskontrollern med en liten skillnad på grund av olika avstånd. Det finns ett problem med att välja en klocksignal för att läsa dem, och användningen av QDS löser detta framgångsrikt. Grovt sett, om moderkortet har 2 eller fler RAM-platser , kommer den närmaste platsen att vänta på den bortre platsen.
JEDEC sätter standarder för DDR SDRAM-hastigheter, uppdelade i två delar: den första för minneskretsar och den andra för minnesmoduler, som i själva verket innehåller minneskretsarna.
Varje DDR SDRAM-modul innehåller flera identiska DDR SDRAM-chips. För moduler utan felkorrigering ( ECC ) är deras antal en multipel av 4, för moduler med ECC är formeln 4+1.
DDR SDRAM-moduler tillverkas i DIMM -formfaktorn . Varje modul har flera identiska minneschips och ett konfigurationschip Seriell närvarodetektering . Registrerade minnesmoduler har också registerchips som buffrar och förstärker signalen på bussen, medan icke-registrerade (obuffrade, obuffrade) minnesmoduler inte har det.
Egenskaperna hos modulerna och chipsen de är gjorda av är relaterade.
Volymen av en modul är lika med produkten av volymen av ett chip med antalet chip. Vid användning av ECC multipliceras detta nummer dessutom med en faktor 8/9, eftersom det finns en bit redundans för felkontroll per byte. Således kan samma storlek på en minnesmodul fyllas med ett stort antal (36) små chips eller ett litet antal (9) större chips.
Modulens totala kapacitet är lika med produkten av kapaciteten hos ett chip med antalet chip och är lika med produkten av antalet rangordnar med 64 (72) bitar. Att öka antalet marker eller använda x8-chip istället för x4 leder alltså till en ökning av antalet modulrankningar.
Exempel: 1GB PC2100 Registrerad DDR SDRAM-modulalternativ| Modulvolym | Antal marker | Chipvolym | Organisation | Antal rader (rang) |
|---|---|---|---|---|
| 1 GB | 36 | 256 Mbps | 64M x 4 | 2 |
| 1 GB | arton | 512 Mbps | 64M x 8 | 2 |
| 1 GB | arton | 512 Mbps | 128M x 4 | ett |
Det här exemplet jämför de möjliga layouterna för en 1 GB serverminnesmodul. Av de alternativ som presenteras bör den första eller tredje föredras, eftersom de använder x4-chips som stöder avancerad felkorrigering och krockskyddsmetoder. Om du behöver använda peer-to-peer-minne är endast det tredje alternativet tillgängligt, men beroende på den nuvarande kostnaden för 256 Mbit och 512 Mbit chips kan det vara dyrare än det första.
| Modulnamn | Chip typ | Minnesbuss klockfrekvens, MHz | Maximal teoretisk bandbredd, MB/s | |
|---|---|---|---|---|
| enkanalsläge | dubbelkanalsläge | |||
| 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 |
Anmärkning 1: Standarder märkta med "*" är officiellt certifierade av JEDEC . Resten av minnestyperna är inte JEDEC-certifierade, även om de tillverkades av många minnestillverkare, och de flesta moderkort som nyligen släppts stödde dessa typer av minne.
Not 2: minnesmoduler producerades som också fungerade vid högre frekvenser (upp till 350 MHz, DDR700), men dessa moduler var inte efterfrågade och producerades i små volymer, dessutom hade de ett högt pris [3] .
Modulstorlekar är också standardiserade av JEDEC.
Det bör noteras att det inte finns någon skillnad i arkitekturen för DDR SDRAM med olika frekvenser, till exempel mellan PC1600 (fungerar vid 100 MHz) och PC2100 (opererar vid 133 MHz). Det är bara det att standarden säger vid vilken garanterad frekvens denna modul fungerar.
DDR SDRAM-minnesmoduler kan särskiljas från vanliga SDRAM genom antalet stift (184 stift för DDR-moduler mot 168 stift för moduler med konventionellt SDRAM) och nyckeln (utskärningar i kontaktplattorna) - SDRAM har två, DDR har en. Enligt JEDEC arbetar DDR400-moduler med 2,6 V, medan alla långsammare moduler arbetar med 2,5 V. Vissa snabba moduler arbetar med höga spänningar, upp till 2,9 V, för att uppnå höga frekvenser.
De flesta av de senaste kretsuppsättningarna med DDR-stöd gjorde det möjligt för DDR SDRAM-moduler att användas i dubbelkanalsläge och vissa kretsuppsättningar i fyrkanalsläge . Denna metod låter dig öka den teoretiska bandbredden för minnesbussen med 2 respektive 4 gånger. Dubbelkanalsminne kräver 2 (eller 4) minnesmoduler. Det rekommenderas att använda moduler som arbetar på samma frekvens, med samma volym och tidsfördröjningar (fördröjningar, timings). Det är ännu bättre att använda exakt samma moduler.
Nu ersätts DDR-moduler nästan av moduler av DDR2- och DDR3- typerna , som, som ett resultat av vissa förändringar i arkitekturen, gör att du kan få mer bandbredd i minnesundersystemet. Tidigare var huvudkonkurrenten till DDR SDRAM RDRAM- minne ( Rambus ), men på grund av förekomsten av vissa brister tvingades det praktiskt taget bort från marknaden med tiden.
| Typer av Dynamic Random Access Memory (DRAM) | |
|---|---|
| asynkron | |
| Synkron | |
| Grafisk | |
| Rambus | |
| Minnesmoduler | |