DDR SDRAM

Generička DDR-266 memorija sa 184 pinova u DIMM (memorijski modul sa dva reda nožica) obliku

Corsair DDR-400 memorija sa raspršivačima toplote

DDR SDRAM (Sinhrona dinamička memorija sa proizvoljnim pristupom dvostruke brzine prenosa podataka, engl. Double data rate synchronous dynamic random-access memory) je memorija integrisanih kola koja se koristi u računarima. DDR SDRAM, koji se takođe zove i DDR1 SDRAM, je zamenjen sa DDR2 i DDR3, od kojih nijedan nije kompatibilan sa DDR1 SDRAM-om - što znači da DDR2 ili DDR3 memorijski moduli neće raditi u matičnim pločama sa DDR1 SDRAM-om, i obrnuto.

U poređenju sa SDR-SDRAM (jednostruka brzina podataka), DDR SDRAM ima interfejs sa većim prenosom podataka koji je moguć zbog stroge kontrole nastanka električnih podataka i takta signala. Implementacije često moraju da koriste fazno zatvorene petlje i samo-kalibraciju da bi dostigle potrebnu vremensku tačnost. Interfejs koristi dvostruki prenos podataka (prenos podataka i na prednjoj i na zadnjoj ivici signala takta) da bi smanjio frekvenciju takta. Jedna od prednosti koja održava takt frekvencije nisko je to što smanjuje zahtev signala na matičnoj ploči i tako povezuje memoriju i kontroler. Naziv "dvostruka brzina prenosa podataka" se odnosi na činjenicu da DDR SDRAM sa određenim taktom postiže skoro dvostruki propusni opseg u odnosu na SDR SDRAM na toj istoj frekvenciji takta, zbog ovog dvostrukog pumpanja.

Sa podacima koji se prenose po 64 bita istovremeno, DDR daje brzinu prenosa od (Memorijska magistrala takta) × 2 (za dvostruku brzinu prenosa) × 64 (broj prenetih bitova) / 8 (broj bita / bajtu).

Počev od 1996. i zaključno sa junom 2000, JEDEC je razvio DDR SDRAM specifikaciju (JESD79). JEDEC je postavio standarde za brzine prenosa podataka DDR SDRAM, podeljene u dva dela. Prvi je specifikacija za memorijske čipove, a drugi je za memorijske module.

Standardi specifikacija

Poređenje memorijskih modula za desktop računare (DIMM)

Fizički izgled DDR-a

Poređenje memorijskih modula za prenosne / mobilne računare (SO-DIMM)

Čipovi i moduli

Standardno ime	Memorijski takt (MHz)	Vreme ciklusa (ns)	I/O takt magistrale (MHz)	Prenos podataka (MT/s)	VDDQ (V)	Ime modula	Najviša brzina prenosa (MB/s)	Tajming (CL-tRCD-tRP)
DDR-200	100	10	100	200	2.5±0.2	PC-1600	1600
DDR-266	133⅓	7.5	133⅓	266⅔		PC-2100	2133⅓	2.5-3-3
DDR-333	166⅔	6	166⅔	333⅓		PC-2700	2666⅔
DDR-400A DDR-400B DDR-400C	200	5	200	400	2.6±0.1	PC-3200	3200	2.5-3-3 3-3-3 3-4-4

Napomena: Sve gore navedeno je specifikovano od strane JEDEC kao JESD79F. Sve RAM brzine prenosa između ili iznad ovih navedenih specifikacija nisu standardizovani od strane JEDEC-a često su to jednostavno proizvedene optimizacije koje koriste čipove jače tolerancije.

Veličine paketa u kome se DDR proizvedeni su takođe standardizovani od JEDEC-a.

Nema razlike u arhitekturi DDR SDRAM-ova dizajniranih za različite frekvencije takta, na primer, PC-1600, dizajniran da radi na 100 MHz i PC-2100 dizajniran da radi na 133 MHz. Broj određuje brzinu prenosa podataka koji će čip garantovano moći da izvrši, za DDR je garantovano da radi na nižem taktu (engl. underclocking) i mogu se eventualno pokrenuti na višem taktu (overclocking) od onih za koje je napravljen. DDR SDRAM moduli za desktop računare, često se nazivaju DIMM, imaju 184 pinova (za razliku od 168 pinova na SDRAM ili 240 pinova na DDR2 SDRAM) i mogu se razlikovati od SDRAM DIMM-a po broju zareza (DDR ima jedan, SDRAM ima dva). DDR za notebook računare, SO-DIMM, ima 200 pinova, što je isti broj pinova kao kod DDR2 SO-DIMM. Ove dve specifikacije su nazubljeni veoma slično i mora se voditi računa prilikom ubacivanja da ne bi došlo do greške. DDR radi na naponu od 2,5 V, a SDRAM na 3,3 V. Ovo može značajno smanjiti potrošnju energije. Čipovi i moduli sa DDR-400/PC-3200 standardom imaju nominalan napon od 2.6 V.

Neznatno povećanje radnog napona povećava maksimalnu brzinu, ali po cenu veće potrošnje energije i grejanja, i povećava rizik od neispravnosti ili oštećenja.

Mnogi noviji čipsetovi koriste ove vrste memorije u konfiguracijama sa više kanala.

Karaktesristike čipa

Gustina DRAM-a

Veličina čipa se meri u megabitima. Skoro sve matične ploče prepoznaju samo 1 GB modula ako sadrže 64M × 8 čipova (male gustine). Ako se koriste moduli 128M × 4 (visoke gustine) od 1 GB, oni najverovatnije neće raditi. JEDEC standard dozvoljava 128M × 4 samo za sporije baferovane / registrovane module projektovane specijalno za neke servere, ali neki proizvođači ovo ne poštuju.

Organizacija

Notacija 64M × 4 znači da matrica memorija ima 64 miliona lokacija sa skladištenjem od 4-bita. Postoje ×4, ×8, ×16 DDR čipovi. Kod × 4 čipovi omogućavaju korišćenje naprednog ispravljanja greške funkcijama poput Chipkill, Memory scrubbing - čišćenje memorije i Intel SDDC u server okruženja, dok su × 8 i × 16 '"čipovi nešto jeftiniji. x8 čipovi se uglavnom koriste kod desktop /laptop računara, ali polako ulaze na tržište servera.

Karakteristike modula

Rangovi

Da bi ce povećali kapacitet memorije i propusni opseg, čipovi se kombinuju na modulu. Na primer, 64-bitna magistrala za DIMM zahteva osam 8-bitnih čipova, adresiranih paralelno. Čipovi sa zajedničkim adresnim linijama se nazivaju memorijski rang. Ovaj termin je uveden da bi se izbegla konfuzija kod čipa sa unutrašnjim redovima i bankama. Memorijski modul može podneti više od jednog ranga. Termin strane - sides je takođe zbunjujuć, jer pogrešno sugeriše fizički položaj čipova na modulu.

Svi rangovi su povezani na istu memorijsku magistralu (adresa + podaci). Čip sa biranjem signala se koristi za izdavanje komandi u konkretnom rangu.

Dodavanje modula za jednu memorijsku magistralu stvara dodatno električno opterećenje na njegovim vozačima. Da biste ublažili dobijeni pad stope signalizacije kod magistrale i prevazišli memorijsko usko grlo, novi čipsetovi koriste višekanalnu arhitekturu.

Kapacitet

Broj DRAM uređaja

Broj čipova je više od 8 za ne-ECC module i više od 9 za ECC module. Čipovi mogu zauzeti jednu stranu (jednostruki) ili obe strane (dvostruki) modul. Maksimalan broj čipova po DDR modula je 36 (9 × 4) za ECC i 32 (8 × 4) za ne-ECC.

ECC protiv ne-ECC

Moduli sa kodom koji isprsvlja greške su označeni kao ECC. Moduli bez kodom koji isprsvlja greške su označeni kao ne-ECC.

Vremenski raspored

Kašnjenja CAS (CL), vremenski takt ciklusa (tCK), red vremena ciklusa (tRC), osvežavanje reda vremena ciklusa (tRFC), aktivno vreme reda (tRAS).

Baferovanje

registrovan (ili baferovan) ili nebaferovan

Pakovanje

Tipično DIMM ili SO-DIMM

Potrošnja energije

Test sa DDR i DDR2 RAM-a 2005 otkrili su da prosečna potrošnja oko 1-3W po modulu od 512 MB;to povećava rad takta kad je u upotrebi više nego u neutralnom položaju. Proizvođač je proizveo kalkulatore koji računaju koliko snage koriste različite vrste RAM-a.

Modul i čip karakteristike su sami po sebi povezani.

Ukupan modul kapaciteta je proizvod kapaciteta jednog čipa po broju čipova. Kod ECC modula je pomnoženo sa 8/9, jer oni koriste jedan bit po bajtu za korekciju. Modul određene veličine može da se montira ili sa 32 mala čipa (36 za ECC memoriju), ili 16 (18) ili 8 (9)za one veće.

DDR memorije širine magistrale 64 bita (72) za ECC memoriju. Ukupna širina modula je proizvod bitova po čipu po broju čipova. On takođe izjednačava broj redova (činova) pomnožen širinom DDR magistrale. Shodno tome modul sa većom količinom čipova ili onaj koji koristi × 8 čipova umesto × 4 će imati više redova.

Primer: Varijacije 1 GB PC2100 registrovanog DDR SDRAM modula sa ECC

Veličina modula (GB)	Broj čipova	Veličina čipova (Mbit)	Organizacija čipova	Broj rangova
1	36	256	64M×4	2
1	18	512	64M×8	2
1	18	512	128M×4	1

Ovaj primer poredi različite memorijske module iste veličine 1 GB. Definitivno treba biti oprezan pri kupovini 1 GB memorijskih modula, jer sve ove varijacije mogu se prodati ispod određene cene bez navođenja da li su × 4 ili 8 ×, jednostruki ili dvostruko rangirani. Postoji zajedničko uverenje da broj modula redova jednak broju strane. Kao što gore podaci pokazuju, to nije istina. Može se naći dvostruki /1-rang ili dvostruki /4-rang moduli. Možemo takođe zamisliti jednostruki /2-rang memorijski modul koji ima 16 (18) čipova na jednoj strani × 8 za svakoi, ali malo je verovatno da je takav modul ikada proizveden.

Istorija

Dvostruka brzina prenosa podataka (DDR) SDRAM specifikacija

Od JEDEC odbora za glasanje JCB-99-70, i modifikovana brojnim drugim ponovnim glasanjima, formulisanih u okviru poznavanja komiteta JC-42.3 za DRAM specifikacije.

Standard No. 79 Dnevnik Revizija:

• Izdanje 1, Jun 2000.
• Izdanje 2, Maj 2002.
• Izdanje C, Mart 2003 – JEDEC Standard No. 79C.

"Ovaj sveobuhvatni standard definiše sve potrebne aspekte 64 MB preko 1 GB DDR SDRAM-a sa X4/X8/X16 podataka interfejsa, uključujući karakteristike, funkcionalnost, AC i DC specifikacije, pakete i pin zadatke. Ovaj obim će naknadno biti proširen na formalno primenjivan na x32 uređajima, i uređajima sa većom gustinom."

Veća gustina ili manja gustina

niske gustine memorija ovde znači ne-ECC sa SDRAM memorije od 184 pinova.

Organizacija

PC3200 je DDR SDRAM projektovan da radi na 200 MHz koristeći DDR-400 čipove sa protokom od 3.200 MB/s. Zbog toga što PC3200 memorija prenosi podatke i na jednoj i drugoj strani takta, njena efektivna stopa je 400 MHz. 1 GB PC3200 ne-ECC modul se obično pravi sa šesnaest 512 Mbit čipovima, 8 dole sa svake strane (512 × 16 mbit čipova) / (8 bita (po bajtu)) = 1.024 MB. Pojedinačni čipovi koje čine 1 GB memorijskog modula su obično organizovani sa 64 Mbit i širinom podataka od 8 bita za svaki čip, obično izražen kao 64 m × 8. Memorija proizveden na ovaj način je manje gustine RAM-a i obično će biti kompatibilan sa matičnom pločom PC3200 sa DDR-400 memorijom.

Ram velike gustine

U kontekstu 1 GB ne-ECC PC3200 SDRAM modula, postoji veoma malo vizuelno da razlika manje gustine od veće gustine RAM-a.