DDR[雙倍數據速率]

DDR=Double Data Rate雙倍速率,DDR SDRAM=雙倍速率同步動態隨機存儲器,人們習慣稱為DDR,其中,SDRAM 是Synchronous Dynamic Random Access Memory的縮寫,即同步動態隨機存取存儲器。而DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的縮寫,是雙倍速率同步動態隨機存儲器的意思。DDR記憶體是在SDRAM記憶體基礎上發展而來的,仍然沿用SDRAM生產體系,因此對於記憶體廠商而言,只需對製造普通SDRAM的設備稍加改進,即可實現DDR記憶體的生產,可有效的降低成本。

簡介

雙倍數據率同步動態隨機存取存儲器(英語: Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory,簡稱 DDR SDRAM)為具有雙倍數據傳輸率的SDRAM,其數據傳輸速度為系統時鐘頻率的兩倍,由於速度增加,其傳輸性能優於傳統的SDRAM。

DDR SDRAM 在系統時鐘的上升沿和下降沿都可以進行數據傳輸。

JEDEC為DDR存儲器設立速度規範,並分為以下兩個部分:按記憶體晶片分類和按記憶體模組分類。

規格

SDRAM在一個時鐘周期內只傳輸一次數據,它是在時鐘上升期進行數據傳輸;而DDR則是一個時鐘周期內可傳輸兩次數據,也就是在時鐘的上升期和下降期各傳輸一次數據。

晶片和模組

標準名稱I/O 匯流排時鐘頻率
(MHz)
周期
(ns)
存儲器時鐘頻率
(MHz)
數據速率
(MT/s)
傳輸方式模組名稱極限傳輸率
(MB/s)
DDR-20010010100200並行傳輸PC-16001600
DDR-2661337.5133266並行傳輸PC-21002100
DDR-3331666166333並行傳輸PC-27002700
DDR-4002005200400並行傳輸PC-32003200

注意:上面列出的數據都是由JEDEC JESD79F指定。所有RAM的上市規格的數據率不一定是JEDEC規範,往往是製造商自行最最佳化,使用更嚴格的公差或overvolted晶片。

DDR SDRAM 之間有很大的設計上的差異,設計不同的時鐘頻率,例如,PC-1600被設計運行在100 MHz,至於PC-2100被設計運行在133 MHz。

DDR SDRAM 的模組用於台式機,被稱為DIMMs,有184隻引腳(而不是168針SDRAM,或240針腳的DDR2 SDRAM),並可以從不同notches數目來辨別(DDR SDRAM,有一個,SDRAM,SDRAM DIMMs的有兩個)。筆記本計算機上的DDR SDRAM 的SO-DIMMs有200隻引腳,引腳相同數量的DDR2的SO-DIMMs。這兩種規格的缺口也非常相似,如果不能確定正確的匹配,必須小心插入。

記憶晶片

•DDR-200:DDR-SDRAM 記憶晶片在 100MHz 下運行

•DDR-266:DDR-SDRAM 記憶晶片在 133MHz 下運行

•DDR-333:DDR-SDRAM 記憶晶片在 166MHz 下運行

•DDR-400:DDR-SDRAM 記憶晶片在 200MHz 下運行(JEDEC制定的DDR最高規格)

•DDR-500:DDR-SDRAM 記憶晶片在 250MHz 下運行(非JEDEC制定的DDR規格)

•DDR-600:DDR-SDRAM 記憶晶片在 300MHz 下運行(非JEDEC制定的DDR規格)

•DDR-700:DDR-SDRAM 記憶晶片在 350MHz 下運行(非JEDEC制定的DDR規格)

晶片模組

為了要增加記憶體的容量和頻寬,晶片會利用模組結合。例如,有關 DIMMs 的64位bus需要8個 8位的晶片並發處理。與常見的地址線(address lines)的多個晶片被稱為memory rank。這個術語被引入,是要避免與晶片內部row和bank的混亂。

•PC-1600存儲器{模組}指工作在 100MHz 下的DDR-200記憶體晶片,其擁有 1.600GB/s 的頻寬

•PC-2100存儲器模組指工作在 133MHz 下的DDR-266記憶體晶片,其擁有 2.133GB/s 的頻寬

•PC-2700存儲器模組指工作在 166MHz 下的DDR-333記憶體晶片,其擁有 2.667GB/s 的頻寬

•PC-3200存儲器模組指工作在 200MHz 下的DDR-400記憶體晶片,其擁有 3.200GB/s 的頻寬

高密度比低密度

PC3200是使用頻寬 3200 MB / s的DDR - 400晶片設計,在200 MHz的DDR SDRAM 由於 PC3200記憶體的上升和下降時鐘邊沿的數據傳輸,其有效的時鐘速率為 400 MHz。

替換

DDR SDRAM StandardBus clock (MHz)Internal rate (MHz)Prefetch (min burst)Transfer Rate (MT/s)VoltageDIMM pinsSO-DIMM pinsMicroDIMM pins
DDR100–200 100–2002n200–400 2.5/2.6184200172
DDR2200–533 100–2664n400–10661.8240200214
DDR3400–1066100–2668n800–24001.5240204214
DDR4800–1200200–30016n1600–50671.2288260214

(DDR1)已被DDR2 SDRAM取代,其中有一些修改,以允許更高的時鐘頻率。與DDR2的競爭是Rambus 公司的XDR DRAM 。DDR3 SDRAM是一個新的標準,提供更高的性能和新功能。

DDR 預取緩衝器(prefetch buffer)深度為2比特,而DDR2採用4位。雖然DDR2的時鐘速率高於DDR,但整體性能並沒有提升,主要是由於DDR2高延遲(high latency)。直到2004年DDR2才有明顯的提升。

MDDR

MDDR是Mobile DDR的縮寫,在一些行動電子設備中使用,像是使用行動電話、手持設備、數字音頻播放器等。通過包括降低電源電壓和先進的刷新選項(advanced refresh options)技術,MDDR可以實現更高的電源效率。

公式

利用下列公式,就可以計算出DDR SDRAM時鐘頻率。

DDRI/II存儲器運作時鐘頻率:實際時鐘頻率*2。 (由於兩筆數據同時傳輸,200MHz存儲器的時鐘頻率會以400MHz運作。)

存儲器頻寬=存儲器速度*8Byte

標準公式:存儲器除頻係數=時鐘頻率/200→*速算法:外頻*(除頻頻率/同步頻率) (使用此公式將會導致4%的誤差)

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