DDR=Double Data Rate双倍速率,DDR SDRAM=双倍速率同步动态随机存储器,人们习惯称为DDR,其中,SDRAM 是Synchronous Dynamic Random Access Memory的缩写,即同步动态随机存取存储器。而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记忆体是在SDRAM记忆体基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM生产体系,对于记忆体厂商而言,只需对製造普通SDRAM的设备稍加改进,即可实现DDR记忆体的生产,可有效的降低成本。
基本介绍
- 中文名双倍速率同步动态随机存储器
- 外文名DDR SDRAM
- 英文全称Double Data Rate
简介
双倍数据率同步动态随机存取存储器(英语Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory,简称DDR SDRAM)为具有双倍数据传输率的SDRAM,其数据传输速度为系统时钟频率的两倍,由于速度增加,其传输性能优于传统的SDRAM。
DDR SDRAM 在系统时钟的上升沿和下降沿都可以进行数据传输。
JEDEC为DDR存储器设立速度规范,并分为以下两个部分按记忆体晶片分类和按记忆体模组分类。
规格
SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟上升期进行数据传输;而DDR则是一个时钟周期内可传输两次数据,也就是在时钟的上升期和下降期各传输一次数据。
晶片和模组
标準名称 | I/O 汇流排时钟频率 (MHz) | 周期 (ns) | 存储器时钟频率 (MHz) | 数据速率 (MT/s) | 传输方式 | 模组名称 | 极限传输率 (MB/s) |
DDR-200 | 100 | 10 | 100 | 200 | 并行传输 | PC-1600 | 1600 |
DDR-266 | 133 | 7.5 | 133 | 266 | 并行传输 | PC-2100 | 2100 |
DDR-333 | 166 | 6 | 166 | 333 | 并行传输 | PC-2700 | 2700 |
DDR-400 | 200 | 5 | 200 | 400 | 并行传输 | PC-3200 | 3200 |
注意上面列出的数据都是由JEDEC JESD79F指定。所有RAM的上市规格的数据率不一定是JEDEC规范,往往是製造商自行最最佳化,使用更严格的公差或overvolted晶片。
DDR SDRAM 之间有很大的设计上的差异,设计不同的时钟频率,例如,PC-1600被设计运行在100 MHz,至于PC-2100被设计运行在133 MHz。
DDR SDRAM 的模组用于台式机,被称为DIMMs,有184只引脚(而不是168针SDRAM,或240针脚的DDR2 SDRAM),并可以从不同notches数目来辨别(DDR SDRAM,有一个,SDRAM,SDRAM DIMMs的有两个)。笔记本计算机上的DDR SDRAM 的SO-DIMMs有200只引脚,引脚相同数量的DDR2的SO-DIMMs。这两种规格的缺口也非常相似,如果不能确定正确的匹配,必须小心插入。
记忆晶片
- DDR-200DDR-SDRAM 记忆晶片在 100MHz 下运行
- DDR-266DDR-SDRAM 记忆晶片在 133MHz 下运行
- DDR-333DDR-SDRAM 记忆晶片在 166MHz 下运行
- DDR-400DDR-SDRAM 记忆晶片在 200MHz 下运行(JEDEC制定的DDR最高规格)
- DDR-500DDR-SDRAM 记忆晶片在 250MHz 下运行(非JEDEC制定的DDR规格)
- DDR-600DDR-SDRAM 记忆晶片在 300MHz 下运行(非JEDEC制定的DDR规格)
- DDR-700DDR-SDRAM 记忆晶片在 350MHz 下运行(非JEDEC制定的DDR规格)
晶片模组
为了要增加记忆体的容量和频宽,晶片会利用模组结合。例如,有关 DIMMs 的64位bus需要8个 8位的晶片并发处理。与常见的地址线(address lines)的多个晶片被称为memory rank。这个术语被引入,是要避免与晶片内部row和bank的混乱。
- PC-1600存储器{模组}指工作在 100MHz 下的DDR-200记忆体晶片,其拥有 1.600GB/s 的频宽
- PC-2100存储器模组指工作在 133MHz 下的DDR-266记忆体晶片,其拥有 2.133GB/s 的频宽
- PC-2700存储器模组指工作在 166MHz 下的DDR-333记忆体晶片,其拥有 2.667GB/s 的频宽
- PC-3200存储器模组指工作在 200MHz 下的DDR-400记忆体晶片,其拥有 3.200GB/s 的频宽
高密度比低密度
PC3200是使用频宽 3200 MB / s的DDR - 400晶片设计,在200 MHz的DDR SDRAM 由于 PC3200记忆体的上升和下降时钟边沿的数据传输,其有效的时钟速率为 400 MHz。
替换
DDR SDRAM Standard | Bus clock (MHz) | Internal rate (MHz) | Prefetch (min burst) | Transfer Rate (MT/s) | Voltage | DIMM pins | SO-DIMM pins | MicroDIMM pins |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
DDR | 100–200 | 100–200 | 2n | 200–400 | 2.5/2.6 | 184 | 200 | 172 |
DDR2 | 200–533 | 100–266 | 4n | 400–1066 | 1.8 | 240 | 200 | 214 |
DDR3 | 400–1066 | 100–266 | 8n | 800–2400 | 1.5 | 240 | 204 | 214 |
DDR4 | 800–1200 | 200–300 | 8n | 1600–5067 | 1.2 | 288 | 260 | 214 |
(DDR1)已被DDR2 SDRAM取代,其中有一些修改,以允许更高的时钟频率。与DDR2的竞争是Rambus 公司的XDR DRAM 。DDR3 SDRAM是一个新的标準,提供更高的性能和新功能。
DDR 预取缓冲器(prefetch buffer)深度为2比特,而DDR2採用4位。虽然DDR2的时钟速率高于DDR,但整体性能并没有提升,主要是由于DDR2高延迟(high latency)。直到2004年DDR2才有明显的提升。
MDDR
MDDR是Mobile DDR的缩写,在一些行动电子设备中使用,像是使用行动电话、手持设备、数字音频播放器等。通过包括降低电源电压和先进的刷新选项(advanced refresh options)技术,MDDR可以实现更高的电源效率。
公式
利用下列公式,就可以计算出DDR SDRAM时钟频率。
DDRI/II存储器运作时钟频率实际时钟频率2。 (由于两笔数据传输,200MHz存储器的时钟频率会以400MHz运作。)
存储器频宽=存储器速度8Byte
标準公式存储器除频係数=时钟频率/200→速算法外频(除频频率/同步频率) (使用此公式将会导致4%的误差)