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DDR2 SDRAM
鎖定
- 中文名
- 第二代雙倍數據率同步動態隨機存取存儲器
- 外文名
- Double-Data-Rate Two Synchronous Dynamic Random Access Memory
DDR2 SDRAM結構及特點
DDR2內存的定位槽位於第64和65引腳之間(反面位於第184和185引腳之間)
DDR2內存每個時鐘能夠以4倍外部總線的速度讀寫數據,並且能夠以內部控制總線4倍的速度運行
DDR2內存主要採用開關電源方式的供電電路,也有少數採用調壓方式供電
DDR2 SDRAM定義
DDR2(Double Data Rate 2) SDRAM是由JEDEC(電子設備工程聯合委員會)進行開發的新生代內存技術標準,它與上一代DDR內存技術標準最大的不同就是,雖然同是採用了在時鐘的上升/下降延同時進行數據傳輸的基本方式,但DDR2內存卻擁有兩倍於上一代DDR內存預讀取能力(即:4bit數據讀預取)。換句話説,DDR2內存每個時鐘能夠以4倍外部總線的速度讀/寫數據,並且能夠以內部控制總線4倍的速度運行。
此外,由於DDR2標準規定所有DDR2內存均採用FBGA封裝形式,而不同於廣泛應用的TSOP/TSOP-II封裝形式,FBGA封裝可以提供了更為良好的電氣性能與散熱性,為DDR2內存的穩定工作與未來頻率的發展提供了堅實的基礎。回想起DDR的發展歷程,從第一代應用到個人電腦的DDR200經過DDR266、DDR333到今天的雙通道DDR400技術,第一代DDR的發展也走到了技術的極限,已經很難通過常規辦法提高內存的工作速度;隨着Intel最新處理器技術的發展,前端總線對內存帶寬的要求是越來越高,擁有更高更穩定運行頻率的DDR2內存將是大勢所趨。
DDR2 SDRAM內存標準參數
標準名稱 | 存儲器時鐘頻率 | 週期 | I/O總線頻率 | 傳輸方式 | 模塊名稱 | 極限傳輸率 | ||
DDR2-400 | 100MHz | 10ns | 200MHz | 400Million | 並行 | PC2-3200 | 3200MB/s | 64bit |
DDR2-533 | 133MHz | 7.5ns | 266MHz | 533Million | 並行 | PC2-4200,4300 | 4266MB/s | 64bit |
DDR2-667 | 166MHz | 6ns | 333MHz | 667Million | 並行 | PC2-5300,5400 | 5333MB/s | 64bit |
DDR2-800 | 200MHz | 5ns | 400MHz | 800Million | 並行 | PC2-6400 | 6400MB/s | 64bit |
DDR2-1066 | 266MHz | 3.75ns | 533MHz | 1066Million | 並行 | PC2-8500,8600 | 8533MB/s | 64bit |
DDR2 SDRAM區別內容
DDR2與DDR
在瞭解DDR2內存諸多新技術前,先讓我們看一組DDR和DDR2技術對比的數據。
延遲問題
從上表可以看出,在同等核心頻率下,DDR2的實際工作頻率是DDR的兩倍。這得益於DDR2內存擁有兩倍於標準DDR內存的4BIT預讀取能力。換句話説,雖然DDR2和DDR一樣,都採用了在時鐘的上升延和下降延同時進行數據傳輸的基本方式,但DDR2擁有兩倍於DDR的預讀取系統命令數據的能力。也就是説,在同樣100MHz的工作頻率下,DDR的實際頻率為200MHz,而DDR2則可以達到400MHz。
這樣也就出現了另一個問題:在同等工作頻率的DDR和DDR2內存中,後者的內存延時要慢於前者。舉例來説,DDR 200和DDR2-400具有相同的延遲,而後者具有高一倍的帶寬。實際上,DDR2-400和DDR 400具有相同的帶寬,它們都是3.2GB/s,但是DDR400的核心工作頻率是200MHz,而DDR2-400的核心工作頻率是100MHz,也就是説DDR2-400的延遲要高於DDR400。
封裝和發熱量
DDR2內存技術最大的突破點其實不在於用户們所認為的兩倍於DDR的傳輸能力,而是在採用更低發熱量、更低功耗的情況下,DDR2可以獲得更快的頻率提升,突破標準DDR的400MHZ限制。
DDR內存通常採用TSOP芯片封裝形式,這種封裝形式可以很好的工作在200MHz上,當頻率更高時,它過長的管腳就會產生很高的阻抗和寄生電容,這會影響它的穩定性和頻率提升的難度。這也就是DDR的核心頻率很難突破275MHZ的原因。而DDR2內存均採用FBGA封裝形式。不同於廣泛應用的TSOP封裝形式,FBGA封裝提供了更好的電氣性能與散熱性,為DDR2內存的穩定工作與未來頻率的發展提供了良好的保障。
DDR2內存採用1.8V電壓,相對於DDR標準的2.5V,降低了不少,從而提供了明顯的更小的功耗與更小的發熱量,這一點的變化是意義重大的。
DDR2採用的新技術
除了以上所説的區別外,DDR2還引入了三項新的技術,它們是OCD、ODT和Post CAS。
OCD(Off-Chip Driver):也就是所謂的離線驅動調整,DDR II通過OCD可以提高信號的完整性。DDR II通過調整上拉(pull-up)/下拉(pull-down)的電阻值使兩者電壓相等。使用OCD通過減少DQ-DQS的傾斜來提高信號的完整性;通過控制電壓來提高信號品質。
ODT:ODT是內建核心的終結電阻器。我們知道使用DDR SDRAM的主板上面為了防止數據線終端反射信號需要大量的終結電阻。它大大增加了主板的製造成本。實際上,不同的內存模組對終結電路的要求是不一樣的,終結電阻的大小決定了數據線的信號比和反射率,終結電阻小則數據線信號反射低但是信噪比也較低;終結電阻高,則數據線的信噪比高,但是信號反射也會增加。因此主板上的終結電阻並不能非常好的匹配內存模組,還會在一定程度上影響信號品質。DDR2可以根據自已的特點內建合適的終結電阻,這樣可以保證最佳的信號波形。使用DDR2不但可以降低主板成本,還得到了最佳的信號品質,這是DDR不能比擬的。
Post CAS:它是為了提高DDR II內存的利用效率而設定的。在Post CAS操作中,CAS信號(讀寫/命令)能夠被插到RAS信號後面的一個時鐘週期,CAS命令可以在附加延遲(Additive Latency)後面保持有效。原來的tRCD(RAS到CAS和延遲)被AL(Additive Latency)所取代,AL可以在0,1,2,3,4中進行設置。由於CAS信號放在了RAS信號後面一個時鐘週期,因此ACT和CAS信號永遠也不會產生碰撞衝突。
總的來説,DDR2採用了諸多的新技術,改善了DDR的諸多不足,雖然它有成本高、延遲慢能諸多不足,但相信隨着技術的不斷提高和完善,這些問題終將得到解決。
DDR2和DDR3
DDR簡述
DDR內存為184引腳(不包括定位槽)
DDR內存定位槽位於第52和53引腳之間(反面位於第144和145針腳之間)
DDR內存多采用TSOP II封裝形式
DDR內存工作電壓2.5V
DDR內存預讀取能力為DDR2的二分之一
DDR3簡述
DDR3內存的引腳數封裝方式與DDR2相同
DDR3內存定位槽位於第72和73引腳之間(反面位於第192和193針腳之間)
DDR3內存工作電壓1.5V
DDR3內存預讀取能力為DDR2的二倍
附對照表
DDR | DDR2 | DDR3 | |
電壓 VDD | 2.5V | 1.8V | 1.5V |
I/O接口 | SSTL_25 | SSTL_18 | SSTL_15 |
數據傳輸率 | 200~400 | 400~800 | 800~2000 |
容量標準 | 64M~1G | 256M~4G | 512M~8G |
CL值 | 1.5/2/2.5/3 | 3/4/5/6 | 5/6/7/8 |
預讀取(Bit) | 2 | 4 | 8 |
邏輯Bank數量 | 2/4 | 4/8 | 8/16 |
突發長度 | 2/4/8 | 4/8 | 8 |
封裝形式 | TSOP | FBGA | FBGA |
針腳數(Pin) | 184 | 240 | 240 |