2.3.3. Синхронная динамическая память DDR и DDR2 SDRAM

Дальнейшее развитие синхронной динамической памяти пошло по пути повышения частоты синхронизации и скорости передачи данных.

Первым шагом в этом направлении стала память DDR SDRAM, обеспечивающая двойную скорость передачи данных (DDR – Double или Dual Data Rate), в которой за один такт осуществляются две передачи данных – по переднему и заднему фронтам каждого синхроимпульса. Во всем остальном эта память работает аналогично обычной SDRAM памяти (которую стали иногда называть SDR SDRAM – Single Data Rate). Времена задержек CAS Latency для DDR SDRAM могут быть 2 и 2,5 такта, иногда встречаются даже и очень медленные схемы с 3-х цикловыми задержками

Из рассмотрения временных (рис. 18 и 19) диаграмм понятно, что производительность DDR SDRAM при этом получатся вовсе не в 2 раза выше, чем производительность обычной SDRAM, так как ускорение касается только собственно передачи данных, основные задержки остались теми же. Т.е. при задержках (tCK, tRCD и tRP) в 2 цикла и пакетах длиной в 4 передачи времена передачи для DDR и обычной памяти составят 8 и 10 тактов соответственно.

Сами элементы памяти и их матрицы в микросхемах памяти SDR и DDR SDRAM работают на одинаковой частоте, обладая равным, а не в два раза различающимся быстродействием. Все дело заключается в организации буфера считываемых из матрицы данных. Поскольку, как указано в следующем параграфе, можно организовать считывание целой строки матрицы, то в буфер возможно сразу считать двойную порцию данных, которую затем выдать из него вовне с удвоенной скоростью.

Дальнейшим развитием DDR SDRAM является стандарт DDR2. В нем обеспечивается учетверенная скорость передачи данных по отношению к частоте работы самих элементов памяти за счет удвоенной частоты работы буфера и передачи данных по переднему и заднему фронтам. Из-за более высокой частоты времена задержек tRCD, CAS Latency и tRP в таких микросхемах требуют большего количества циклов: 3, 4 и 5 – в зависимости от быстродействия и рабочей частоты, что также не дает удвоения производительности, по сравнению с обычной DDR памятью. Микросхемы этого типа изготавливаются в других корпусах, используют более низкое напряжение питания и некоторые другие технологические особенности, а модули DIMM такой памяти имеют 240 контактов (SO DIMM, соответственно, 200 контактов).

Коммерческие названия SDR, DDR и DDR2 типов памяти SDRAM несколько различаются.
          Для SDR памяти для указания скоростных характеристик используют рабочую частоту системной шины (совпадающую с частотой переключения элементов памяти, иногда даже говорят ядра памяти): PC100, PC133, что соответствует времени цикла синхроимпульсов 10 нс и 7,5 нс.
          Для DDR SDRAM обычно указывают скорость передачи данных, что с учетом передачи за один раз 8 байтов данных при частоте шины 133 МГц дает (при двух передачах за цикл) скорость 2 × 133 × 8 = 2128 Мбайт/с, при частоте 166 МГц – 2 × 166 × 8 = 2656 и при частоте 200 МГц – 2 × 200 × 8 = 3200. Такую память маркируют PC2100, PC2700 и PC3200 соответственно, причем этот ряд постоянно растет.
          Для DDR2 SDRAM, как правило, используется аналогичное обозначение с указанием в нем дополнительного числа 2, например, PC2-5300, PC2-6400, что соответствует основным частотам синхронизации в 166 и 200 МГц, и т.д. Другими вариантами торговых названий этих же устройств могут быть DDR2-667 и DDR2-800 соответственно (причем дефис может отсутствовать, а “2” представляться в римском начертании “II”).

Временные характеристики (тайминги) для памяти DDR и DDR2 обозначают четверкой чисел, первые три из которых, как и указывалось выше, означают времена tRCD, CAS Latency и tRP, а четвертое, которое редко указывалось у памяти с одинарной скоростью передачи, минимальное время tRC цикла между подачей сигнала RAS# и началом подзаряда строки. Например, тайминги 5-5-5-15, указанные для модуля (микросхемы) памяти DDR2, выражают названные времена в циклах синхронизации. Понятно, что чем меньше эти числа, тем более быстрой является память.

Дальнейшим развитием SDRAM является стандарт DDR3, в котором обеспечивается восьмикратная скорость передачи данных по отношениюк частоте работы самих элементов памяти. Известна также и используемая в видеокартах память DDR5.

[ Назад  Начало раздела  Далее  Содержание]