從DDR到DDR4 內(nèi)存發(fā)展史及階段區(qū)別簡述
內(nèi)存是計算機中重要的部件之一,它是與CPU進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在內(nèi)存中進行的,因此內(nèi)存的性能對計算機的影響非常大。本文來說說內(nèi)存的發(fā)展歷程,順便對比下內(nèi)存各階段之間的區(qū)別。
一、DDR
DDR=Double Data Rate雙倍速內(nèi)存。嚴格的說DDR應(yīng)該叫DDR SDRAM,人們習(xí)慣稱為DDR,部分初學(xué)者也?吹紻DR SDRAM,就認為是SDRAM。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的縮寫,是雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器的意思。DDR內(nèi)存是在SDRAM內(nèi)存基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,仍然沿用SDRAM生產(chǎn)體系,因此對于內(nèi)存廠商而言,只需對制造普通SDRAM的設(shè)備稍加改進,即可實現(xiàn)DDR內(nèi)存的生產(chǎn),可有效的降低成本。
SDRAM在一個時鐘周期內(nèi)只傳輸一次數(shù)據(jù),它是在時鐘的上升期進行數(shù)據(jù)傳輸;而DDR內(nèi)存則是一個時鐘周期內(nèi)傳輸兩次次數(shù)據(jù),它能夠在時鐘的上升期和下降期各傳輸一次數(shù)據(jù),因此稱為雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器。DDR內(nèi)存可以在與SDRAM相同的總線頻率下達到更高的數(shù)據(jù)傳輸率。
與 SDRAM相比:DDR運用了更先進的同步電路,使指定地址、數(shù)據(jù)的輸送和輸出主要步驟既獨立執(zhí)行,又保持與CPU完全同步;DDR使用了DLL (Delay Locked Loop,延時鎖定回路提供一個數(shù)據(jù)濾波信號)技術(shù),當數(shù)據(jù)有效時,存儲控制器可使用這個數(shù)據(jù)濾波信號來精確定位數(shù)據(jù),每16次輸出一次,并重新同步來自不同存儲器模塊的數(shù)據(jù)。DDR本質(zhì)上不需要提高時鐘頻率就能加倍提高SDRAM的速度,它允許在時鐘脈沖的上升沿和下降沿讀出數(shù)據(jù),因而其速度是標準 SDRA的兩倍。
從外形體積上DDR與SDRAM相比差別并不大,他們具有同樣的尺寸和同樣的針腳距離。但DDR為184針腳,比SDRAM多出了16個針腳,主要包含了新的控制、時鐘、電源和接地等信號。DDR內(nèi)存采用的是支持2.5V電壓的SSTL2標準,而不是SDRAM使用的3.3V電壓的LVTTL標準。
DDR內(nèi)存的頻率可以用工作頻率和等效頻率兩種方式表示,工作頻率是內(nèi)存顆粒實際的工作頻率,但是由于DDR內(nèi)存可以在脈沖的上升和下降沿都傳輸數(shù)據(jù),因此傳輸數(shù)據(jù)的等效頻率是工作頻率的兩倍。
二、DDR2
DDR2發(fā)明與發(fā)展:
DDR2/DDR II(Double Data Rate 2)SDRAM是由JEDEC(電子設(shè)備工程聯(lián)合委員會)進行開發(fā)的新生代內(nèi)存技術(shù)標準,它與上一代DDR內(nèi)存技術(shù)標準最大的不同就是,雖然同是采用了在時鐘的上升/下降延同時進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕痉绞,但DDR2內(nèi)存卻擁有兩倍于上一代DDR內(nèi)存預(yù)讀取能力(即:4bit數(shù)據(jù)讀預(yù)。。換句話說,DDR2 內(nèi)存每個時鐘能夠以4倍外部總線的速度讀/寫數(shù)據(jù),并且能夠以內(nèi)部控制總線4倍的速度運行。
此外,由于DDR2標準規(guī)定所有DDR2內(nèi)存均采用FBGA封裝形式,而不同于目前廣泛應(yīng)用的TSOP/TSOP-II封裝形式,F(xiàn)BGA封裝可以提供了更為良好的電氣性能與散熱性,為DDR2內(nèi)存的穩(wěn)定工作與未來頻率的發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ);叵肫餌DR的發(fā)展歷程,從第一代應(yīng)用到個人電腦的 DDR200經(jīng)過DDR266、DDR333到今天的雙通道DDR400技術(shù),第一代DDR的發(fā)展也走到了技術(shù)的極限,已經(jīng)很難通過常規(guī)辦法提高內(nèi)存的工作速度;隨著Intel最新處理器技術(shù)的發(fā)展,前端總線對內(nèi)存帶寬的要求是越來越高,擁有更高更穩(wěn)定運行頻率的DDR2內(nèi)存將是大勢所趨。
DDR2與DDR的區(qū)別:
1、延遲問題:
在同等核心頻率下,DDR2的實際工作頻率是DDR的兩倍。這得益于DDR2內(nèi)存擁有兩倍于標準DDR內(nèi)存的4BIT預(yù)讀取能力。換句話說,雖然DDR2和 DDR一樣,都采用了在時鐘的上升延和下降延同時進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕痉绞剑獶DR2擁有兩倍于DDR的預(yù)讀取系統(tǒng)命令數(shù)據(jù)的能力。也就是說,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(xiàn)了另一個問題:在同等工作頻率的DDR和DDR2內(nèi)存中,后者的內(nèi)存延時要慢于前者。舉例來說,DDR 200和DDR2-400具有相同的延遲,而后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,也就是說DDR2-400的延遲要高于DDR400。