DDR2 (Double Data Rate 2) SDRAM - это стандарт технологии памяти нового поколения, разработанный JEDEC (Объединенный комитет по проектированию электронного оборудования). Самая большая разница между ним и стандартом технологии памяти DDR предыдущего поколения заключается в том, что хотя тот же самый использует возрастающие тактовые частоты / основной метод передачи данных при падающей задержке, но память DDR2 имеет вдвое большую емкость предварительного чтения, чем память DDR предыдущего поколения ( то есть: 4-битное чтение данных с упреждающей выборкой). Другими словами, память DDR2 может считывать / записывать данные в 4 раза быстрее, чем внешняя шина за такт, и может работать в 4 раза быстрее, чем внутренняя шина управления.
1. Основные принципы:
По сравнению с DDR, основное улучшение DDR2 заключается в том, что она может обеспечить вдвое большую пропускную способность памяти DDR при одинаковой скорости модуля памяти. В основном это достигается за счет эффективного использования двух ядер DRAM на каждом устройстве. Напротив, память DDR может использовать только одно ядро DRAM на каждом устройстве. Технически говоря, в памяти DDR2 все еще есть только одно ядро DRAM, но к нему можно обращаться параллельно, обрабатывая 4 данных вместо двух при каждом доступе.
В сочетании с буфером данных, работающим с удвоенной скоростью, память DDR2 может обрабатывать до 4 бит данных в каждом тактовом цикле, что в два раза больше, чем 2-битные данные, которые могут обрабатываться традиционной памятью DDR. Еще одно улучшение памяти DDR2 заключается в том, что в ней используется упаковка FBGA вместо традиционного метода TSOP.
Однако, хотя память DDR2 использует ту же скорость ядра DRAM, что и DDR, нам все равно приходится использовать новую материнскую плату, чтобы соответствовать памяти DDR2, потому что физические характеристики DDR2 несовместимы с DDR. Во-первых, другой интерфейс. DDR2 имеет 240 контактов, а память DDR - 184 контакта. Во-вторых, напряжение VDIMM памяти DDR2 составляет 1.8 В, что также отличается от 2.5 В памяти DDR.
Кроме того, поскольку стандарт DDR2 предусматривает, что вся память DDR2 упакована в FBGA, в отличие от широко используемого в настоящее время пакета TSOP / TSOP-II, пакет FBGA может обеспечить лучшие электрические характеристики и рассеивание тепла, что является стабильной памятью DDR2. Работа и развитие будущих частот создают прочную основу. Вспоминая развитие DDR, от первого поколения DDR200, применяемого к персональным компьютерам через DDR266, DDR333 до сегодняшней двухканальной технологии DDR400, разработка первого поколения DDR достигла технологического предела, и его было трудно улучшить. память обычными методами. С развитием новейшей процессорной технологии Intel, интерфейсная шина требует все более высокой пропускной способности памяти, и память DDR2 с более высокими и более стабильными рабочими частотами станет общей тенденцией.
Прежде чем разбираться во многих новых технологиях памяти DDR2, давайте сначала рассмотрим набор данных, сравнивая технологии DDR и DDR2.
1) Проблема с задержкой:
Как видно из приведенной выше таблицы, при той же частоте ядра фактическая рабочая частота DDR2 вдвое больше, чем у DDR. Это связано с тем, что память DDR2 имеет в два раза больше 4-битных возможностей предварительного чтения, чем стандартная память DDR. Другими словами, хотя DDR2, как и DDR, использует основной метод передачи данных одновременно с задержкой нарастания и спада тактовой частоты, DDR2 имеет вдвое большую способность, чем DDR, для предварительного чтения данных системных команд. Другими словами, при той же рабочей частоте 100 МГц фактическая частота DDR составляет 200 МГц, в то время как DDR2 может достигать 400 МГц.
Таким образом, возникает другая проблема: в памяти DDR и DDR2 с одинаковой рабочей частотой задержка памяти у последней меньше, чем у первой. Например, DDR 200 и DDR2-400 имеют одинаковую задержку, а последняя имеет вдвое большую пропускную способность. Фактически, DDR2-400 и DDR 400 имеют одинаковую пропускную способность, они оба составляют 3.2 ГБ / с, но рабочая частота ядра DDR400 составляет 200 МГц, а рабочая частота ядра DDR2-400 составляет 100 МГц, что означает задержку DDR2. -400 Это выше, чем у DDR400.
2) Инкапсуляция и тепловыделение:
Самый большой прорыв в технологии памяти DDR2 на самом деле не в том, что пользователи думают, что пропускная способность DDR в два раза выше, а в том, что с меньшим тепловыделением и меньшим энергопотреблением DDR2 может достичь более быстрого увеличения частоты и прорыва. Предел стандартной DDR 400 МГц.
Память DDR обычно упаковывается в микросхему TSOP. Этот пакет может хорошо работать на частоте 200 МГц. Когда частота выше, его длинные контакты будут генерировать высокий импеданс и паразитную емкость, что повлияет на его работу. Сложность стабильности и увеличения частоты. Вот почему частота ядра DDR не может преодолеть 275 МГц. Память DDR2 имеет корпус FBGA. В отличие от широко используемого в настоящее время пакета TSOP, пакет FBGA обеспечивает лучшие электрические характеристики и рассеивание тепла, что обеспечивает хорошую гарантию стабильной работы памяти DDR2 и развития будущих частот.
Память DDR2 использует напряжение 1.8 В, что намного ниже, чем у стандарта DDR 2.5 В, что обеспечивает значительно меньшее энергопотребление и меньшее количество тепла. Это существенное изменение.
2. Новые технологии, принятые в DDR2:
Помимо упомянутых выше различий, в DDR2 также представлены три новые технологии: OCD, ODT и Post CAS.
ОКР (Off-Chip Driver): это так называемая автономная регулировка привода. DDR II может улучшить целостность сигнала с помощью OCD. DDR II регулирует значение сопротивления увеличения / уменьшения, чтобы уравнять два напряжения. Используйте OCD для улучшения целостности сигнала за счет уменьшения наклона DQ-DQS; улучшить качество сигнала, контролируя напряжение.
ODT: ODT - оконечный резистор встроенного сердечника. Мы знаем, что на материнской плате необходимо большое количество согласующих резисторов, использующих DDR SDRAM, чтобы предотвратить отражение сигнала на выводе линии данных. Это значительно увеличивает стоимость изготовления материнской платы. Фактически, разные модули памяти предъявляют разные требования к цепи оконечной нагрузки. Размер согласующего резистора определяет коэффициент сигнала и отражательную способность линии данных. Если оконечное сопротивление невелико, отражение сигнала линии передачи данных невелико, но отношение сигнал / шум также низкое; Если оконечное сопротивление высокое, отношение сигнал / шум линии данных будет высоким, но отражение сигнала также увеличится. Следовательно, оконечное сопротивление на материнской плате не может хорошо соответствовать модулю памяти, и это в определенной степени повлияет на качество сигнала. В DDR2 можно встроить подходящие согласующие резисторы в соответствии со своими характеристиками, чтобы обеспечить наилучшую форму сигнала. Использование DDR2 позволяет не только снизить стоимость материнской платы, но и получить лучшее качество сигнала, которое не имеет себе равных с DDR.
Опубликовать CAS: Он предназначен для повышения эффективности использования памяти DDR II. В режиме Post CAS сигнал CAS (чтение / запись / команда) может быть вставлен на один тактовый цикл после сигнала RAS, а команда CAS может оставаться действительной после дополнительной задержки (аддитивная задержка). Исходный tRCD (RAS для CAS и задержка) заменяется AL (Additive Latency), который может быть установлен в 0, 1, 2, 3, 4. Поскольку сигнал CAS помещается на один тактовый цикл после сигнала RAS, ACT и сигналы CAS никогда не столкнутся.
В общем, DDR2 использует множество новых технологий для устранения многих недостатков DDR. Несмотря на то, что в настоящее время он имеет множество недостатков, связанных с высокой стоимостью и низкой задержкой, считается, что с постоянным совершенствованием и совершенствованием технологии эти проблемы в конечном итоге будут решены. .
Наш другой продукт:
