La memoria DDR no es compatible con versiones anteriores de SDRAM.
La memoria DDR utiliza una estructura de 184 líneas. La memoria DDR no es compatible con SDRAM y requiere una placa base y un sistema especialmente diseñados para DDR.
La memoria DDR-II sustituirá a la memoria DDR-I existente y se espera que su reloj operativo sea de 400 MHz o superior (muchos fabricantes de memoria, incluido Hyundai, han declarado que no lanzarán DDR- II 400 productos de memoria). Según el estándar DDR-II formulado por los organizadores de JEDEC, la memoria DDR-II para PC y otros mercados tendrá diferentes frecuencias de reloj, como 400, 533, 667MHz.
La memoria DDR-II de gama alta tendrá dos frecuencias: 800-1000MHz. La memoria DDR-II estará disponible en FBGA en paquetes de 200, 220 y 240 pines. La memoria DDR-II original utilizará un proceso de producción de 0,13 micrones, el voltaje de las partículas de memoria es de 1,8 V y la densidad de capacidad es de 512 MB. DDR-II utilizará las mismas instrucciones que la memoria DDR-I, pero la nueva tecnología permitirá que la memoria DDR-II tenga un ancho de 4 a 8 pulsos. DDR-II incluirá nuevos indicadores de rendimiento e instrucciones de interrupción como CAS, OCD y ODT. El estándar DDR-II también proporciona configuraciones de direccionamiento para memoria de 512 MB de 4 bits y 8 bits (1 KB) y de memoria de 16 bits y 512 MB (2 KB).
El estándar de memoria DDR-II también incluye precarga de 4 bits, mientras que la tecnología DDR-I solo tiene bits de precarga de 2 bits.
El lanzamiento al mercado de DDR3 se espera para la segunda mitad de 2006, y el estándar de velocidad máxima de transmisión de datos alcanzará los 1600 Mbps. Sin embargo, en términos de diseños específicos, la infraestructura de DDR3 y DDR2 no es fundamentalmente diferente. Desde cierta perspectiva, DDR3 nació para resolver las limitaciones del desarrollo de DDR2.
Dado que la frecuencia de transmisión de datos de DDR2 ha alcanzado los 800 MHz y su frecuencia operativa central ha alcanzado los 200 MHz, es difícil actualizarlo, lo que requiere nueva tecnología para garantizar el desarrollo sostenible de la velocidad. Por otro lado, debido al aumento de velocidad, el bus de dirección/comando y control de la memoria requiere una nueva topología, y la industria también requiere que la memoria tenga un menor consumo de energía. Por lo tanto, DDR3 debe cumplir los siguientes requisitos:
Tasas de transferencia de datos externos más altas
Topología de bus de dirección/comando y control más avanzada.
Reduce aún más el consumo energético garantizando el rendimiento.
Para cumplir con los requisitos anteriores, DDR3 adopta el siguiente nuevo diseño basado en DDR2:
Diseño de captación previa de 8 bits, DDR2 es una captación previa de 4 bits, por lo que la frecuencia del El núcleo DRAM tiene solo 1/8 de la frecuencia de la interfaz, la frecuencia operativa del núcleo de DDR3-800 es de solo 100 MHz.
Adopta una topología punto a punto para reducir la carga en el bus de dirección/comando y control.
Utilizando un proceso de producción por debajo de 100 nm, el voltaje de funcionamiento se reduce de 1,8 V a 1,5 V y se añaden funciones de reinicio asíncrono y calibración ZQ.
Comparemos DDR3 con DDR2 para tener una mejor idea del futuro del miembro más nuevo de la familia DDR SDRAM.
La diferencia entre DDR3 y DDR2
1. Número de biblioteca lógica
La SDRAM DDR2 tiene 4 bancos y 8 bancos, para satisfacer la demanda de gran tamaño. chips de capacidad en el futuro. Es probable que DDR3 comience con una capacidad de 2 Gb, por lo que el número inicial de bibliotecas lógicas es 8 y también está preparado para 16 bibliotecas lógicas en el futuro.
2. Embalaje
DDR3 tiene algunas características nuevas, por lo que se aumentarán los pines. El chip de 8 bits está empaquetado en FBGA de 78 bolas, el chip de 16 bits está empaquetado en FBGA de 96 bolas y DDR2 tiene tres especificaciones: paquete FBGA de 60/68/84 bolas. Y DDR3 debe estar en un embalaje ecológico y no puede contener sustancias nocivas.
3. Longitud de ráfaga (BL, longitud de ráfaga)
Debido a que la captación previa de DDR3 es de 8 bits, la longitud de ráfaga (BL) también se fija en 8. Para DDR2 y los primeros sistemas de arquitectura DDR, BL=4 también se usa comúnmente. Para este fin, DDR3 agrega un modo de ráfaga de 4 bits, que utiliza operaciones de lectura BL = 4 y operaciones de escritura BL = 4 para sintetizar la transmisión de ráfagas de datos BL = 8. Y cabe señalar que cualquier operación de interrupción en ráfaga estará prohibida y no será compatible con la memoria DDR3, y será reemplazada por un control de transmisión en ráfaga más flexible (como la ráfaga secuencial de 4 bits).
3. Abordar el tiempo
Así como el número de períodos de retraso aumenta después de la transición de DDR2 desde DDR, el período CL de DDR3 también será mayor que el de DDR2. El rango CL de DDR2 generalmente está entre 2 y 5, mientras que el de DDR3 está entre 5 y 11. El diseño del retardo adicional (al) también ha cambiado. En DDR2, AL va de 0 a 4, mientras que en DDR3, AL tiene tres opciones, 0, CL-1 y CL-2. Además, DDR3 también agrega un nuevo parámetro de sincronización: retardo de escritura (CWD), que dependerá de la frecuencia de operación específica.
4. Nueva función: restablecer
El reinicio es una nueva función importante de DDR3 y hay un pin especialmente preparado para esto. La industria de las DRAM ha estado pidiendo esta característica durante mucho tiempo y ahora finalmente está disponible en DDR3. Este pin simplificará la inicialización de DDR3. Cuando el comando de reinicio sea válido, la memoria DDR3 detendrá todas las operaciones y cambiará a un estado activo mínimo para ahorrar energía. Durante el reinicio, la memoria DDR3 apagará la mayoría de sus funciones internas, por lo que todos los receptores y transmisores de datos se apagarán. Todos los dispositivos de programación internos se restablecerán, el DLL y los circuitos del reloj dejarán de funcionar y se ignorará cualquier movimiento en el bus de datos. De esta manera, DDR3 logra el mayor propósito de ahorro de energía.
5. Nueva característica: calibración ZQ
ZQ también es un pin nuevo y una resistencia de referencia de baja tolerancia de 240 ohmios está conectada a este pin. Este pin verifica automáticamente la resistencia del controlador de salida de datos y la resistencia del terminal del ODT a través del conjunto de comandos y el motor de calibración en chip (ODCE). Cuando el sistema emite este comando, la resistencia de encendido y la resistencia ODT se recalibrarán con los ciclos de reloj correspondientes (512 ciclos de reloj después del encendido y la inicialización, 256 ciclos de reloj después de la operación de actualización automática y 64 ciclos de reloj en otros casos). .
6. El voltaje de referencia se divide en dos canales
La señal de voltaje de referencia VREF es muy importante para el sistema de almacenamiento y se dividirá en dos señales en el sistema DDR3. Uno es VREFCA para señales de comando y dirección, y el otro es VREFDQ para el bus de datos, que mejorará efectivamente el nivel de relación señal-ruido del bus de datos del sistema.
7. Temperatura de autorrefresco (SRT) basada en la temperatura.
Para garantizar que los datos almacenados no se pierdan, la DRAM debe actualizarse periódicamente y la DDR3 no es una excepción. Sin embargo, para ahorrar energía al máximo, DDR3 adopta un nuevo diseño de actualización automática (ASR). Cuando se inicia ASR, la frecuencia de actualización será controlada por el sensor de temperatura integrado en el chip DRAM, porque si la frecuencia de actualización es alta, el consumo de energía será grande y la temperatura también aumentará. Los sensores de temperatura, por otro lado, reducen la frecuencia de actualización y la temperatura de funcionamiento tanto como sea posible sin perder datos.
Sin embargo, el ASR de DDR3 es un diseño opcional. No todas las memorias DDR3 del mercado admiten esta función, por lo que existe una función adicional, la temperatura de actualización automática (SRT). A través del registro de modo, se pueden seleccionar dos rangos de temperatura, uno es el rango de temperatura normal (por ejemplo, 0 ℃ a 85 ℃) y el otro es el rango de temperatura extendido, por ejemplo, hasta 95 ℃. Para estos dos rangos de temperatura establecidos en la DRAM, la DRAM se actualizará a una frecuencia y corriente constantes.
8. Autoactualización local (RASR).
Esta es una opción para DDR3. Al utilizar esta función, los chips de memoria DDR3 pueden actualizar solo una parte de la biblioteca lógica en lugar de toda, minimizando así el consumo de energía causado por la actualización automática. Esto es similar al diseño de la DRAM móvil.
9. Conexión punto a punto (P2P)
Este es un cambio importante que mejora el rendimiento del sistema y también es una diferencia clave con los sistemas DDR2. En un sistema DDR3, un controlador de memoria solo puede manejar un canal de memoria, y este canal de memoria solo puede tener una ranura. Por lo tanto, la relación entre el controlador de memoria y el módulo de memoria DDR3 es punto a punto (módulo de biblioteca física único) o punto a dos puntos (módulo de biblioteca física dual), lo que reduce en gran medida la carga en la dirección/comando/ Buses de control y datos. En términos de módulos de memoria, al igual que DDR2, también hay DIMM estándar (PC de escritorio), so-DIMM/micro-DIMM (portátil) y FB-DIMM2 (servidor). La segunda generación de FB-DIMM utilizará los superiores. especificación AMB2 (búfer de memoria avanzada). Sin embargo, la formulación estándar de los módulos de memoria DDR3 apenas ha comenzado y el diseño de los pines aún no se ha finalizado.
Además de los nueve puntos anteriores, DDR3 también tiene nuevos diseños en administración de energía y registros multipropósito. Sin embargo, dado que aún está en la etapa de discusión, no es demasiado importante, por lo que no lo haré. preséntalo en detalle aquí. Resumamos la comparación entre DDR3 y DDR2:
Al comparar las especificaciones de DDR2 y DDR3, la industria cree que DDR3-800 se limitará al mercado de aplicaciones de alta gama, un poco como el tratamiento de DDR2- 400 hoy. Se espera que DDR3 se lance a 1066 MHz en computadoras de escritorio.
Desde las especificaciones generales, DDR3 no es muy diferente de DDR2 en términos de ideas de diseño. La forma de mejorar la velocidad de transmisión sigue siendo aumentar el número de bits de captación previa. Sin embargo, al igual que en la comparación de DDR2 y DDR, a la misma frecuencia de reloj, el ancho de banda de datos de DDR2 y DDR3 es el mismo, pero el potencial de mejora de velocidad de DDR3 es mayor. Por lo tanto, no tenemos que tener grandes expectativas para DDR3 desde el principio, como las hicimos con DDR2. Por supuesto, en términos de control del consumo de energía, DDR3 es obviamente mucho mejor, por lo que es probable que sea bienvenido primero por los dispositivos móviles, al igual que la memoria DDR2 no es de escritorio sino de servidor. En el campo de las PC de escritorio, donde el FSB de la CPU aumenta más rápidamente, DDR3 también experimentará un proceso de calentamiento lento en el futuro.