DDR2 SDRAM

DDR2 SDRAM
Двойная скорость передачи данных 2 Синхронная динамическая память с произвольным доступом

Тип оперативной памяти
Передняя и задняя часть модуля оперативной памяти PC2-5300 DDR2 объемом 2 ГБ для настольных ПК (DIMM)
Разработчик	Samsung ДЖЕДЕК
Тип	Синхронная динамическая оперативная память
Поколение	2-е поколение
Дата выпуска	сентябрь 2003 г ( сентябрь 2003 г. )
Стандарты	DDR2-400 (ПК2-3200) DDR2-533 (ПК2-4266) DDR2-667 (ПК2-5333) DDR2-800 (ПК2-6400) DDR2-1066 (ПК2-8500)
Тактовая частота	100–266 МГц
Время цикла	10–3,75 нс
автобуса Тактовая частота	200–533 МГц
Скорость перевода	400–1066 МТ/с
Напряжение	1.8 V
Предшественник	ГДР SDRAM
Преемник	DDR3 SDRAM

Синхронная динамическая память с произвольным доступом ( DDR2 SDRAM ) с двойной скоростью передачи данных 2 — это с двойной скоростью передачи данных (DDR) синхронной динамической памяти с произвольным доступом (SDRAM) интерфейс . Это стандарт JEDEC (JESD79-2); впервые опубликовано в сентябре 2003 г. DDR2 пришла на смену исходной спецификации DDR SDRAM , а на смену ей пришла DDR3 SDRAM в 2007 году. Модули DIMM DDR2 не совместимы ни вперед с DDR3, ни обратно совместимы с DDR.

данных В дополнение к двойной подкачке шины , как в DDR SDRAM (передача данных по нарастающему и спадающему фронту тактового сигнала шины ), DDR2 обеспечивает более высокую скорость шины и требует меньшего энергопотребления за счет работы внутренней тактовой частоты на половине скорости шины данных. . В совокупности эти два фактора обеспечивают четыре передачи данных за внутренний такт.

Поскольку внутренняя тактовая частота DDR2 работает на половине тактовой частоты внешней DDR, память DDR2 работает с той же тактовой частотой внешней шины данных, что и DDR, в результате чего DDR2 может обеспечить ту же полосу пропускания , но с меньшей задержкой . Альтернативно, память DDR2, работающая с тактовой частотой внешней шины данных, вдвое превышающей тактовую частоту DDR, может обеспечить удвоенную пропускную способность с той же задержкой. Модули памяти DDR2 с лучшим рейтингом как минимум в два раза быстрее модулей памяти DDR с лучшим рейтингом. Максимальная емкость имеющихся в продаже модулей DIMM DDR2 составляет 8 ГБ, но поддержка и доступность этих модулей DIMM набором микросхем ограничены, и чаще всего используются 2 ГБ на модуль DIMM.

История

DDR2 SDRAM была впервые произведена компанией Samsung в 2001 году. В 2003 году организация по стандартизации JEDEC вручила Samsung награду технического признания за усилия компании по разработке и стандартизации DDR2.

DDR2 была официально представлена ​​во втором квартале 2003 года с двумя первоначальными тактовыми частотами: 200 МГц (PC2-3200) и 266 МГц (PC2-4200). Оба работали хуже, чем исходная спецификация DDR, из-за более высокой задержки, что увеличивало общее время доступа. Однако исходная технология DDR достигает максимальной тактовой частоты около 200 МГц (400 МТ/с). Существуют более производительные чипы DDR, но JEDEC заявила, что они не будут стандартизированы. Эти чипы в основном представляют собой стандартные чипы DDR, которые были протестированы производителем и рассчитаны на работу на более высоких тактовых частотах. Такие чипы потребляют значительно больше энергии, чем чипы с более медленной тактовой частотой, но обычно практически не улучшают реальную производительность. DDR2 начала конкурировать со старым стандартом DDR к концу 2004 года, когда стали доступны модули с меньшими задержками.

Спецификация

Обзор

PC2-5300 DDR2 SO-DIMM (для ноутбуков)

Сравнение модулей памяти для настольных ПК (DIMM)

Сравнение модулей памяти для портативных/мобильных ПК (SO-DIMM)

Ключевое различие между DDR2 и DDR SDRAM заключается в увеличении длины предварительной выборки. В DDR SDRAM длина предварительной выборки составляла два бита на каждый бит в слове; тогда как в DDR2 SDRAM это четыре бита. Во время доступа четыре бита были прочитаны или записаны в очередь предварительной выборки глубиной в четыре бита или из нее. Эта очередь получала или передавала свои данные по шине данных за два такта шины данных (каждый такт передавал два бита данных). Увеличение длины предварительной выборки позволило DDR2 SDRAM удвоить скорость передачи данных по шине данных без соответствующего удвоения скорости доступа к массиву DRAM. DDR2 SDRAM была разработана по такой схеме, чтобы избежать чрезмерного увеличения энергопотребления.

Частота шины DDR2 повышена за счет усовершенствований электрического интерфейса, встроенного терминирования , буферов предварительной выборки и внешних драйверов. Однако задержка значительно увеличивается в качестве компромисса. Буфер предварительной выборки DDR2 имеет глубину четыре бита, тогда как для DDR он имеет глубину два бита. В то время как DDR SDRAM имеет типичную задержку чтения от двух до трех циклов шины, DDR2 может иметь задержку чтения от трех до девяти циклов, хотя типичный диапазон составляет от четырех до шести. Таким образом, для достижения той же задержки память DDR2 должна работать с удвоенной скоростью передачи данных.

Еще одной ценой увеличения пропускной способности является требование, чтобы чипы были упакованы в более дорогой и сложный в сборке корпус BGA по сравнению с корпусом TSSOP предыдущих поколений памяти, таких как DDR SDRAM и SDR SDRAM . Это изменение упаковки было необходимо для сохранения целостности сигнала на более высоких скоростях шины.

Экономия энергии достигается в первую очередь за счет улучшения производственного процесса за счет усадки кристалла, что приводит к падению рабочего напряжения (1,8 В по сравнению с 2,5 В у DDR). Более низкая тактовая частота памяти также может обеспечить снижение энергопотребления в приложениях, которым не требуются самые высокие доступные скорости передачи данных.

По данным JEDEC максимальное рекомендуемое напряжение составляет 1,9 В, и его следует считать абсолютным максимумом, когда стабильность памяти является проблемой (например, в серверах или других критически важных устройствах). Кроме того, JEDEC утверждает, что модули памяти должны выдерживать напряжение до 2,3 В, прежде чем они получат необратимое повреждение (хотя на самом деле они могут работать неправильно на этом уровне).

Чипы и модули

Для использования в компьютерах память DDR2 SDRAM поставляется в виде модулей DIMM с 240 контактами и одним установочным пазом. Модули DDR2 SO-DIMM для ноутбуков имеют 200 контактов и часто обозначаются дополнительной буквой S в своем обозначении. Модули DIMM идентифицируются по их пиковой пропускной способности (часто называемой пропускной способностью).

Сравнение стандартов DDR2 SDRAM

Имя			Чип		Автобус			Тайминги
Стандартный	Тип	Модуль	Тактовая частота ( МГц )	Время цикла ( нс )	Тактовая частота (МГц)	Скорость перевода (MT/с)	Пропускная способность ( МБ/с )	CL-T УЗО -Т РП	Задержка CAS (нс)
ДДР2-400	Б	ПК2-3200	100	10	200	400	3200	3-3-3	15
	С							4-4-4	20
DDR2-533	Б	ПК2-4200*	133	7.5	266	533	4266	3-3-3	11.25
	С							4-4-4	12
DDR2-667	С	ПК2-5300*	166	6	333	667	5333	4-4-4	12
	Д							5-5-5	12 или 15
DDR2-800	С	ПК2-6400	200	5	400	800	6400	4-4-4	10
	Д							5-5-5	12.5
	И							6-6-6	12 или 15
DDR2-1066	Д	ПК2-8500*	266	3.75	533	1066	8533	5-5-5	9.375
	И							6-6-6	11.25
	Ф							7-7-7	13.125

Сравнительное сравнение скорости между аналогичными модулями

	ПК-5300		ПК-6400
	5-5-5	4-4-4	6-6-6	5-5-5	4-4-4
ПК2-3200 4-4-4	%	%	+33%	+60%	%
ПК2-3200 3-3-3	%	%	=	+20%	%
ПК2-4200 4-4-4	%	%	=	+21%	%
ПК2-4200 3-3-3	%	%	−24%	−9%	%
ПК2-5300 5-5-5	%	%	=	+21%	%
ПК2-5300 4-4-4	%	%	−19%	−3%	%
ПК2-6400 6-6-6	%	%	=	+20%	%
ПК2-6400 5-5-5	%	%	−16%	=	%
ПК2-6400 4-4-4	%	%	−33%	−20%	%
ПК2-8500 7-7-7	%	%	−12%	+6%	%
ПК2-8500 6-6-6	%	%	−25%	−9%	%
ПК2-8500 5-5-5	%	%	−37%	−24%	%

* Некоторые производители маркируют свои модули DDR2 как PC2-4300, PC2-5400 или PC2-8600 вместо соответствующих названий, предложенных JEDEC. По крайней мере, один производитель сообщил, что это отражает успешное тестирование со скоростью передачи данных, превышающей стандартную. в то время как другие просто округляют по названию.

Примечание. DDR2-xxx обозначает скорость передачи данных и описывает необработанные чипы DDR, тогда как PC2-xxxx обозначает теоретическую полосу пропускания (с усеченными двумя последними цифрами) и используется для описания собранных модулей DIMM. Пропускная способность рассчитывается путем расчета количества передач в секунду и умножения на восемь. Это связано с тем, что модули памяти DDR2 передают данные по шине шириной 64 бита данных, а поскольку байт состоит из 8 бит, это соответствует 8 байтам данных на одну передачу.

DDR2 P и F Сравнение положений вырезов серверных модулей DIMM

Помимо вариантов пропускной способности и емкости, модули могут:

1. При желании можно реализовать ECC — дополнительную полосу байтов данных, используемую для исправления незначительных ошибок и обнаружения серьезных ошибок для повышения надежности. Модули с ECC обозначаются дополнительным ECC в их обозначении. PC2-4200 ECC — это модуль PC2-4200 с ECC. дополнительную букву P, обозначающую четность (например: PC2-5300P). В конце обозначения можно добавить

2. 

   Усовершенствованный буфер памяти Intel® 6402

   Быть «зарегистрированным» («буферизованным»), что улучшает целостность сигнала (и, следовательно, потенциально тактовую частоту и физическую емкость слота) за счет электрической буферизации сигналов за счет дополнительных тактовых импульсов с увеличенной задержкой. Эти модули обозначаются дополнительной буквой R в своем обозначении, тогда как незарегистрированная (так называемая « небуферизованная ») ОЗУ может обозначаться дополнительной буквой U в обозначении. PC2-4200R — зарегистрированный модуль PC2-4200, PC2-4200R ECC — тот же модуль, но с дополнительным ECC.
3. Имейте в виду, что полностью буферизованные модули, обозначаемые буквами F или FB, не имеют такого же положения метки, как другие классы. Модули с полной буферизацией нельзя использовать с материнскими платами, предназначенными для зарегистрированных модулей, а другое положение выреза физически предотвращает их установку.

Примечание:

• Зарегистрированную и небуферизованную SDRAM обычно нельзя смешивать на одном канале.
• Модули DDR2 с самым высоким рейтингом в 2009 году работали на частоте 533 МГц (1066 МТ/с) по сравнению с модулями DDR с самым высоким рейтингом, работающими на частоте 200 МГц (400 МТ/с). При этом задержка CAS 11,2 нс = 6/(тактовая частота шины) для лучших модулей PC2-8500 сравнима с таковой 10 нс = 4/(тактовая частота шины) для лучших модулей PC-3200.

Обратная совместимость

Модули DIMM DDR2 не имеют обратной совместимости с модулями DIMM DDR. Вырез на модулях DIMM DDR2 находится в другом положении, чем на модулях DDR DIMM, а плотность контактов выше, чем у модулей DIMM DDR в настольных компьютерах. DDR2 — 240-контактный модуль, DDR — 184-контактный модуль. Ноутбуки оснащены 200-контактными модулями SO-DIMM для DDR и DDR2; однако вырез на модулях DDR2 находится немного в другом положении, чем на модулях DDR.

Высокоскоростные модули DIMM DDR2 можно комбинировать с низкоскоростными модулями DIMM DDR2, хотя контроллер памяти будет работать со всеми модулями DIMM на той же скорости, что и имеющийся модуль DIMM с самой низкой скоростью.

Связь с памятью GDDR

GDDR2, разновидность GDDR SDRAM , была разработана компанией Samsung и представлена ​​в июле 2002 года. Первым коммерческим продуктом, в котором использовалась технология «DDR2», была Nvidia GeForce FX 5800 видеокарта . Однако эта память GDDR2, используемая в видеокартах, не является DDR2 как таковая, а скорее является промежуточной точкой между технологиями DDR и DDR2. Использование «DDR2» для обозначения GDDR2 является в разговорной речи ошибочным . В частности, отсутствует удвоение тактовой частоты ввода-вывода, повышающее производительность. У него были серьезные проблемы с перегревом из-за номинального напряжения DDR. С тех пор ATI доработала технологию GDDR до GDDR3 , которая основана на DDR2 SDRAM, хотя и с некоторыми дополнениями, подходящими для видеокарт.

GDDR3 обычно использовался в видеокартах и ​​некоторых планшетных ПК. Однако в эту смесь добавилась еще большая путаница с появлением видеокарт бюджетного и среднего класса, которые заявляют, что используют «GDDR2». В этих картах фактически используются стандартные чипы DDR2, предназначенные для использования в качестве основной системной памяти, хотя они работают с более высокими задержками для достижения более высоких тактовых частот. Эти чипы не могут достичь тактовой частоты GDDR3, но они недороги и достаточно быстры, чтобы их можно было использовать в качестве памяти на картах среднего класса.

См. также

• ГДР SDRAM
• Задержка CAS (например, определение «CAS 5-5-5-15»)
• Двухканальная архитектура
• Полностью буферизованный модуль DIMM
• SO-DIMM
• Зарегистрированная память
• Список битрейтов интерфейса
• DDR3 SDRAM

Дальнейшее чтение

• Стандарт JEDEC: DDR2 SDRAM. Спецификация: JESD79-2F, ноябрь 2009 г. ** http://www.jedec.org/standards-documents/docs/jesd-79-2e
• Стандарт JEDEC: DDR2-1066 **
• «Стандарт JEDEC № 21C: 4.20.13 Спецификация конструкции 240-контактного модуля PC2-5300/PC2-6400 DDR2 SDRAM без буферизации DIMM» **
• JEDEC Ассоциация твердотельных технологий
• Разак Мохаммед Али. «Интерфейсы DDR2 SDRAM для систем нового поколения» (PDF) . Время электронной инженерии . Архивировано из оригинала (PDF) 26 сентября 2007 г.

Примечание**: для просмотра или загрузки этих документов на веб-сайте JEDEC требуется регистрация (членство в размере 2500 долларов США): http://www.jedec.org/standards-documents.

Внешние ссылки

• веб-сайт JEDEC
• Обзор технологии DDR-II
• DDR2 с низкой задержкой и высокой пропускной способностью, производительность Core 2 Duo (Conroe)