Двойная скорость передачи данных
В вычислениях и, следовательно , двойная скорость передачи данных ( DDR ) описывает компьютерную шину , которая передает данные как по нарастающему, так и по спадающему фронту тактового сигнала удваивает пропускную способность памяти , передавая данные дважды за такт. [1] [2] [3] Это также известно как двойная накачка , двойная накачка и двойной переход . Термин «режим переключения» используется в контексте флэш-памяти NAND .
Обзор
[ редактировать ]Самый простой способ спроектировать тактируемую электронную схему — заставить ее выполнять одну передачу за полный цикл (нарастание и спад) тактового сигнала . Однако для этого требуется, чтобы тактовый сигнал менялся дважды за передачу, а линии данных менялись не более одного раза за передачу. При работе в широкой полосе пропускания ограничения целостности сигнала ограничивают тактовую частоту . [ нужна ссылка ] Используя оба фронта тактового сигнала, сигналы данных работают с одной и той же предельной частотой, тем самым удваивая скорость передачи данных.
Этот метод использовался для передних шин микропроцессора , Ultra-3 SCSI , шин расширения ( AGP , PCI-X). [4] ), графическая память ( GDDR ), основная память (как RDRAM , так и от DDR1 до DDR5 ) и шина HyperTransport на AMD Athlon 64 процессорах . В последнее время его стали использовать и для других систем с высокими требованиями к скорости передачи данных – например, для вывода аналого-цифровых преобразователей (АЦП). [5]
Не следует путать DDR с двухканальной памятью , в которой каждый канал памяти обращается к двум модулям ОЗУ одновременно. Эти две технологии независимы друг от друга, и многие материнские платы используют обе, используя память DDR в двухканальной конфигурации.
Альтернативой двойной или счетверенной накачке канала является самосинхронизация . Эту тактику выбрали InfiniBand и PCI Express .
Соотношение полосы пропускания и частоты
[ редактировать ]Описание пропускной способности шины с двойной накачкой может сбить с толку. Каждый фронт тактовой частоты называется тактом , с двумя тактами (одним положительным и одним нисходящим ) за цикл. Технически герц — это единица циклов в секунду, но многие люди имеют в виду количество передач в секунду. При осторожном использовании обычно говорится о «500 МГц, удвоенная скорость передачи данных» или «1000 МТ/с », но многие случайно упоминают «шину 1000 МГц», даже несмотря на то, что ни один сигнал не циклически работает быстрее, чем 500 МГц.
DDR SDRAM популяризировала метод обозначения пропускной способности шины в мегабайтах в секунду , произведения скорости передачи данных и ширины шины в байтах. DDR SDRAM, работающая с тактовой частотой 100 МГц, называется DDR-200 (по названию скорости передачи данных 200 МТ/с), а модуль DIMM шириной 64 бита (8 байт) , работающий с такой скоростью передачи данных, называется PC-1600, по названию Пиковая (теоретическая) пропускная способность 1600 МБ/с. Аналогично, DDR3-1600 со скоростью передачи 12,8 ГБ/с называется PC3-12800.
Несколько примеров популярных обозначений модулей DDR:
| Имена | Часы памяти | Часы шины ввода-вывода | Скорость перевода | Теоретическая полоса пропускания |
|---|---|---|---|---|
| ДДР-200, ПК-1600 | 100 МГц | 100 МГц | 200 МТ/с | 1,6 ГБ/с |
| ДДР-400, ПК-3200 | 200 МГц | 200 МГц | 400 МТ/с | 3,2 ГБ/с |
| ДДР2-800, ПК2-6400 | 200 МГц | 400 МГц | 800 МТ/с | 6,4 ГБ/с |
| ДДР3-1600, ПК3-12800 | 200 МГц | 800 МГц | 1600 МТ/с | 12,8 ГБ/с |
| DDR4-2400, ПК4-19200 | 300 МГц | 1200 МГц | 2400 МТ/с | 19,2 ГБ/с |
| DDR4-3200, ПК4-25600 | 400 МГц | 1600 МГц | 3200 МТ/с | 25,6 ГБ/с |
| ДДР5-4800, ПК5-38400 | 300 МГц | 2400 МГц | 4800 МТ/с | 38,4 ГБ/с |
| DDR5-6400, ПК5-51200 | 400 МГц | 3200 МГц | 6400 МТ/с | 51,2 ГБ/с |
с двойной скоростью передачи данных DDR SDRAM использует сигнализацию только на линиях данных. Сигналы адреса и управления по-прежнему отправляются в DRAM один раз за такт ( точнее, по нарастающему фронту тактовой частоты), а параметры синхронизации, такие как задержка CAS, задаются в тактовых циклах. Некоторые менее распространенные интерфейсы DRAM, в частности LPDDR2 , GDDR5 и XDR DRAM , отправляют команды и адреса с двойной скоростью передачи данных. DDR5 использует две 7-битные шины команд/адресов с двойной скоростью передачи данных для каждого модуля DIMM, где зарегистрированный чип драйвера тактовой частоты преобразуется в 14-битную шину SDR для каждого чипа памяти.
См. также
[ редактировать ]- DDR SDRAM , DDR2 SDRAM , DDR3 SDRAM , DDR4 SDRAM и DDR5 SDRAM
- GDDR SDRAM , GDDR3 SDRAM , GDDR4 SDRAM , GDDR5 SDRAM и GDDR6 SDRAM
- Список битрейтов интерфейса
- Накачка (компьютерные системы)
- Четырехскоростная передача данных
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хеннесси, Джон Л.; Паттерсон, Дэвид А. (2007). Компьютерная архитектура: количественный подход . Амстердам: Морган Кауфманн. п. 314. ИСБН 978-0-12-370490-0 .
- ^ Харрис, Сара Л.; Харрис, Дэвид Мани (2016). «Системы ввода-вывода: 9.6.3 Память DDR3». Цифровой дизайн и компьютерная архитектура . Эльзевир. п. 531.e1–531.e64. дои : 10.1016/b978-0-12-800056-4.00015-7 . ISBN 978-0-12-800056-4 .
DRAM подключается к микропроцессору через параллельную шину. В 2015 году нынешним стандартом является DDR3, третье поколение шины памяти с двойной скоростью передачи данных, работающее при напряжении 1,5 В. Типичные материнские платы теперь оснащены двумя каналами DDR3, поэтому они могут одновременно получать доступ к двум банкам модулей памяти. DDR4... работает при напряжении 1,2 В...
- ^ «Определение двойной скорости передачи данных (DDR)» . Интел . Проверено 7 апреля 2024 г.
- ^ Шмид, Патрик. «PCI Express сражается с PCI-X» . Руководство Тома по аппаратному обеспечению .
- ^ «AD9467 АЦП» (PDF) (технические данные). Аналоговые устройства.