Спецификация чипов памяти

Чипы и модули

Примечание: все перечисленные выше определяются как JEDEC JESD79F. Весь промежуток скоростей передачи данных RAM или выше этих перечисленных технических требований не стандартизирован JEDEC, часто они просто оптимизированы производителем с использованием более с помощью защиты напряжения чипов.

Размеры самих планок памяти DDR SDRAM также стандартизированы JEDEC.

Нет никакого архитектурного различия между SDRAM DDR, разработанным для различных тактовых частот, например, PC 1600, разработанный, чтобы достигнуть 100 МГц, и PC 2100, разработанный, чтобы достигнуть 133 МГц. Число просто определяет скорость передачи данных, на которой микросхема, как гарантируют, выполнит, следовательно SDRAM DDR, как гарантируют, будет работать в ниже (underclocking) и может возможно работать на выше (разгоняющихся) тактовых частотах, чем те, для которых это было сделано. Модули SDRAM DDR для настольных компьютеров, обычно называемые DIMM, имеют 184 контакта (в противоположность 168 контактам на SDRAM или 240 контактам на DDR2 SDRAM), и могут дифференцироваться от SDRAM DIMM количеством меток (SDRAM DDR имеет одну, SDRAM имеет две). У SDRAM DDR для портативных компьютеров, SO-DIMM, есть 200 контактов, как и у DDR2 SO-DIMM. Эти две спецификации отмечены очень похоже, и нужно быть внимательным при установке, если нет уверенности в корректном соответствии. Большинство DDR SDRAM, работает при напряжении 2,5 В, по сравнению с 3,3 В для SDRAM. Это может значительно снизить энергопотребление. Чипы и модули с DDR-400 / PC-3200 стандарта имеют номинальное напряжение 2,6 В. JEDEC стандарт № 21-C определяет три возможных рабочих вида напряжения для 184 контактов DDR, а так же определеяет ключевое положение надреза по отношению к его осевой линии. Страница 4.5.10-7 определяет 2.5V (слева), 1.8V (в центре), ТПО (справа), в то время как страница 4.20.5-40 назначает 3.3V для правильного положения надреза. Ориентация модуля для определения ключевых позиций надрез с 52 контактными позиций влево и 40 контактных позиций вправо. Увеличение рабочего напряжения может немного увеличить максимальную скорость, за счет более высокого рассеивания энергии и нагревания, и рискуя работой со сбоями или повреждением. Много новых чипсетов используют эти типы памяти в многоканальных конфигурациях.

Характеристики чипов

Плотность DRAM Размер микросхемы измерен в мегабитах. Большинство системных плат распознает модули только на 1 Гбайт, если они содержат 64M×8 микросхемы (низкая плотность). Если 128M×4 (высокая плотность) то, модули 1 Гбайт будут использоваться, и они, скорее всего, не будут работать. Стандарт JEDEC позволяет 128M×4 только для медленных буферизированных/регистровых модулей, специально разработанных для некоторых серверов, но некоторые универсальные производители им не соответствуют.

Организация Обозначения, как 64M × 4 означает, что матрица памяти имеет 64 млн 4-битовых ячеек памяти. Есть × 4, × 8, и 16 × DDR чипов. Чипы ×4 позволяют использование усовершенствованных функций коррекции ошибок как Chipkill, вычищение памяти и Intel SDDC в серверных средах, в то время как ×8 и ×16 микросхемы несколько менее дорогие. Микросхемы x8, главным образом, используются на настольных компьютерах/ноутбуках, но превращают запись в рынок серверов. Обычно есть 4 банка, и только одна линейка может быть активной в каждом банке.

Особенности модулей

Ранги (rank). Для увеличения объема памяти и пропускной способности, чипы объединены в модуле. Например, 64-разрядная шина данных для модулей памяти DIMM требуется восемь 8-битных чипов, адресованное параллельно. Несколько чипов с общими адресными линиями называются рангом памяти. Термин был введен, чтобы избежать путаницы с чипом внутренних строк и банков. Модуль памяти может иметь более одного ранга. Термин стороны также будет сбивать с толку, потому что это неправильно предполагает физическое расположение чипов на модуле. Все ряды подключаются к той же шине памяти (адрес + данные). Chip Select сигнал используется для выдачи команды на конкретные ранга. Добавление модулей к одной шине памяти создает дополнительную электрическую нагрузку на своих драйвера. Чтобы смягчить получившийся падения скорости на шинах и преодолеть узкое место памяти, новые чипсеты используют многоканальную архитектуру.

Ёмкость. Количество чипов памяти DRAM. Количество чипов кратно 8 для non-ECC модулей и кратно 9 модулей ECC. Чипсы могут занимать одну сторону (односторонняя) или с обеих сторон (двухсторонний) модуля. Максимальное количество чипов на модуль DDR составляет 36 (9 × 4) для ECC и 32 (8x4) для non-ECC.

ECC или non-ECC Модули, имеющие код с исправлением ошибок маркированы как ECC. Модули без исправлением ошибок маркированы как non-ECC.

Задержки CAS Latency (CL), часы реального времени цикла (tCK), время цикла строки (tRC), время обновления строки цикла (tRFC), строка активное время (Tras).

Буферизация registered (или buffered) или unbuffered.

Исполнение Обычно модуль DIMM или SODIMM.

Потребляемая мощность Тест с DDR и DDR2 RAM в 2005 году показал, что средняя потребляемая мощность оказалась порядка 1-3 Вт на модуль 512 Мб; этот риск возрастает с тактовой частотой и при использовании, а не на холостом ходу. Завод-изготовитель приводит оценку мощности, используемой различными типами памяти. Общая мощность модуля является произведением мощности одного чипа по количеству чипов. Модулям с ECC умножить его на 8/9, так как они используют один бит на байт для исправления ошибок. Поэтому модуль любого конкретного размера может быть собран либо из 32 маленьких чипов (36 для памяти ECC) или 16 (18) или 8 (9) более крупных. Ширина шины памяти DDR для каждого канала составляет 64 бит (72 для памяти ECC). Общая ширина модуля бит является произведением битов на микросхеме по количеству чипов. Оно также равно числу рангов (строк), умноженную на DDR ширины шины памяти. Следовательно, модуль с большим количеством чипов или с использованием × 8 чипов вместо × 4 будет иметь больше рангов.

История

Спецификация двойной скорости передачи данных (DDR) SDRAM

JEDEC Board Ballot JCB-99-70, и модифицированный многочисленными другими Board Ballots, сформулированной в виде Committee JC-42.3 на DRAM Parametrics.

Стандарт № 79 журнала ревизий:

    Релиз 1, июнь 2000 г.

    Релиз 2, май 2002 г.

    Релиз C, март 2003 г. - JEDEC стандарт № 79C.

Структура

PC3200 DDR SDRAM предназначена для работы на частоте 200 МГц с использованием DDR-400 чипов с пропускной способностью 3200 Мб/с. Поскольку передает PC3200 памяти данные как восходящих и спадающих тактовых фронтов, его эффективная тактовая частота составляет 400 МГц. 1 Гб модулями PC3200 non-ECC обычно делаются с шестнадцати 512 Мбит чипами, восемь на каждой стороне (512 Мбит × 16 чипов) / (8 бит (один байт)) = 1,024 MB. Отдельные чипы, составляющие модуль памяти емкостью 1 Гб, как правило, организованы как 2^26 восьми-разрядных слов, обычно выражается в 64M × 8. Память изготовлена таким образом, является оперативная память с низкой плотностью и, как правило, совместима с любой материнской платой с указанием памяти PC3200 DDR-400.

Память высокой плотности
В контексте модуля 1 ГБ non-ECC PC3200 SDRAM, визуально, сложно отличить низкую плотность от высокой плотности RAM. Модули высокой плотности DDR RAM будет, как и их коллеги с низкой плотностью, как правило, двухсторонняя с восемью 512 Мбит чипов на стороне. Разница заключается в том, что каждый чип, вместо того, чтобы быть организованы как 64M × 8, организована в виде 2^27 четырех-разрядных слов, или 128M × 4. Модули памяти высокой плотности собираются с использованием чипов от разных производителей. Эти чипы приходят как в знакомой 22 × 10 мм (прибл.) TSOP2 и размеры меньше квадратнее 12 × 9 мм (прибл.) FBGA пакет. чипы высокой плотности могут быть идентифицированы по номерам на каждом чипе. Устройства RAM высокой плотности были разработаны, чтобы использоваться в зарегистрированных модулях памяти для серверов. Стандарты JEDEC не применяются к высокоплотной RAM DDR для настольных компьютеров. Техническая документация JEDEC, однако, поддерживает 128M×4 полупроводники как таковые, который противоречит 128×4 классифицируемый как высокой плотности. По сути, высокая плотность - относительный термин, который может быть использован, чтобы описать память, которая не поддерживается контроллером памяти определенной системной платы.

Генерации

DDR (DDR1) была заменена DDR2 SDRAM, которая имела модификации для достижения более высокой тактовой частоты и удвоения пропускной способности, но она работает по тому же принципу, что и DDR. Конкурировать с DDR2 стала Rambus XDR DRAM. Но DDR2 преобладает своей стоимостью и фактором поддержки. DDR2 в свою очередь был заменен DDR3 SDRAM, который предложил более высокую производительность при повышенных скоростях шины и новые возможности. DDR3, вероятно, будет заменен DDR4 SDRAM, который впервые был произведен в 2011 году и чьи стандарты все еще находятся в потоке (2012) со значительными архитектурными изменениями. Буферная глубина упреждающей выборки DDR 2 (бит), в то время как DDR2 использует 4. Несмотря на то, что эффективные тактовые частоты DDR2 выше, чем DDR, общая производительность была не больше в ранних реализациях, прежде всего из-за высоких задержек первых модулей DDR2. DDR2 начинал быть эффективным к концу 2004, поскольку модули с более низкими задержками стали доступными. Производитель памяти заявил, что это было непрактичным, массовое производство DDR1 памяти с эффективной скоростью передачи, превышающей 400 МГц (то есть 400 MT / с и 200 МГц внешнего тактового сигнала) из-за ограничений внутренней скорости. DDR2 поднимает, где DDR1 кончает, используя внутренние тактовые частоты, аналогичные DDR1, но доступен по эффективной скорости передачи данных 400 МГц и выше. DDR3 расширил возможности сохранения внутренних тактовых частот, обеспечивая при этом более эффективную скорость передачи данных путем повторного удвоения глубины упреждающей выборки. RDRAM был особенно дорогой альтернативой SDRAM DDR, и большинство производителей отбрасывало его поддержку со стороны своих чипсетов. Цены памяти DDR1 существенно увеличились начиная с 2 квартала 2008, в то время как цены DDR2 уменьшились. В январе 2009 DDR1 на 1 Гбайт был в 2-3 раза более дорогим, чем DDR2 на 1 Гбайт. RAM DDR высокой плотности удовлетворит приблизительно 10% системных плат PC на рынке, в то время как низкая плотность удовлетворит почти всем системным платам на Настольном рынке PC.

MDDR

MDDR является аббревиатурой, которую некоторые предприятия используют для Mobile DDR SDRAM, тип памяти, используемой в некоторых портативных электронных устройствах, таких как мобильные телефоны, карманные компьютеры и цифровые аудиоплееры. Посредством методов, включая уменьшенную подачу напряжения и дополнительные параметры обновления, Mobile DDR может достичь большей энергетической эффективности.