DDR2 (Double Data Rate 2) SDRAM เป็นมาตรฐานเทคโนโลยีหน่วยความจำรุ่นใหม่ที่พัฒนาโดย JEDEC (Joint Electronic Equipment Engineering Committee) ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่างมันกับมาตรฐานเทคโนโลยีหน่วยความจำ DDR รุ่นก่อนคือ ถึงแม้ว่าจะใช้นาฬิกาที่เพิ่มขึ้น/ วิธีการพื้นฐานของการรับส่งข้อมูลในขณะที่หน่วงเวลาลดลง แต่หน่วยความจำ DDR2 มีความจุก่อนอ่านสองเท่าของหน่วยความจำ DDR รุ่นก่อนหน้า ( เช่น: ข้อมูล 4 บิตอ่านล่วงหน้าก่อนดึง) กล่าวอีกนัยหนึ่ง หน่วยความจำ DDR2 สามารถอ่าน/เขียนข้อมูลที่ความเร็ว 4 เท่าของบัสภายนอกต่อนาฬิกา และสามารถทำงานได้ 4 เท่าของความเร็วของบัสควบคุมภายใน
1. หลักการพื้นฐาน:
เมื่อเทียบกับ DDR การปรับปรุงหลักของ DDR2 คือสามารถให้แบนด์วิดท์ของหน่วยความจำ DDR เป็นสองเท่าเมื่อความเร็วของโมดูลหน่วยความจำเท่ากัน สิ่งนี้ทำได้โดยหลักการใช้ DRAM คอร์สองคอร์อย่างมีประสิทธิภาพในแต่ละอุปกรณ์ ในทางตรงกันข้าม หน่วยความจำ DDR สามารถใช้ DRAM คอร์ได้เพียงหนึ่งคอร์ในแต่ละอุปกรณ์เท่านั้น ในทางเทคนิค ยังคงมี DRAM core เพียงตัวเดียวในหน่วยความจำ DDR2 แต่สามารถเข้าถึงได้แบบขนาน โดยจะประมวลผลข้อมูล 4 รายการ แทนที่จะเป็น XNUMX รายการในการเข้าถึงแต่ละครั้ง
เมื่อรวมกับบัฟเฟอร์ข้อมูลที่ทำงานด้วยความเร็วสองเท่า หน่วยความจำ DDR2 สามารถประมวลผลข้อมูลได้สูงสุด 4 บิตในแต่ละรอบสัญญาณนาฬิกา ซึ่งสูงเป็นสองเท่าของข้อมูล 2 บิตที่สามารถประมวลผลด้วยหน่วยความจำ DDR แบบเดิมได้ การปรับปรุงหน่วยความจำ DDR2 อีกประการหนึ่งคือใช้แพ็คเกจ FBGA แทนวิธี TSOP แบบเดิม
อย่างไรก็ตาม แม้ว่าหน่วยความจำ DDR2 จะใช้ความเร็วแกน DRAM เดียวกันกับ DDR แต่เรายังคงต้องใช้เมนบอร์ดใหม่เพื่อให้ตรงกับหน่วยความจำ DDR2 เนื่องจากข้อกำหนดทางกายภาพของ DDR2 ไม่เข้ากันกับ DDR ประการแรกอินเทอร์เฟซจะแตกต่างกัน DDR2 มี 240 พิน ในขณะที่หน่วยความจำ DDR มี 184 พิน ประการที่สอง แรงดันไฟฟ้า VDIMM ของหน่วยความจำ DDR2 คือ 1.8V ซึ่งแตกต่างจากหน่วยความจำ DDR 2.5V ด้วย
นอกจากนี้ เนื่องจากมาตรฐาน DDR2 กำหนดว่าหน่วยความจำ DDR2 ทั้งหมดบรรจุอยู่ใน FBGA ซึ่งแตกต่างจากแพ็คเกจ TSOP/TSOP-II ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน แพ็คเกจ FBGA สามารถให้ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดีขึ้นและการกระจายความร้อน ซึ่งเป็นหน่วยความจำ DDR2 ที่เสถียร งานและการพัฒนาความถี่ในอนาคตเป็นรากฐานที่มั่นคง ระลึกถึงการพัฒนา DDR จากรุ่นแรกของ DDR200 ที่ใช้กับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลผ่าน DDR266, DDR333 จนถึงเทคโนโลยี DDR400 แบบดูอัลแชนเนลในปัจจุบัน การพัฒนา DDR รุ่นแรกถึงขีด จำกัด ของเทคโนโลยีและเป็นการยากที่จะปรับปรุง หน่วยความจำด้วยวิธีการทั่วไป ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีโปรเซสเซอร์ล่าสุดของ Intel ฟรอนท์ไซด์บัสต้องการแบนด์วิดท์หน่วยความจำที่สูงขึ้นและสูงขึ้น และหน่วยความจำ DDR2 ที่มีความถี่การทำงานที่สูงขึ้นและเสถียรกว่าจะเป็นเทรนด์ทั่วไป
ก่อนที่จะทำความเข้าใจเทคโนโลยีใหม่ๆ มากมายของหน่วยความจำ DDR2 ให้เราดูชุดข้อมูลที่เปรียบเทียบเทคโนโลยี DDR และ DDR2 ก่อน
1) ปัญหาความล่าช้า:
ดังที่เห็นได้จากตารางด้านบน ภายใต้ความถี่หลักเดียวกัน ความถี่การทำงานจริงของ DDR2 นั้นมากกว่า DDR ถึงสองเท่า นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าหน่วยความจำ DDR2 มีความสามารถในการอ่านล่วงหน้า 4BIT สองเท่าของหน่วยความจำ DDR มาตรฐาน กล่าวอีกนัยหนึ่ง แม้ว่า DDR2 เช่น DDR จะใช้วิธีการพื้นฐานในการรับส่งข้อมูลพร้อมกับการหน่วงเวลาของสัญญาณนาฬิกาและการหน่วงเวลาลดลง DDR2 มีความสามารถเป็นสองเท่าของ DDR เพื่ออ่านข้อมูลคำสั่งของระบบล่วงหน้า กล่าวอีกนัยหนึ่ง ภายใต้ความถี่การทำงานเดียวกันที่ 100MHz ความถี่ที่แท้จริงของ DDR คือ 200MHz ในขณะที่ DDR2 สามารถเข้าถึง 400MHz
ด้วยวิธีนี้ปัญหาอื่นที่เกิดขึ้น: ในหน่วยความจำ DDR และ DDR2 ที่มีความถี่ในการทำงานเดียวกันเวลาในการตอบสนองของหน่วยความจำหลังจะช้ากว่าในอดีต ตัวอย่างเช่น DDR 200 และ DDR2-400 มีการหน่วงเวลาเท่ากันในขณะที่รุ่นหลังมีแบนด์วิดท์สองเท่า ในความเป็นจริง DDR2-400 และ DDR 400 มีแบนด์วิดท์เท่ากันทั้งคู่มีขนาด 3.2GB / s แต่ความถี่ในการทำงานหลักของ DDR400 คือ 200MHz และความถี่ในการทำงานหลักของ DDR2-400 คือ 100MHz ซึ่งหมายถึงความล่าช้าของ DDR2 -400 สูงกว่า DDR400
2) การห่อหุ้มและการสร้างความร้อน:
ความก้าวหน้าที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเทคโนโลยีหน่วยความจำ DDR2 นั้นไม่ได้อยู่ที่ผู้ใช้คิดว่าความสามารถในการรับส่งข้อมูลของ DDR เป็นสองเท่า แต่ด้วยการสร้างความร้อนที่ต่ำลงและการใช้พลังงานที่ต่ำลงทำให้ DDR2 สามารถเพิ่มความถี่และความก้าวหน้าได้เร็วขึ้น ขีด จำกัด 400MHZ ของ DDR มาตรฐาน
หน่วยความจำ DDR มักจะบรรจุอยู่ในชิป TSOP แพ็คเกจนี้สามารถทำงานได้ดีที่ 200MHz เมื่อความถี่สูงขึ้น หมุดยาวจะสร้างอิมพีแดนซ์สูงและความจุกาฝาก ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน ความยากของความเสถียรและความถี่เพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้จึงเป็นเรื่องยากสำหรับความถี่คอร์ของ DDR ที่จะทะลุ 275 เมกะเฮิรตซ์ และหน่วยความจำ DDR2 ใช้รูปแบบแพ็คเกจ FBGA แตกต่างจากแพ็คเกจ TSOP ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน แพ็คเกจ FBGA ให้ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดีขึ้นและการกระจายความร้อน ซึ่งให้การรับประกันที่ดีสำหรับการทำงานที่เสถียรของหน่วยความจำ DDR2 และการพัฒนาความถี่ในอนาคต
หน่วยความจำ DDR2 ใช้แรงดันไฟฟ้า 1.8V ซึ่งต่ำกว่ามาตรฐาน DDR 2.5V มากจึงทำให้ใช้พลังงานน้อยลงอย่างมากและให้ความร้อนน้อยลง การเปลี่ยนแปลงนี้มีนัยสำคัญ
2. เทคโนโลยีใหม่ที่นำมาใช้โดย DDR2:
นอกเหนือจากความแตกต่างที่กล่าวมาแล้ว DDR2 ยังแนะนำเทคโนโลยีใหม่อีกสามอย่าง ได้แก่ OCD, ODT และ Post CAS
OCD (Off-Chip Driver): นี่คือการปรับไดรฟ์ออฟไลน์ที่เรียกว่า DDR II สามารถปรับปรุงความสมบูรณ์ของสัญญาณผ่าน OCD DDR II ปรับค่าความต้านทานการดึงขึ้น/ดึงลงเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าทั้งสองเท่ากัน ใช้ OCD เพื่อปรับปรุงความสมบูรณ์ของสัญญาณโดยลดการเอียงของ DQ-DQS ปรับปรุงคุณภาพสัญญาณโดยการควบคุมแรงดันไฟฟ้า
ODT: ODT คือตัวต้านทานการสิ้นสุดของแกนในตัว เรารู้ว่าจำเป็นต้องมีตัวต้านทานการสิ้นสุดจำนวนมากบนเมนบอร์ดโดยใช้ DDR SDRAM เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณสะท้อนที่เทอร์มินัลสายข้อมูล มันเพิ่มต้นทุนการผลิตของเมนบอร์ดอย่างมาก อันที่จริง โมดูลหน่วยความจำที่ต่างกันมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับวงจรการต่อสาย ขนาดของตัวต้านทานการสิ้นสุดเป็นตัวกำหนดอัตราส่วนสัญญาณและการสะท้อนแสงของสายข้อมูล หากความต้านทานการสิ้นสุดมีขนาดเล็ก การสะท้อนของสัญญาณสายข้อมูลจะต่ำ แต่อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนก็ต่ำเช่นกัน หากความต้านทานการสิ้นสุดสูง อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนของสายข้อมูลจะสูง แต่การสะท้อนของสัญญาณก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน ดังนั้นความต้านทานการสิ้นสุดบนเมนบอร์ดจึงไม่ตรงกับโมดูลหน่วยความจำเป็นอย่างดี และจะส่งผลต่อคุณภาพสัญญาณในระดับหนึ่ง DDR2 สามารถสร้างตัวต้านทานการสิ้นสุดที่เหมาะสมตามลักษณะเฉพาะของตัวเอง เพื่อให้แน่ใจว่าได้รูปคลื่นสัญญาณที่ดีที่สุด การใช้ DDR2 ไม่เพียงแต่ช่วยลดต้นทุนของเมนบอร์ดเท่านั้น แต่ยังได้คุณภาพสัญญาณที่ดีที่สุดซึ่ง DDR หาที่เปรียบไม่ได้
โพสต์ CAS: ถูกตั้งค่าให้ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้งานหน่วยความจำ DDR II ในการดำเนินการหลัง CAS สัญญาณ CAS (อ่าน/เขียน/คำสั่ง) สามารถแทรกหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกาหลังจากสัญญาณ RAS และคำสั่ง CAS จะยังคงใช้ได้หลังจากหน่วงเวลาเพิ่มเติม (เวลาแฝงเพิ่มเติม) tRCD ดั้งเดิม (RAS เป็น CAS และดีเลย์) จะถูกแทนที่ด้วย AL (Additive Latency) ซึ่งสามารถตั้งค่าได้ใน 0, 1, 2, 3, 4 เนื่องจากสัญญาณ CAS ถูกวางหนึ่งรอบนาฬิกาหลังจากสัญญาณ RAS ACT และสัญญาณ CAS จะไม่ชนกัน
โดยทั่วไป DDR2 ใช้เทคโนโลยีใหม่ ๆ เพื่อปรับปรุงข้อบกพร่องหลายประการของ DDR แม้ว่าปัจจุบันจะมีข้อบกพร่องหลายประการในแง่ของต้นทุนที่สูงและเวลาแฝงที่ช้า แต่เชื่อว่าด้วยการปรับปรุงและพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องปัญหาเหล่านี้จะได้รับการแก้ไขในที่สุด .
สินค้าอื่น ๆ ของเรา:
