La SDRAM DDR2 (Double Data Rate 2) est une norme de technologie de mémoire de nouvelle génération développée par JEDEC (Joint Electronic Equipment Engineering Committee). La plus grande différence entre celle-ci et la norme de technologie de mémoire DDR de la génération précédente est que, bien que la même utilise l'horloge montante/la méthode de base de transmission de données tout en diminuant le délai, mais la mémoire DDR2 a deux fois la capacité de pré-lecture de la mémoire DDR de la génération précédente ( c'est-à-dire : données 4 bits lues avant l'extraction). En d'autres termes, la mémoire DDR2 peut lire/écrire des données à 4 fois la vitesse du bus externe par horloge et peut fonctionner à 4 fois la vitesse du bus de contrôle interne.
1. Principes de base :
Par rapport à la DDR, la principale amélioration de la DDR2 est qu'elle peut fournir deux fois la bande passante de la mémoire DDR lorsque la vitesse du module de mémoire est la même. Ceci est principalement réalisé grâce à l'utilisation efficace de deux cœurs DRAM sur chaque appareil. En revanche, la mémoire DDR ne peut utiliser qu'un seul cœur DRAM sur chaque appareil. Techniquement parlant, il n'y a toujours qu'un seul cœur DRAM sur la mémoire DDR2, mais il est accessible en parallèle, traitant 4 données au lieu de deux à chaque accès.
Combinée au tampon de données fonctionnant à double vitesse, la mémoire DDR2 peut traiter jusqu'à 4 bits de données à chaque cycle d'horloge, soit deux fois plus que les données à 2 bits pouvant être traitées par la mémoire DDR traditionnelle. Une autre amélioration de la mémoire DDR2 est qu'elle utilise l'empaquetage FBGA au lieu de la méthode TSOP traditionnelle.
Cependant, bien que la mémoire DDR2 utilise la même vitesse de base DRAM que la DDR, nous devons toujours utiliser une nouvelle carte mère pour correspondre à la mémoire DDR2 car les spécifications physiques de la DDR2 sont incompatibles avec la DDR. Premièrement, l'interface est différente. La DDR2 a 240 broches, tandis que la mémoire DDR a 184 broches. Deuxièmement, la tension VDIMM de la mémoire DDR2 est de 1.8 V, ce qui est également différent des 2.5 V de la mémoire DDR.
De plus, comme la norme DDR2 stipule que toutes les mémoires DDR2 sont conditionnées en FBGA, contrairement au package TSOP/TSOP-II actuellement largement utilisé, le package FBGA peut offrir de meilleures performances électriques et une meilleure dissipation thermique, ce qui est une mémoire DDR2 stable. Les travaux et le développement des futures fréquences constituent une base solide. Rappelant le développement de la DDR, de la première génération de DDR200 appliquée aux ordinateurs personnels en passant par la DDR266, la DDR333 jusqu'à la technologie DDR400 à double canal d'aujourd'hui, le développement de la première génération de DDR a atteint la limite de la technologie, et il a été difficile d'améliorer mémoire par des méthodes conventionnelles. Avec le développement de la dernière technologie de processeur d'Intel, le bus frontal nécessite une bande passante mémoire de plus en plus élevée, et la mémoire DDR2 avec des fréquences de fonctionnement plus élevées et plus stables sera la tendance générale.
Avant de comprendre de nombreuses nouvelles technologies de mémoire DDR2, examinons d'abord un ensemble de données comparant les technologies DDR et DDR2.
1) Problème de retard:
Comme on peut le voir dans le tableau ci-dessus, sous la même fréquence centrale, la fréquence de fonctionnement réelle de la DDR2 est le double de celle de la DDR. Cela est dû au fait que la mémoire DDR2 a deux fois la capacité de pré-lecture 4BIT de la mémoire DDR standard. En d'autres termes, bien que la DDR2, comme la DDR, utilise la méthode de base de transmission de données en même temps que le délai de montée et de descente de l'horloge, la DDR2 a deux fois la capacité de la DDR à pré-lire les données de commande du système. En d'autres termes, sous la même fréquence de fonctionnement de 100 MHz, la fréquence réelle de la DDR est de 200 MHz, tandis que la DDR2 peut atteindre 400 MHz.
De cette manière, un autre problème se pose: en mémoire DDR et DDR2 avec la même fréquence de fonctionnement, la latence mémoire de cette dernière est plus lente que la première. Par exemple, la DDR 200 et la DDR2-400 ont le même délai, tandis que cette dernière a deux fois la bande passante. En fait, la DDR2-400 et la DDR 400 ont la même bande passante, elles font toutes les deux 3.2 Go / s, mais la fréquence de fonctionnement de base de la DDR400 est de 200 MHz et la fréquence de fonctionnement de base de la DDR2-400 est de 100 MHz, ce qui signifie le retard de la DDR2. -400 Il est supérieur à DDR400.
2) Encapsulation et génération de chaleur:
La plus grande percée de la technologie de mémoire DDR2 n'est en fait pas que les utilisateurs pensent deux fois la capacité de transmission de la DDR, mais avec une production de chaleur et une consommation d'énergie plus faibles, la DDR2 peut réaliser des augmentations de fréquence et des percées plus rapides. La limite de 400 MHz de la DDR standard.
La mémoire DDR est généralement conditionnée dans une puce TSOP. Ce paquet peut bien fonctionner à 200MHz. Lorsque la fréquence est plus élevée, ses longues broches généreront une impédance élevée et une capacité parasite, ce qui affectera ses performances. La difficulté de stabilité et la fréquence augmentent. C'est pourquoi il est difficile pour la fréquence centrale de la DDR de franchir 275 MHz. Et la mémoire DDR2 adopte la forme de package FBGA. Différent du package TSOP actuellement largement utilisé, le package FBGA offre de meilleures performances électriques et une meilleure dissipation thermique, ce qui constitue une bonne garantie pour le fonctionnement stable de la mémoire DDR2 et le développement des fréquences futures.
La mémoire DDR2 utilise une tension de 1.8 V, ce qui est bien inférieur à la norme DDR 2.5 V, offrant ainsi une consommation d'énergie nettement inférieure et moins de chaleur. Ce changement est significatif.
2. Nouvelles technologies adoptées par la DDR2 :
Outre les différences mentionnées ci-dessus, la DDR2 introduit également trois nouvelles technologies, à savoir OCD, ODT et Post CAS.
OCD (pilote hors puce) : il s'agit du réglage d'entraînement hors ligne. La DDR II peut améliorer l'intégrité du signal via l'OCD. DDR II ajuste la valeur de résistance pull-up/pull-down pour rendre les deux tensions égales. Utilisez OCD pour améliorer l'intégrité du signal en réduisant l'inclinaison de DQ-DQS ; améliorer la qualité du signal en contrôlant la tension.
ODT: ODT est la résistance de terminaison du noyau intégré. Nous savons qu'un grand nombre de résistances de terminaison sont nécessaires sur la carte mère utilisant la DDR SDRAM pour empêcher le signal d'être réfléchi à la borne de la ligne de données. Cela augmente considérablement le coût de fabrication de la carte mère. En fait, différents modules de mémoire ont des exigences différentes pour le circuit de terminaison. La taille de la résistance de terminaison détermine le rapport de signal et la réflectivité de la ligne de données. Si la résistance de terminaison est faible, la réflexion du signal de la ligne de données est faible mais le rapport signal/bruit est également faible ; Si la résistance de terminaison est élevée, le rapport signal/bruit de la ligne de données sera élevé, mais la réflexion du signal augmentera également. Par conséquent, la résistance de terminaison sur la carte mère ne peut pas très bien correspondre au module de mémoire et cela affectera la qualité du signal dans une certaine mesure. DDR2 peut intégrer des résistances de terminaison appropriées en fonction de ses propres caractéristiques, afin d'assurer la meilleure forme d'onde de signal. L'utilisation de la DDR2 peut non seulement réduire le coût de la carte mère, mais également obtenir la meilleure qualité de signal, inégalée par la DDR.
Poste CAS: Il est défini pour améliorer l'efficacité d'utilisation de la mémoire DDR II. En fonctionnement Post CAS, le signal CAS (lecture/écriture/commande) peut être inséré un cycle d'horloge après le signal RAS, et la commande CAS peut rester valide après le délai supplémentaire (latence additive). Le tRCD d'origine (RAS vers CAS et délai) est remplacé par AL (latence additive), qui peut être réglé sur 0, 1, 2, 3, 4. Étant donné que le signal CAS est placé un cycle d'horloge après le signal RAS, l'ACT et les signaux CAS n'entreront jamais en collision.
En général, la DDR2 utilise de nombreuses nouvelles technologies pour remédier à de nombreuses lacunes de la DDR. Bien qu'il présente actuellement de nombreuses lacunes en termes de coût élevé et de latence lente, on pense qu'avec l'amélioration et l'amélioration continues de la technologie, ces problèmes finiront par être résolus. .
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