DDR2,DDR2是什么意思

DDR2,DDR2是什么意思

DDR2（Double Data Rate 2） SDRAM是由JEDEC（電子設(shè)備工程聯(lián)合委員會）進(jìn)行開發(fā)的新生代內(nèi)存技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它與上一代DDR內(nèi)存技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最大的不同就是，雖然同是采用了在時鐘的上升/下降延同時進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕痉绞?，但DDR2內(nèi)存卻擁有兩倍于上一代DDR內(nèi)存預(yù)讀取能力（即：4bit數(shù)據(jù)讀預(yù)?。?。換句話說，DDR2內(nèi)存每個時鐘能夠以4倍外部總線的速度讀/寫數(shù)據(jù)，并且能夠以內(nèi)部控制總線4倍的速度運(yùn)行。

基本原理：

與DDR相比，DDR2最主要的改進(jìn)是在內(nèi)存模塊速度相同的情況下，可以提供相當(dāng)于DDR內(nèi)存兩倍的帶寬。這主要是通過在每個設(shè)備上高效率使用兩個DRAM核心來實(shí)現(xiàn)的。作為對比，在每個設(shè)備上DDR內(nèi)存只能夠使用一個DRAM核心。技術(shù)上講，DDR2內(nèi)存上仍然只有一個DRAM核心，但是它可以并行存取，在每次存取中處理4個數(shù)據(jù)而不是兩個數(shù)據(jù)。

與雙倍速運(yùn)行的數(shù)據(jù)緩沖相結(jié)合，DDR2內(nèi)存實(shí)現(xiàn)了在每個時鐘周期處理多達(dá)4bit的數(shù)據(jù)，比傳統(tǒng)DDR內(nèi)存可以處理的2bit數(shù)據(jù)高了一倍。DDR2內(nèi)存另一個改進(jìn)之處在于，它采用FBGA封裝方式替代了傳統(tǒng)的TSOP方式。

然而，盡管DDR2內(nèi)存采用的DRAM核心速度和DDR的一樣，但是我們?nèi)匀灰褂眯轮靼宀拍艽钆銬DR2內(nèi)存，因?yàn)镈DR2的物理規(guī)格和DDR是不兼容的。首先是接口不一樣，DDR2的針腳數(shù)量為240針，而DDR內(nèi)存為184針；其次，DDR2內(nèi)存的VDIMM電壓為1.8V，也和DDR內(nèi)存的2.5V不同。

此外，由于DDR2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定所有DDR2內(nèi)存均采用FBGA封裝形式，而不同于目前廣泛應(yīng)用的TSOP/TSOP-II封裝形式，F(xiàn)BGA封裝可以提供了更為良好的電氣性能與散熱性，為DDR2內(nèi)存的穩(wěn)定工作與未來頻率的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?；叵肫餌DR的發(fā)展歷程，從第一代應(yīng)用到個人電腦的DDR200經(jīng)過DDR266、DDR333到今天的雙通道DDR400技術(shù)，第一代DDR的發(fā)展也走到了技術(shù)的極限，已經(jīng)很難通過常規(guī)辦法提高內(nèi)存的工作速度；隨著Intel最新處理器技術(shù)的發(fā)展，前端總線對內(nèi)存帶寬的要求是越來越高，擁有更高更穩(wěn)定運(yùn)行頻率的DDR2內(nèi)存將是大勢所趨。

在了解DDR2內(nèi)存諸多新技術(shù)前，先讓我們看一組DDR和DDR2技術(shù)對比的數(shù)據(jù)。

1、延遲問題：

從上表可以看出，在同等核心頻率下，DDR2的實(shí)際工作頻率是DDR的兩倍。這得益于DDR2內(nèi)存擁有兩倍于標(biāo)準(zhǔn)DDR內(nèi)存的4BIT預(yù)讀取能力。換句話說，雖然DDR2和DDR一樣，都采用了在時鐘的上升延和下降延同時進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕痉绞?，但DDR2擁有兩倍于DDR的預(yù)讀取系統(tǒng)命令數(shù)據(jù)的能力。也就是說，在同樣100MHz的工作頻率下，DDR的實(shí)際頻率為200MHz，而DDR2則可以達(dá)到400MHz。

這樣也就出現(xiàn)了另一個問題：在同等工作頻率的DDR和DDR2內(nèi)存中，后者的內(nèi)存延時要慢于前者。舉例來說，DDR 200和DDR2-400具有相同的延遲，而后者具有高一倍的帶寬。實(shí)際上，DDR2-400和DDR 400具有相同的帶寬，它們都是3.2GB/s，但是DDR400的核心工作頻率是200MHz，而DDR2-400的核心工作頻率是100MHz，也就是說DDR2-400的延遲要高于DDR400。

2、封裝和發(fā)熱量：

DDR2內(nèi)存技術(shù)最大的突破點(diǎn)其實(shí)不在于用戶們所認(rèn)為的兩倍于DDR的傳輸能力，而是在采用更低發(fā)熱量、更低功耗的情況下，DDR2可以獲得更快的頻率提升，突破標(biāo)準(zhǔn)DDR的400MHZ限制。

DDR內(nèi)存通常采用TSOP芯片封裝形式，這種封裝形式可以很好的工作在200MHz上，當(dāng)頻率更高時，它過長的管腳就會產(chǎn)生很高的阻抗和寄生電容，這會影響它的穩(wěn)定性和頻率提升的難度。這也就是DDR的核心頻率很難突破275MHZ的原因。而DDR2內(nèi)存均采用FBGA封裝形式。不同于目前廣泛應(yīng)用的TSOP封裝形式，F(xiàn)BGA封裝提供了更好的電氣性能與散熱性，為DDR2內(nèi)存的穩(wěn)定工作與未來頻率的發(fā)展提供了良好的保障。

DDR2內(nèi)存采用1.8V電壓，相對于DDR標(biāo)準(zhǔn)的2.5V，降低了不少，從而提供了明顯的更小的功耗與更小的發(fā)熱量，這一點(diǎn)的變化是意義重大的。

DDR2采用的新技術(shù)：

除了以上所說的區(qū)別外，DDR2還引入了三項(xiàng)新的技術(shù)，它們是OCD、ODT和Post CAS。

OCD（Off-Chip Driver）：也就是所謂的離線驅(qū)動調(diào)整，DDR II通過OCD可以提高信號的完整性。DDR II通過調(diào)整上拉（pull-up）/下拉（pull-down）的電阻值使兩者電壓相等。使用OCD通過減少DQ-DQS的傾斜來提高信號的完整性；通過控制電壓來提高信號品質(zhì)。

ODT：ODT是內(nèi)建核心的終結(jié)電阻器。我們知道使用DDR SDRAM的主板上面為了防止數(shù)據(jù)線終端反射信號需要大量的終結(jié)電阻。它大大增加了主板的制造成本。實(shí)際上，不同的內(nèi)存模組對終結(jié)電路的要求是不一樣的，終結(jié)電阻的大小決定了數(shù)據(jù)線的信號比和反射率，終結(jié)電阻小則數(shù)據(jù)線信號反射低但是信噪比也較低；終結(jié)電阻高，則數(shù)據(jù)線的信噪比高，但是信號反射也會增加。因此主板上的終結(jié)電阻并不能非常好的匹配內(nèi)存模組，還會在一定程度上影響信號品質(zhì)。DDR2可以根據(jù)自已的特點(diǎn)內(nèi)建合適的終結(jié)電阻，這樣可以保證最佳的信號波形。使用DDR2不但可以降低主板成本，還得到了最佳的信號品質(zhì)，這是DDR不能比擬的。

Post CAS：它是為了提高DDR II內(nèi)存的利用效率而設(shè)定的。在Post CAS操作中，CAS信號（讀寫/命令）能夠被插到RAS信號后面的一個時鐘周期，CAS命令可以在附加延遲（Additive Latency）后面保持有效。原來的tRCD（RAS到CAS和延遲）被AL（Additive Latency）所取代，AL可以在0，1，2，3，4中進(jìn)行設(shè)置。由于CAS信號放在了RAS信號后面一個時鐘周期，因此ACT和CAS信號永遠(yuǎn)也不會產(chǎn)生碰撞沖突。

總的來說，DDR2采用了諸多的新技術(shù)，改善了DDR的諸多不足，雖然它目前有成本高、延遲慢能諸多不足，但相信隨著技術(shù)的不斷提高和完善，這些問題終將得到解決。