Ddr что такое шина

Системное администрирование и мониторинг Linux/Windows серверов и видео CDN

Статьи по настройке и администрированию Windows/Linux систем

Немного об оперативной памяти

Ddr что такое шина

Новые поколения процессоров стимулировали разработку более скоростной памяти SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) с тактовой частотой 66 МГц, а модули памяти с такими микросхемами получили название DIMM(Dual In-line Memory Module).
Для использования с процессорами Athlon, а потом и с Pentium 4, было разработано второе поколение микросхем SDRAM — DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM). Технология DDR SDRAM позволяет передавать данные по обоим фронтам каждого тактового импульса, что предоставляет возможность удвоить пропускную способность памяти. При дальнейшем развитии этой технологии в микросхемах DDR2 SDRAM удалось за один тактовый импульс передавать уже 4 порции данных. Причем следует отметить, что увеличение производительности происходит за счет оптимизации процесса адресации и чтения/записи ячеек памяти, а вот тактовая частота работы запоминающей матрицы не изменяется. Поэтому общая производительность компьютера не увеличивается в два и четыре раза, а всего на десятки процентов. На рис. показаны частотные принципы работы микросхем SDRAM различных поколений.

Ddr что такое шина

Существуют следующие типы DIMM:

    • 72-pin SO-DIMM (Small Outline Dual In-line Memory Module) — используется для FPM DRAM (Fast Page Mode Dynamic Random Access Memory) и EDO DRAM (Extended Data Out Dynamic Random Access Memory)

Ddr что такое шина

    • 100-pin DIMM — используется для принтеров SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)

Ddr что такое шина

    • 144-pin SO-DIMM — используется для SDR SDRAM (Single Data Rate … ) в портативних компьютерах

Ddr что такое шина

    • 168-pin DIMM — используется для SDR SDRAM (реже для FPM/EDO DRAM в рабочих станциях/серверах

Ddr что такое шина

    • 172-pin MicroDIMM — используется для DDR SDRAM (Double date rate)

Ddr что такое шина

    • 184-pin DIMM — используется для DDR SDRAM

Ddr что такое шина

    • 200-pin SO-DIMM — используется для DDR SDRAM и DDR2 SDRAM

Ddr что такое шина

Ddr что такое шина

    • 214-pin MicroDIMM — используется для DDR2 SDRAM

Ddr что такое шина

    • 204-pin SO-DIMM — используется для DDR3 SDRAM

Ddr что такое шина

    • 240-pin DIMM — используется для DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM и FB-DIMM (Fully Buffered) DRAM

Ddr что такое шина

Ddr что такое шина

Ddr что такое шина

    • 244-pin Mini-DIMM – для Mini Registered DIMM

Ddr что такое шина

    • 256-pin SO-DIMM — используется для DDR4 SDRAM

Ddr что такое шина

    • 284-pin DIMM — используется для DDR4 SDRAM

Ddr что такое шина

Чтобы нельзя было установить неподходящий тип DIMM-модуля, в текстолитовой плате модуля делается несколько прорезей (ключей) среди контактных площадок, а также справа и слева в зоне элементов фиксации модуля на системной плате. Для механической идентификации различных DIMM-модулей используется сдвиг положения двух ключей в текстолитовой плате модуля, расположенных среди контактных площадок. Основное назначение этих ключей — не дать установить в разъем DIMM-модуль с неподходящим напряжением питания микросхем памяти. Кроме того, расположение ключа или ключей определяет наличие или отсутствие буфера данных и т. д.

Ddr что такое шина

Модули DDR имеют маркировку PC. Но в отличие от SDRAM, где PC обозначало частоту работы (например PC133 – память предназначена для работы на частоте 133МГц), показатель PC в модулях DDR указывает на максимально достижимую пропускную способностью, измеряемую в мегабайтах в секунду.

DDR2 SDRAM

Название стандартаТип памятиЧастота памятиЧастота шиныПередача данных в секунду (MT/s)Пиковая скорость передачи данных
PC2-3200DDR2-400100 МГц200 МГц4003200 МБ/с
PC2-4200DDR2-533133 МГц266 МГц5334200 МБ/с
PC2-5300DDR2-667166 МГц333 МГц6675300 МБ/с
PC2-5400DDR2-675168 МГц337 МГц6755400 МБ/с
PC2-5600DDR2-700175 МГц350 МГц7005600 МБ/с
PC2-5700DDR2-711177 МГц355 МГц7115700 МБ/с
PC2-6000DDR2-750187 МГц375 МГц7506000 МБ/с
PC2-6400DDR2-800200 МГц400 МГц8006400 МБ/с
PC2-7100DDR2-888222 МГц444 МГц8887100 МБ/с
PC2-7200DDR2-900225 МГц450 МГц9007200 МБ/с
PC2-8000DDR2-1000250 МГц500 МГц10008000 МБ/с
PC2-8500DDR2-1066266 МГц533 МГц10668500 МБ/с
PC2-9200DDR2-1150287 МГц575 МГц11509200 МБ/с
PC2-9600DDR2-1200300 МГц600 МГц12009600 МБ/с

DDR3 SDRAM

Название стандартаТип памятиЧастота памятиЧастота шиныПередач данных в секунду(MT/s)Пиковая скорость передачи данных
PC3-6400DDR3-800100 МГц400 МГц8006400 МБ/с
PC3-8500DDR3-1066133 МГц533 МГц10668533 МБ/с
PC3-10600DDR3-1333166 МГц667 МГц133310667 МБ/с
PC3-12800DDR3-1600200 МГц800 МГц160012800 МБ/с
PC3-14400DDR3-1800225 МГц900 МГц180014400 МБ/с
PC3-16000DDR3-2000250 МГц1000 МГц200016000 МБ/с
PC3-17000DDR3-2133266 МГц1066 МГц213317066 МБ/с
PC3-19200DDR3-2400300 МГц1200 МГц240019200 МБ/с

В таблицах указываются именно пиковые величины, на практике они могут быть недостижимы.
Для комплексной оценки возможностей RAM используется термин пропускная способность памяти. Он учитывает и частоту, на которой передаются данные и разрядность шины и количество каналов памяти.

Пропускная способность = Частота шины x ширину канала x кол-во каналов

Для всех DDR — количество каналов = 2 и ширина равна 64 бита.
Например, при использовании памяти DDR2-800 с частотой шины 400 МГц пропускная способность будет:

(400 МГц x 64 бит x 2)/ 8 бит = 6400 Мбайт/с

Каждый производитель каждому своему продукту или детали дает его внутреннюю производственную маркировку, называемую P/N (part number) — номер детали.
Для модулей памяти у разных производителей она выглядит примерно так:

  • Kingston KVR800D2N6/1G
  • OCZ OCZ2M8001G
  • Corsair XMS2 CM2X1024-6400C5

На сайте многих производителей памяти можно изучить, как читается их Part Number.

Kingston Part NumberDescription
KVR1333D3D4R9SK2/16G16GB 1333MHz DDR3 ECC Reg CL9 DIMM (Kit of 2) DR x4 w/TS

Ddr что такое шина

Так же советую почитать немного об USB портах и типах.

Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана
Bauman National Library

Персональные инструменты

DDR SDRAM

Ddr что такое шина

Ddr что такое шина

Ddr что такое шина

DDR SDRAM (от англ. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных) — тип компьютерной памяти, используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видеопамяти. Пришла на смену памяти типа SDRAM. Является классом запоминающих интегральных схем, используемых в компьютерах. SDRAM DDR, также названный DDR1 SDRAM, был заменен DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM и DDR4 SDRAM. Ни один из его преемников не является прямым или обратно совместимым с DDR2 SDRAM, имея в виду DDR2, DDR3, и модули памяти DDR4 не будут работать в DDR1-оборудованных системных платах, и наоборот.

По сравнению со скоростью передачи данных (SDR) SDRAM, интерфейс DDR SDRAM делает возможными более высокие скорости передачи электрических данных и тактовых сигналов. При реализации часто приходится использовать схемы, такие как циклы фазовой автоподстройки и самокалибровка для достижения требуемой точности синхронизации. Интерфейс использует двойную перекачку (передача данных и по нарастающим и по убывающим фронтам синхросигнала), чтобы удвоить пропускную способность шины данных без соответствующего увеличения тактовой частоты. Одно преимущество подавления тактовой частоты состоит в том, что это уменьшает сигнальные требования целостности к печатной плате, соединяющей память с контроллером. Имя «двойная скорость передачи данных» (от англ. double data rate ) относится к тому, что SDRAM DDR с определенной тактовой частотой достигает почти дважды пропускной способности SDRAM SDR, работающего в той же тактовой частоте, из-за этой двойной перекачки. С помощью данных передаются 64 бита, в то время как, DDR SDRAM, дает скорость передачи данных (с тактовой частотой шины памяти) × 2 (для двойной скорости) × 64 (число битов, переданных) / 8 (число бит / байт). Таким образом, с частотой шины 100 МГц, DDR SDRAM дает максимальную скорость передачи 1600 МБ / с. [1]

«Начавшись в 1996 и завершающий в июне 2000, компания JEDEC развивал DDR (Двойная Скорость передачи данных) спецификация (JESD79) SDRAM». JEDEC установил нормы для скоростей передачи данных SDRAM DDR, разделенной на две части. Первая спецификация для микросхем памяти, и второе для модулей памяти.

Содержание

Спецификация чипов памяти

Чипы и модули

НазваниеЧастота памяти
(MHz)
Время цикла [2]
(ns)
Частота шины В./Выв.
(MHz)
Ск. передачи данных
(MT/s)
VDDQ
(V)
Название модуляПик. ск. передачи данных
(MB/s)
Задержка
(CL-tRCD-tRP)
DDR-200100101002002.5±0.2PC-16001600
DDR-266133.337.5133.33266.67PC-21002133.332.5-3-3
DDR-333166.676166.67333.33PC-27002666.67
DDR-400A
DDR-400B
DDR-400C
20052004002.6±0.1PC-320032002.5-3-3
3-3-3
3-4-4

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 пакетов, в которых DDR SDRAM изготавливается 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 вызываемого DIMMs, 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 один, SDRAM имеет два). У SDRAM DDR для портативных компьютеров, ТАКИМ-ОБРАЗОМ-DIMMS, есть 200 контактов, который является тем же количеством контактов как DDR2, DDR2 SO-DIMMs. Эти две спецификации отмечены очень похоже, и заботу нужно соблюдать во время вставки, если не уверенный 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. Чипсы 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. [3]

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/зарегистрированных модулей, специально разработанных для некоторых серверов, но некоторые универсальные производители их 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 компьютеров/ноутбуках, но превращают запись в рынок серверов. Обычно есть 4 банка, и только одна строка может быть активной в каждом банке. [4]

Особенности модулей

Звания 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.

Вместимость. Количество устройств 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 (8×4) для non-ECC.

ECC vs non-ECC Модули, имеющие код с исправлением ошибок помечены как ECC. Модули без исправлением ошибок помечены 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) vs unbuffered.

Упаковка Обычно модуль DIMM или SODIMM.

Потребляемая мощность Тест с DDR и DDR2 RAM в 2005 году показало, 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 производит калькуляторы для оценки мощности, используемой различными типами памяти. Общая емкость модуля является продуктом мощности одного чипа по количеству чипов. Модули 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 фишек вместо × 4 будет иметь больше рангов.

Вариации модуля SDRAM 1GB PC2100 DDR с ECC
Module size (GB)Количество чиповРазмер чипа (Мбит)Организация чипаКоличество рангов
13625664M×42
11851264M×82
118512128M×41

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.

Высокая плотность RAM 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.

Вариации

DDR SDRAM
Standard
Тактовая частота шины
(MHz)
Внут. скорость
(MHz)
Упреждающая выборка
(min burst)
Скорость передачи
(MT/s)
НапряжениеDIMM
pins
SO-DIMM
pins
MicroDIMM
pins
DDR100–200100–2002n200–4002.5/2.6184200172
DDR2200–533.33100–266.674n400–1066.671.8240200214
DDR3400–1066.67100–266.678n800–2133.331.5/1.35240204214
DDR41066.67–2133.33133.33–266.678n2133.33–4266.671.05/1.2288256

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. [5]

MDDR является аббревиатурой, что 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.

Источник