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DDR2와 DDR의 차이점

DDR과 비교하여 DDR2의 주요 개선 사항은 메모리 모듈 속도가 동일할 때 DDR 메모리의 두 배 대역폭을 제공할 수 있다는 것입니다. 이는 주로 장치당 2개의 DRAM 코어를 효율적으로 사용함으로써 달성됩니다. 이와 대조적으로 DDR 메모리는 장치당 하나의 DRAM 코어만 사용할 수 있습니다. 기술적으로 DDR2 메모리에는 여전히 하나의 DRAM 코어만 있지만 병렬로 액세스할 수 있어 액세스당 2개가 아닌 4개의 데이터 포인트를 처리할 수 있습니다.

두 배의 속도로 실행되는 데이터 버퍼와 결합된 DDR2 메모리는 클록 주기당 최대 4비트의 데이터를 처리할 수 있습니다. 이는 기존 DDR 메모리가 처리할 수 있는 2비트 데이터의 두 배입니다. DDR2 메모리의 또 다른 개선점은 기존 TSOP 방식 대신 FBGA 패키징을 사용한다는 점입니다.

하지만 DDR2 메모리에 사용되는 DRAM 코어 속도는 DDR과 동일하지만 DDR2의 물리적 사양이 DDR과 호환되지 않기 때문에 DDR2 메모리에 맞게 새로운 마더보드를 사용해야 합니다. 첫째, 인터페이스가 다릅니다. DDR2의 핀 수는 240핀인 반면, DDR 메모리는 184핀입니다. 둘째, DDR2 메모리의 VDIMM 전압은 1.8V로 DDR 메모리의 2.5V와도 다릅니다.

DDR2 정의:

DDR2(Double Data Rate 2) SDRAM은 JEDEC(Joint Electronic Equipment Engineering Committee)에서 개발한 차세대 메모리 기술 표준입니다. 세대 DDR 메모리 기술 표준의 가장 큰 차이점은 둘 다 클럭의 상승/하강 지연 동안 데이터 전송의 기본 방법을 사용하지만 DDR2 메모리는 이전 세대 DDR 메모리에 비해 두 배의 사전 읽기 기능을 가지고 있다는 것입니다(예: 4 -비트 데이터 읽기 프리페치). 즉, DDR2 메모리는 클럭당 외부 버스 속도의 4배로 데이터를 읽고 쓸 수 있으며, 내부 제어 버스 속도의 4배로 실행될 수 있습니다.

또한 DDR2 표준에서는 모든 DDR2 메모리가 현재 널리 사용되는 TSOP/TSOP-II 패키징과 다른 FBGA 패키징을 사용하도록 규정하고 있기 때문에 FBGA 패키징은 더 나은 전기적 성능과 열 방출을 제공할 수 있습니다. DDR2 메모리의 안정적인 작동과 미래 주파수 개발을 위한 견고한 기반을 제공합니다. DDR의 개발 역사를 되돌아보면, DDR266, DDR333을 거쳐 개인용 컴퓨터에 적용된 1세대 DDR200부터 오늘날의 듀얼채널 DDR400 기술에 이르기까지, 1세대 DDR의 개발 역시 기술의 한계에 이르렀고, 기존 방법으로는 작업 속도를 향상시키기가 어려웠으며, Intel의 최신 프로세서 기술이 개발됨에 따라 전면 버스의 메모리 대역폭에 대한 요구 사항이 점점 높아지고 있으며 더 높고 안정적인 작동 주파수를 갖춘 DDR2 메모리가 일반적인 추세가 될 것입니다.

DDR2와 DDR의 차이점:

DDR2 메모리의 다양한 신기술을 이해하기 전에 먼저 DDR과 DDR2 기술을 비교하는 일련의 데이터를 살펴보겠습니다.

1. 지연 문제:

위 표에서 볼 수 있듯이 동일한 코어 주파수에서 DDR2의 실제 작동 주파수는 DDR의 두 배입니다. 이는 DDR2 메모리가 표준 DDR 메모리보다 4BIT 사전 읽기 기능이 두 배 더 뛰어나기 때문입니다. 즉, DDR2와 DDR은 모두 클럭의 상승 및 하강 지연 동안 데이터 전송의 기본 방법을 사용하지만 DDR2는 DDR보다 시스템 명령 데이터를 미리 읽는 기능이 두 배 더 높습니다. 즉, 100MHz의 동일한 작동 주파수에서 DDR의 실제 주파수는 200MHz인 반면 DDR2는 400MHz에 도달할 수 있습니다.

또 다른 문제가 발생합니다. 동일한 작동 주파수를 가진 DDR 및 DDR2 메모리 중에서 후자의 메모리 대기 시간이 전자보다 느립니다. 예를 들어 DDR 200과 DDR2-400은 대기 시간이 동일한 반면 후자는 대역폭이 두 배입니다.

실제로 DDR2-400과 DDR 400의 대역폭은 동일하고 둘 다 3.2GB/s이지만 DDR400의 코어 작동 주파수는 200MHz인 반면 DDR2-400의 코어 작동 주파수는 100MHz이므로 DDR2의 지연이 발생합니다. -DDR400보다 400 더 높습니다.

2. 패키징과 발열:

DDR2 메모리 기술의 가장 큰 혁신점은 사용자들이 DDR의 2배라고 생각하는 전송 용량이 아니라, 더 낮은 메모리를 사용한다는 점이다. 열 발생과 낮은 전력 소비를 통해 DDR2는 표준 DDR의 400MHZ 제한을 뛰어넘어 더 빠른 주파수 증가를 달성할 수 있습니다.

DDR 메모리는 일반적으로 TSOP 칩 패키징을 사용합니다. 이 패키징은 주파수가 더 높을 때 핀이 너무 길어지면 안정성과 난이도에 영향을 미칩니다. 주파수 증가. 이것이 DDR의 핵심 주파수가 275MHZ를 초과하는 것이 어려운 이유입니다. DDR2 메모리는 FBGA 패키징을 사용합니다. 현재 널리 사용되는 TSOP 패키징 형태와 달리 FBGA 패키징은 더 나은 전기적 성능과 열 방출을 제공하여 DDR2 메모리의 안정적인 작동과 향후 주파수 개발을 보장합니다.

DDR2 메모리는 DDR 표준인 2.5V보다 훨씬 낮은 1.8V 전압을 사용하므로 전력 소비와 발열도 훨씬 적습니다.

DDR2에 채택된 새로운 기술:

위에서 언급한 차이점 외에도 DDR2에는 OCD, ODT 및 Post CAS라는 세 가지 새로운 기술이 도입되었습니다.

OCD(오프칩 드라이버): 오프라인 드라이버 조정이라고도 알려진 DDR II는 OCD를 통해 신호 무결성을 향상시킬 수 있습니다. DDR II는 풀업/풀다운 저항 값을 조정하여 전압을 동일하게 만듭니다. OCD를 사용하면 DQ-DQS 기울기를 줄여 신호 무결성을 향상할 수 있으며, 전압을 제어하여 신호 품질을 향상할 수 있습니다.

ODT: ODT는 코어에 내장된 종단 저항입니다. DDR SDRAM을 사용하는 마더보드에는 데이터 라인 터미널의 신호 반사를 방지하기 위해 많은 수의 종단 저항이 필요하다는 것을 알고 있습니다. 마더보드의 제조 비용이 크게 증가합니다. 실제로, 메모리 모듈마다 종단 회로에 대한 요구 사항이 다릅니다. 종단 저항의 크기에 따라 데이터 라인의 신호 비율과 반사율이 결정됩니다. 종단 저항이 작으면 데이터 라인의 신호 반사가 낮아집니다. 신호 대 잡음 비율도 낮습니다. 종단 저항이 높으면 데이터 라인의 신호 대 잡음 비율도 높지만 신호 반사도 증가합니다. 따라서 마더보드의 종단 저항은 메모리 모듈과 잘 일치하지 않으며 신호 품질에도 어느 정도 영향을 미칩니다. DDR2는 자체 특성에 따라 적절한 종단 저항을 구축할 수 있으므로 최상의 신호 파형을 보장할 수 있습니다. DDR2를 사용하면 마더보드 비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 DDR과 비교할 수 없는 최고의 신호 품질을 얻을 수 있습니다.

포스트 CAS: DDR II 메모리 활용 효율을 높이기 위해 설정됐다. Post CAS 동작에서는 RAS 신호 이후 한 클럭 사이클에 CAS 신호(읽기/쓰기/명령)가 삽입될 수 있으며, 추가 지연(Additive Latency) 후에도 CAS 명령은 유효하게 유지될 수 있습니다. 원래 tRCD(RAS-CAS 및 지연)는 0, 1, 2, 3, 4로 설정할 수 있는 AL(Additive Latency)로 대체됩니다. CAS 신호는 RAS 신호보다 한 클록 주기 뒤에 위치하므로 ACT와 CAS 신호는 결코 충돌하지 않습니다.

일반적으로 DDR2는 많은 새로운 기술을 채택하고 DDR의 많은 단점을 개선합니다. 현재는 높은 비용과 느린 지연 등 많은 단점이 있지만 기술이 지속적으로 개선되고 개선되면서 이러한 현상이 발생한다고 생각합니다. 문제는 결국 해결될 것입니다.

DDR3와 DDR2의 몇 가지 주요 차이점:

1. 버스트 길이(BL)

DDR3의 프리페치는 8비트이므로 버스트 전송 주기(버스트 길이 , BL)도 8로 고정되어 있습니다. DDR2 및 초기 DDR 아키텍처 시스템의 경우 BL=4도 일반적으로 사용됩니다. DDR3은 이 목적을 위해 4비트 Burst Chop(버스트 돌연변이) 모드를 추가합니다. BL=4 쓰기 작업은 BL=8 데이터 버스트 전송으로 결합됩니다. 그러면 이 버스트 모드는 A12 주소 라인을 통해 제어될 수 있습니다. 그리고 모든 버스트 인터럽트 작업은 DDR3 메모리에서 금지되고 지원되지 않으며 보다 유연한 버스트 전송 제어(예: 4비트 순차 버스트)로 대체될 것이라는 점에 유의해야 합니다.

2. 주소 지정 타이밍(Timing)

DDR2가 DDR에서 변경된 후 지연 주기 수가 증가하는 것처럼 DDR3의 CL 주기도 DDR2에 비해 향상됩니다. DDR2의 CL 범위는 일반적으로 2~5 사이인 반면, DDR3의 CL 범위는 5~11 사이이며, 추가 지연(AL)의 설계도 변경되었습니다. DDR2의 AL 범위는 0~4인 반면, DDR3 AL의 경우 0, CL-1, CL-2의 세 가지 옵션이 있습니다. 또한 DDR3에는 특정 작동 주파수에 따라 결정되는 새로운 타이밍 매개변수 쓰기 지연(CWD)도 추가되었습니다.

3. DDR3의 새로운 리셋(Reset) 기능

리셋은 DDR3의 중요한 새로운 기능으로, 이를 위해 특별히 핀이 준비되어 있습니다. DRAM 업계에서는 오랫동안 이 기능의 추가를 요청해왔고, 이제 마침내 DDR3에 구현되었습니다. 이 핀을 사용하면 DDR3의 초기화 프로세스가 쉬워집니다. Reset 명령이 유효하면 DDR3 메모리는 모든 작동을 중지하고 전력을 절약하기 위해 최소한의 활동으로 전환합니다.

재설정 기간 동안 DDR3 메모리는 대부분의 내부 기능을 끄고 모든 데이터 수신기와 송신기가 꺼지며 모든 내부 프로그램 장치, DLL(지연 고정 루프) 및 클록 회로가 재설정됩니다. 작동을 멈추고 데이터 버스의 모든 활동을 무시합니다. 이러한 방식으로 DDR3는 가장 절전 목적을 달성합니다.

4. DDR3에 ZQ 교정 기능 추가

ZQ도 새로운 핀이며 240ohm 저공차 기준 저항이 이 핀에 연결됩니다. 이 핀은 명령 세트를 사용하여 ODCE(On-Die Calibration Engine)를 통해 데이터 출력 드라이버 온 저항 및 ODT 종단 저항 값을 자동으로 확인합니다. 시스템이 이 명령어를 발행하면 해당 클록 사이클(전원 켜기 및 초기화 후 512 클록 사이클, 자체 새로 고침 작업 종료 후 256 클록 사이클, 기타 경우 온 저항 및 ODT 64 클록 사이클)을 사용합니다. 저항이 재조정됩니다.

5. 기준 전압을 두 개로 나눕니다.

DDR3 시스템에서는 메모리 시스템의 동작에 매우 중요한 기준 전압 신호 VREF를 두 개로 나눕니다. 두 개의 신호, 즉 서비스용 VREFCA와 데이터 버스용 VREFDQ는 시스템 데이터 버스의 신호 대 잡음 수준을 효과적으로 향상시킵니다.

6. P2P(Point-to-Point)

이는 시스템 성능을 향상하기 위한 중요한 변경 사항이자 DDR3와 DDR2의 주요 차이점이기도 합니다.

DDR3 시스템에서 메모리 컨트롤러는 하나의 메모리 채널만 처리하며 이 메모리 채널은 하나의 슬롯만 가질 ​​수 있습니다. 따라서 메모리 컨트롤러와 DDR3 메모리 모듈은 P2P(Point-to-Point) 관계(단일 물리적 뱅크)를 갖습니다. 모듈) 또는 P22P(Point-to-Two-Point) 관계(이중 물리적 뱅크 모듈)를 사용하여 주소/명령/제어 및 데이터 버스의 로드를 크게 줄입니다. 메모리 모듈의 경우 DDR2 카테고리와 유사하게 표준 DIMM(데스크탑 PC), SO-DIMM/Micro-DIMM(노트북 컴퓨터), FB-DIMM2(서버) 등이 있으며, 그중 2세대 FB-DIMM은 더 높은 사양의 DIMM AMB2(Advanced Memory Buffer)가 사용됩니다.

64비트 아키텍처용 DDR3은 온도에 따른 자동 자체 새로 고침 및 DDR3에서 사용하는 부분 자체 새로 고침과 같은 다른 기능으로 인해 주파수와 속도 면에서 분명히 더 많은 이점을 가지고 있습니다. 전력 소모도 DDR3가 훨씬 좋기 때문에 DDR2 메모리가 데스크톱이 아닌 서버에 처음 채택된 것처럼 모바일 장치에 먼저 채택될 가능성이 높습니다. CPU FSB가 가장 빠르게 발전하고 있는 PC 데스크탑 분야에서도 DDR3의 미래는 밝다. 현재 Intel은 DDR3 사양을 지원하는 새로운 칩인 Bear Lake를 내년 2분기에 출시할 예정이며, AMD도 K9 플랫폼에서 DDR2와 DDR3 사양을 모두 지원할 것으로 예상됩니다.

메모리 비동기 작업 모드에는 넓은 의미에서 메모리 작동 빈도가 CPU의 FSB와 일치하지 않는 경우를 메모리 비동기 작업 모드라고 부를 수 있습니다. 우선, 최초의 메모리 비동기 작업 모드는 초기 마더보드 칩셋에 나타났습니다. 이는 CPU FSB보다 33MHz 높거나 낮은 모드에서 메모리를 작동시킬 수 있습니다(단순한 33MHz 차이일 뿐입니다). 시스템 메모리 성능 또는 사용 오래된 메모리는 계속해서 잔열을 소모합니다. 둘째, 일반 작업 모드(CPU는 오버클럭되지 않음)에서는 현재 많은 마더보드 칩셋이 메모리 비동기 작업 모드도 지원합니다. 예를 들어 Intel 910GL 칩셋은 533MHz FSB 또는 133MHz CPU FSB만 지원하지만 DDR 266에서도 작동할 수 있습니다. 주파수 133MHz, 작동 주파수 166MHz의 DDR 333 및 작동 주파수 200MHz의 DDR 400이 정상적으로 작동하고 있습니다. (CPU FSB 133MHz와 DDR 400의 작동 주파수 200MHz는 현재 이미 66MHz 다릅니다.) , 하지만 조합이 다를 뿐 메모리 성능이 다릅니다. 세 번째로, CPU가 오버클럭될 때 메모리가 CPU의 오버클럭 능력을 방해하지 않도록 하기 위해 메모리의 작동 주파수를 낮춰 오버클럭을 용이하게 할 수 있습니다. 예를 들어 소켓 939 인터페이스를 갖춘 AMD의 Opteron 144는 오버클럭이 매우 쉽습니다. 많은 제품에서 FSB는 쉽게 300MHz를 초과할 수 있습니다. 그러나 메모리가 동기화된 작동 모드에 있는 경우 메모리의 등가 주파수는 DDR 600만큼 높아집니다. 300MHz FSB를 원활하게 초과하기 위해서는 당연히 불가능합니다. 오버클러킹하기 전에 마더보드 BIOS에서 메모리를 DDR 333 또는 DDR 266으로 설정하십시오. 300MHz FSB를 오버클러킹한 후 전자는 DDR 500(일부 최고 품질의 메모리는 이를 달성할 수 있음)인 반면 후자는 DDR 400(완전히 가능)입니다. 일반 표준 주파수) 메모리 비동기 모드를 올바르게 설정하면 오버클럭 성공에 도움이 되는 것을 볼 수 있습니다.

현재 거의 모든 마더보드 칩셋은 메모리 비동기식을 지원하며 Intel은 810 시리즈부터 최신 875 시리즈까지 이를 지원하며 VIA는 693 칩셋부터 이 기능을 제공했습니다.