DDR, DDR2, DDR3 라벨이 붙은 메모리 모듈은 무엇을 의미하나요?

DDR은 SDRAM 이후에 개발된 메모리 기술입니다. DDR은 원래 영어로 "DoubleDataRate"를 의미하며, 이중 데이터 전송 모드입니다. "더블"이라고 불리는 이유는 "싱글"이 있다는 뜻입니다. 우리가 매일 사용하는 SDRAM은 "싱글 데이터 전송 모드"에 있습니다. 이런 종류의 메모리의 특징은 하나의 메모리 클럭 주기에 구형파라는 것입니다. 하나의 작업(읽기 또는 쓰기)은 상승 에지에서 수행되는 반면, DDR은 하나의 메모리 클럭 사이클에서 구형파의 상승 에지에서 하나의 작업을 수행하고 구형파의 하강 에지에서도 하나의 작업을 수행하는 새로운 설계를 도입합니다. 한 번의 작업, 한 번의 클록 주기에서 DDR은 SDRAM이 완료하는 데 두 번의 주기가 걸리는 작업을 완료할 수 있습니다. 따라서 이론적으로 동일한 속도에서 DDR 메모리의 성능은 SDR 메모리의 두 배입니다. 이는 간단히 100MHZ DDR로 이해될 수 있습니다. =200MHZ SDR.

DDR 메모리는 SDRAM과 역호환되지 않습니다.

DDR 메모리는 184라인 구조를 사용합니다. DDR 메모리는 SDRAM과 역호환되지 않으며 DDR용으로 특별히 설계된 마더보드와 시스템이 필요합니다.

DDR-II 메모리는 기존 DDR-I 메모리를 대체할 것이며, 동작 클럭은 400MHz 이상이 될 것으로 예상된다. (현대를 비롯한 많은 메모리 제조사들은 DDR을 출시하지 않을 것이라고 밝혔다.) -I 메모리) II 400 메모리 제품). JEDEC 조직자가 정교화한 DDR-II 표준으로 판단하면 PC 및 기타 시장을 대상으로 하는 DDR-II 메모리는 400MHz, 533MHz, 667MHz 등 다양한 클럭 주파수를 갖게 됩니다.

고급 DDR-II 메모리에는 800MHz와 1000MHz의 두 가지 주파수가 있습니다. DDR-II 메모리는 200, 220, 240핀 FBGA 패키지로 제공됩니다. 초기 DDR-II 메모리는 0.13 마이크론 생산 공정을 사용하고 메모리 입자의 전압은 1.8V, 용량 밀도는 512MB입니다. DDR-II는 DDR-I 메모리와 동일한 명령을 사용하지만 새로운 기술을 통해 DDR-II 메모리는 4~8채널의 펄스 폭을 가질 수 있습니다. DDR-II에는 CAS, OCD, ODT와 같은 새로운 성능 표시기와 인터럽트 명령이 통합됩니다. DDR-II 표준은 또한 4비트 및 8비트 512MB 메모리에 대해 1KB 주소 지정 설정을 제공하고 16비트 512MB 메모리에 대해 2KB 주소 지정 설정을 제공합니다.

DDR-II 메모리 표준에는 4비트 프리페치(4비트의 프리페치) 성능도 포함되어 있는 반면, DDR-I 기술의 프리페치 수는 2비트에 불과합니다.

DDR3의 시장 도입 시기는 2006년 하반기로 예상되며, 최고 데이터 전송 속도 기준은 1600Mbps에 이른다. 그러나 구체적인 설계 측면에서는 DDR3와 DDR2의 인프라 간에 본질적인 차이가 없습니다. 어떤 관점에서 보면 DDR3는 DDR2 개발이 직면한 한계를 해결하기 위해 만들어진 제품이다.

DDR2의 데이터 전송 주파수가 800MHz로 발전하면 핵심 작동 주파수가 200MHz에 도달하므로 이를 위로 높이는 것이 더 어렵기 때문에 지속 가능한 개발을 보장하려면 새로운 기술을 사용해야 합니다. 속도. 한편, 속도 증가로 인해 메모리의 주소/명령 및 제어 버스에도 새로운 토폴로지가 필요하며 업계에서도 메모리의 에너지 소비가 낮아야 하므로 DDR3가 충족해야 하는 요구 사항은 다음과 같습니다. :

더 높은 외부 데이터 전송 속도

더 진보된 주소/명령 및 제어 버스 토폴로지 아키텍처

성능을 보장하면서 에너지 소비를 더욱 줄입니다.

위 요구 사항을 충족하기 위해 DDR3는 DDR2를 기반으로 다음과 같은 새로운 설계를 채택합니다.

8비트 프리페치 설계, DDR2는 4비트 프리페치이므로 DRAM 코어의 주파수는 인터페이스 주파수 1/8에 불과합니다. , DDR3-800의 핵심 작동 주파수는 100MHz에 불과합니다.

주소/명령 및 제어 버스의 부담을 줄이기 위해 지점 간 토폴로지 아키텍처를 채택합니다.

생산을 채택합니다. 100nm 이하로 공정을 진행하고 작동 전압을 1.8V에서 1.5V로 낮추고 비동기 리셋(Reset) 및 ZQ 교정 기능을 추가합니다.

이 미래 DDR SDRAM 제품군의 최신 제품을 더 잘 이해하기 위해 아래 DDR3와 DDR2를 비교해 보겠습니다.

DDR3과 DDR2의 차이점

1. 논리 뱅크 수

DDR2 SDRAM은 4Bank와 8Bank 설계로 향후 대용량에 대응하도록 설계되었습니다. 칩 요구 사항. DDR3는 2Gb 용량으로 시작할 가능성이 높아 시작 논리 뱅크는 8개이며, 향후 16개 논리 뱅크를 준비하고 있다.

2. 패키지

DDR3에는 몇 가지 새로운 기능으로 인해 더 많은 핀이 있습니다. 8비트 칩은 78볼 FBGA 패키지를 사용하고 16비트 칩은 96을 사용합니다. -ball FBGA 패키지. DDR2에는 60/68/84 볼 FBGA 패키지의 세 가지 사양이 있습니다.

그리고 DDR3은 친환경 패키지에 들어 있어야 하며 유해 물질을 포함할 수 없습니다.

3. 버스트 길이(BL, Burst Length)

DDR3의 프리페치는 8비트이므로 버스트 전송 주기(BL, Burst Length)도 8로 고정되어 있으며, DDR2 및 초기 DDR 아키텍처 시스템의 경우 BL=4도 일반적으로 사용됩니다. DDR3에는 BL=4 읽기 작업과 BL=4 쓰기 작업으로 구성된 4비트 버스트 촙 모드가 추가되어 데이터 버스트 전송을 합성합니다. BL=8이며 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.

3. 주소 지정 타이밍(Timing)

DDR2가 DDR에서 변경된 후 지연 주기 수가 증가한 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 매개변수인 쓰기 지연(CWD)도 추가되었습니다.

4. 새로운 기능 - 리셋

리셋은 DDR3의 중요한 새로운 기능으로, 이를 위해 특별히 핀이 준비되어 있습니다. DRAM 업계에서는 오랫동안 이 기능을 요청해왔고, 이제 마침내 DDR3에 구현되었습니다. 이 핀을 사용하면 DDR3의 초기화 프로세스가 쉬워집니다. Reset 명령이 유효하면 DDR3 메모리는 모든 작동을 중지하고 최소 활성 상태로 전환하여 전력을 절약합니다. 재설정 기간 동안 DDR3 메모리는 대부분의 내부 기능을 끄므로 모든 데이터 수신기와 송신기가 꺼집니다. 모든 내부 프로그래밍 장치가 재설정되고 DLL(지연 고정 루프) 및 클록 회로가 작동을 멈추고 데이터 버스의 모든 움직임이 무시됩니다. 이러한 방식으로 DDR3는 가장 절전 목적을 달성합니다.

5. 새로운 기능 - ZQ 교정

ZQ도 새로운 핀이며 240Ω 낮은 공차 기준 저항이 이 핀에 연결됩니다. 이 핀은 명령 세트를 사용하여 온칩 교정 엔진(ODCE, On-Die Calibration Engine)을 통해 데이터 출력 드라이버 온 저항 및 ODT 종단 저항 값을 자동으로 확인합니다. 시스템이 이 명령을 발행하면 해당 클록 사이클(전원 켜기 및 초기화 후 512개 클록 사이클, 자체 새로 고침 작업 종료 후 256개 클록 사이클, 기타 경우에는 64개 클록 사이클)을 사용합니다. 재보정됩니다.

6. 기준 전압을 두 개로 나눈다

메모리 시스템의 동작에 매우 중요한 기준 전압 신호 VREF는 DDR3에서 두 개의 신호로 나뉜다. 체계. 하나는 명령 및 주소 신호를 제공하는 VREFCA이고, 다른 하나는 데이터 버스를 제공하는 VREFDQ입니다. 이는 시스템 데이터 버스의 신호 대 잡음 수준을 효과적으로 향상시킵니다.

7. 온도에 따른 자동 셀프 리프레시(SRT, Self-Refresh 온도)

저장된 데이터가 손실되지 않도록 하려면 DRAM을 정기적으로 리프레시해야 하며, DDR3도 예외는 아닙니다. 그러나 최대 전력을 절약하기 위해 DDR3는 새로운 자동 셀프 리프레시(ASR, Automatic Self-Refresh) 설계를 채택했습니다. ASR이 시작되면 DRAM 칩에 내장된 온도 센서를 통해 리프레시 주파수가 제어됩니다. 리프레시 주파수가 높으면 전력 소비가 커지고 온도도 상승하기 때문입니다. 반면에 온도 센서는 새로 고침 빈도를 줄이고 작동 온도를 낮추면서 데이터가 손실되지 않도록 합니다. 그러나 DDR3의 ASR은 옵션 설계이며 시중의 모든 DDR3 메모리가 이 기능을 지원하는 것은 아닙니다. 따라서 Self-Refresh 온도 범위(SRT, Self-Refresh 온도)라는 추가 기능이 있습니다. 모드 레지스터를 통해 두 가지 온도 범위를 선택할 수 있습니다. 하나는 정상 온도 범위(예: 0°C ~ 85°C)이고 다른 하나는 최대 95°C와 같은 확장 온도 범위입니다. DRAM 내부에 설정된 이 두 가지 온도 범위에 대해 DRAM은 일정한 주파수와 전류로 리프레시 작업을 수행합니다.

8. 부분 어레이 자가 새로 고침(RASR, Partial Array Self-Refresh)

이 기능을 통해 DDR3 메모리 칩은 일부만 새로 고칠 수 있습니다. 모든 새로 고침 대신 로직 뱅크를 사용하여 자체 새로 고침으로 인한 전력 소비를 최소화합니다. 이는 모바일 DRAM의 설계와 매우 유사합니다.

9. Point-to-Point 연결(P2P, Point-to-Point)

이는 시스템 성능 향상을 위한 중요한 변화이자 DDR2와의 주요 차이점이기도 합니다. 체계. DDR3 시스템에서 메모리 컨트롤러는 하나의 메모리 채널만 처리하며 이 메모리 채널은 하나의 슬롯만 가질 ​​수 있습니다. 따라서 메모리 컨트롤러와 DDR3 메모리 모듈 간의 관계는 지점 간(P2P, Point-to-Point)(단일 물리적 뱅크 모듈) 또는 지점 간(P22P, Point-to-Point) 관계입니다. 2점) 관계(이중 물리적 뱅크 모듈)를 사용하여 주소/명령/제어 및 데이터 버스의 부하를 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. 그러나 DDR3 메모리 모듈에 대한 표준 설정 작업은 이제 막 시작되었으며 핀 설계는 아직 완료되지 않았습니다.

위의 9가지 사항 외에도 DDR3에는 전원 관리 및 다목적 레지스터에 대한 새로운 설계가 있지만 아직 논의 단계이고 그다지 중요한 기능은 아니기 때문에 언급하지 않겠습니다. 자세한 소개는 여기에서 논의하세요. DDR3와 DDR2의 비교를 요약하자면:

DDR2와 DDR3의 사양을 비교하면 업계에서는 DDR3-800이 하이엔드 애플리케이션 시장으로 제한될 것이라고 믿고 있는데, 이는 DDR3의 처리와 약간 비슷합니다. DDR2-400은 현재 데스크탑 컴퓨터에서 1066MHz의 속도로 시작될 것으로 예상된다

전체 사양에서 DDR3의 설계 아이디어는 DDR2와 크게 다르지 않습니다. 속도는 여전히 프리페치 비트 수를 늘리는 것입니다. 그러나 DDR2와 DDR의 비교와 마찬가지로 동일한 클럭 주파수에서 DDR2와 DDR3의 데이터 대역폭은 동일하지만 DDR3는 속도 향상 가능성이 더 큽니다. 따라서 DDR2에서 그랬던 것처럼 초기에는 DDR3에 대해 높은 기대를 가질 필요가 없습니다. 물론, 에너지 소비 제어 측면에서는 DDR3가 훨씬 더 우수하기 때문에 DDR2 메모리를 가장 먼저 환영하는 것이 데스크톱 컴퓨터가 아닌 서버인 것처럼 모바일 장치에서 가장 먼저 환영받을 가능성이 높습니다.

CPU FSB가 가장 빠르게 개선되고 있는 PC 데스크탑 분야에서는 DDR3도 향후 느린 프로세스를 경험할 것입니다