Синхронная динамическая память с произвольным доступом с двойной скоростью передачи данных 2 ( DDR2 SDRAM ) — интерфейс синхронной динамической памяти с произвольным доступом (SDRAM) с двойной скоростью передачи данных (DDR) . Это стандарт JEDEC (JESD79-2); впервые опубликован в сентябре 2003 года. [2] DDR2 пришла на смену оригинальной спецификации DDR SDRAM , а в 2007 году ей на смену пришла DDR3 SDRAM . Модули памяти DDR2 DIMM несовместимы ни напрямую с DDR3, ни обратно с DDR.
В дополнение к двойной подкачке шины данных , как в DDR SDRAM (передача данных по восходящим и нисходящим фронтам сигнала тактовой частоты шины ), DDR2 обеспечивает более высокую скорость шины и требует меньше энергии, работая с внутренним тактовым генератором на половине скорости шины данных. Эти два фактора объединяются, чтобы произвести в общей сложности четыре передачи данных за цикл внутреннего тактового генератора.
Поскольку внутренние часы DDR2 работают на половине внешней тактовой частоты DDR, память DDR2, работающая на той же внешней тактовой частоте шины данных, что и DDR, приводит к тому, что DDR2 может обеспечить ту же пропускную способность , но с лучшей задержкой . В качестве альтернативы, память DDR2, работающая на вдвое большей внешней тактовой частоте шины данных, чем DDR, может обеспечить вдвое большую пропускную способность с той же задержкой. Модули памяти DDR2 с лучшим рейтингом как минимум вдвое быстрее модулей памяти DDR с лучшим рейтингом. Максимальная емкость имеющихся в продаже модулей DDR2 DIMM составляет 8 ГБ, но поддержка и доступность чипсетов для этих модулей DIMM редки, и чаще используются 2 ГБ на DIMM. [ необходима цитата ] [3]
DDR2 SDRAM впервые была произведена компанией Samsung в 2001 году. В 2003 году организация по стандартизации JEDEC вручила Samsung награду «Техническое признание» за усилия компании по разработке и стандартизации DDR2. [1]
DDR2 была официально представлена во втором квартале 2003 года с двумя начальными тактовыми частотами: 200 МГц (называемая PC2-3200) и 266 МГц (PC2-4200). Обе работали хуже, чем исходная спецификация DDR из-за более высокой задержки, что увеличивало общее время доступа. Однако исходная технология DDR достигала максимальной тактовой частоты около 200 МГц (400 МТ/с). Существуют более производительные чипы DDR, но JEDEC заявила, что они не будут стандартизированы. Эти чипы в основном являются стандартными чипами DDR, которые были протестированы и оценены производителем как способные работать на более высоких тактовых частотах. Такие чипы потребляют значительно больше энергии, чем чипы с более низкой тактовой частотой, но обычно не обеспечивают существенного улучшения реальной производительности. DDR2 начала становиться конкурентоспособной по сравнению со старым стандартом DDR к концу 2004 года, поскольку стали доступны модули с более низкими задержками. [4]
Ключевое различие между DDR2 и DDR SDRAM заключается в увеличении длины предварительной выборки. В DDR SDRAM длина предварительной выборки составляла два бита на каждый бит в слове; тогда как в DDR2 SDRAM она составляет четыре бита. Во время доступа четыре бита считывались или записывались в очередь предварительной выборки глубиной в четыре бита или из нее. Эта очередь получала или передавала свои данные по шине данных за два такта шины данных (каждый такт передавал два бита данных). Увеличение длины предварительной выборки позволило DDR2 SDRAM удвоить скорость передачи данных по шине данных без соответствующего удвоения скорости доступа к массиву DRAM. DDR2 SDRAM была разработана с такой схемой, чтобы избежать чрезмерного увеличения энергопотребления.
Частота шины DDR2 повышается за счет усовершенствований электрического интерфейса, терминации на кристалле , буферов предварительной выборки и драйверов вне кристалла. Однако задержка значительно увеличивается в качестве компромисса. Буфер предварительной выборки DDR2 имеет глубину в четыре бита, тогда как для DDR он составляет два бита. В то время как DDR SDRAM имеет типичные задержки чтения от двух до трех циклов шины, DDR2 может иметь задержки чтения от трех до девяти циклов, хотя типичный диапазон составляет от четырех до шести. Таким образом, память DDR2 должна работать с удвоенной скоростью передачи данных, чтобы достичь той же задержки.
Еще одной платой за увеличение пропускной способности является требование, чтобы чипы были упакованы в более дорогой и сложный в сборке корпус BGA по сравнению с корпусом TSSOP предыдущих поколений памяти, таких как DDR SDRAM и SDR SDRAM . Это изменение корпуса было необходимо для сохранения целостности сигнала на более высоких скоростях шины.
Экономия энергии достигается в первую очередь за счет улучшенного производственного процесса за счет усадки кристалла, что приводит к снижению рабочего напряжения (1,8 В по сравнению с 2,5 В у DDR). Более низкая тактовая частота памяти также может позволить снизить энергопотребление в приложениях, не требующих максимально возможных скоростей передачи данных.
Согласно JEDEC [5], максимальное рекомендуемое напряжение составляет 1,9 вольта и должно рассматриваться как абсолютный максимум, когда стабильность памяти является проблемой (например, в серверах или других критически важных устройствах). Кроме того, JEDEC утверждает, что модули памяти должны выдерживать до 2,3 вольта, прежде чем они получат необратимое повреждение (хотя они могут фактически не работать правильно на этом уровне).
Для использования в компьютерах DDR2 SDRAM поставляется в DIMM с 240 контактами и одним установочным пазом. Ноутбучные DDR2 SO-DIMM имеют 200 контактов и часто имеют дополнительную букву S в обозначении. DIMM идентифицируются по пиковой пропускной способности (часто называемой пропускной способностью).
* Некоторые производители маркируют свои модули DDR2 как PC2-4300, PC2-5400 или PC2-8600 вместо соответствующих названий, предложенных JEDEC. По крайней мере один производитель сообщил, что это отражает успешное тестирование на более высокой, чем стандартная, скорости передачи данных [9], в то время как другие просто округляют для названия.
Примечание: DDR2-xxx обозначает скорость передачи данных и описывает необработанные чипы DDR, тогда как PC2-xxxx обозначает теоретическую пропускную способность (с усеченными двумя последними цифрами) и используется для описания собранных модулей DIMM. Пропускная способность рассчитывается путем умножения числа передач в секунду на восемь. Это связано с тем, что модули памяти DDR2 передают данные по шине шириной 64 бита данных, а поскольку байт состоит из 8 бит, это соответствует 8 байтам данных на передачу.
Помимо вариантов пропускной способности и емкости, модули могут:
Примечание:
Модули DDR2 DIMM не имеют обратной совместимости с модулями DDR DIMM. Выемка на модулях DDR2 DIMM находится в другом положении, чем на модулях DDR DIMM, а плотность контактов выше, чем у модулей DDR DIMM в настольных компьютерах. DDR2 — это 240-контактный модуль, DDR — это 184-контактный модуль. Ноутбуки имеют 200-контактные модули SO-DIMM для DDR и DDR2; однако выемка на модулях DDR2 находится в немного другом положении, чем на модулях DDR.
Модули памяти DDR2 DIMM с более высокой скоростью можно смешивать с модулями DDR2 DIMM с более низкой скоростью, хотя контроллер памяти будет работать со всеми модулями DIMM на той же скорости, что и с самым низкоскоростным модулем DIMM.
GDDR2, форма GDDR SDRAM , была разработана Samsung и представлена в июле 2002 года. [10] Первым коммерческим продуктом, заявлявшим об использовании технологии «DDR2», была видеокарта Nvidia GeForce FX 5800. Однако эта память GDDR2, используемая на видеокартах, не является DDR2 как таковой, а скорее ранней средней точкой между технологиями DDR и DDR2. Использование «DDR2» для обозначения GDDR2 является разговорным неправильным употреблением термина . В частности, отсутствует повышающее производительность удвоение тактовой частоты ввода-вывода. У нее были серьезные проблемы с перегревом из-за номинальных напряжений DDR. С тех пор ATI усовершенствовала технологию GDDR до GDDR3 , которая основана на DDR2 SDRAM, хотя и с несколькими дополнениями, подходящими для видеокарт.
GDDR3 обычно использовалась в видеокартах и некоторых планшетных ПК. Однако, с появлением бюджетных и средних видеокарт, которые заявляют, что используют "GDDR2", в эту смесь добавилось еще больше путаницы. Эти карты на самом деле используют стандартные чипы DDR2, разработанные для использования в качестве основной системной памяти, хотя и работают с более высокими задержками для достижения более высоких тактовых частот. Эти чипы не могут достичь тактовых частот GDDR3, но они недорогие и достаточно быстрые, чтобы использоваться в качестве памяти на картах среднего уровня.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь ){{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )Примечание**: для просмотра или загрузки этих документов на сайте JEDEC требуется регистрация (членский взнос в размере 2500 долларов США): http://www.jedec.org/standards-documents