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DDR2 (Double Data Rate 2) SDRAM é um padrão de tecnologia de memória de nova geração desenvolvido pelo JEDEC (Joint Electronic Equipment Engineering Committee). A maior diferença entre ele e o padrão de tecnologia de memória DDR da geração anterior é que, embora o mesmo use o aumento do clock / O método básico de transmissão de dados enquanto diminui o atraso, a memória DDR2 tem o dobro da capacidade de pré-leitura da memória DDR da geração anterior ( ie: dados de 4 bits lidos antes da busca) Em outras palavras, a memória DDR2 pode ler / gravar dados a 4 vezes a velocidade do barramento externo por relógio e pode operar a 4 vezes a velocidade do barramento de controle interno.
1. Princípios básicos:
Comparado com o DDR, o principal aprimoramento do DDR2 é que ele pode fornecer o dobro da largura de banda da memória DDR quando a velocidade do módulo de memória é a mesma. Isso é obtido principalmente por meio do uso eficiente de dois núcleos DRAM em cada dispositivo. Em contraste, a memória DDR pode usar apenas um núcleo DRAM em cada dispositivo. Tecnicamente falando, ainda existe apenas um núcleo DRAM na memória DDR2, mas pode ser acessado em paralelo, processando 4 dados ao invés de dois em cada acesso.
Combinado com o buffer de dados rodando em velocidade dupla, a memória DDR2 pode processar até 4 bits de dados em cada ciclo de clock, que é duas vezes mais alto que os dados de 2 bits que podem ser processados pela memória DDR tradicional. Outra melhoria da memória DDR2 é que ela usa o pacote FBGA em vez do método TSOP tradicional.
No entanto, embora a memória DDR2 use a mesma velocidade de núcleo DRAM do DDR, ainda temos que usar uma nova placa-mãe para corresponder à memória DDR2 porque as especificações físicas do DDR2 são incompatíveis com o DDR. Primeiro, a interface é diferente. O DDR2 tem 240 pinos, enquanto a memória DDR tem 184 pinos. Em segundo lugar, a voltagem VDIMM da memória DDR2 é 1.8 V, que também é diferente dos 2.5 V da memória DDR.
Além disso, como o padrão DDR2 estipula que todas as memórias DDR2 são empacotadas em FBGA, ao contrário do pacote TSOP / TSOP-II atualmente amplamente usado, o pacote FBGA pode fornecer melhor desempenho elétrico e dissipação de calor, que é uma memória DDR2 estável. O trabalho e o desenvolvimento de futuras frequências fornecem uma base sólida. Relembrando o desenvolvimento do DDR, desde a primeira geração do DDR200 aplicada a computadores pessoais através do DDR266, DDR333 até a tecnologia DDR400 dual-channel de hoje, o desenvolvimento da primeira geração do DDR atingiu o limite da tecnologia e tem sido difícil de melhorar memória através de métodos convencionais. Com o desenvolvimento da mais recente tecnologia de processador da Intel, o barramento frontal requer cada vez mais largura de banda de memória, e memória DDR2 com frequências de operação cada vez mais estáveis será a tendência geral.
Antes de compreender muitas novas tecnologias de memória DDR2, vamos primeiro examinar um conjunto de dados que compara as tecnologias DDR e DDR2.
1) Problema de atraso:
Como pode ser visto na tabela acima, sob a mesma frequência central, a frequência operacional real de DDR2 é duas vezes maior que a de DDR. Isso se deve ao fato de que a memória DDR2 tem o dobro da capacidade de pré-leitura de 4BIT da memória DDR padrão. Em outras palavras, embora o DDR2, como o DDR, use o método básico de transmissão de dados ao mesmo tempo que o atraso da subida do clock e o atraso da queda, o DDR2 tem duas vezes a capacidade do DDR de pré-ler os dados de comando do sistema. Em outras palavras, sob a mesma frequência de operação de 100 MHz, a frequência real de DDR é 200 MHz, enquanto DDR2 pode chegar a 400 MHz.
Desta forma, surge outro problema: em memórias DDR e DDR2 com a mesma frequência de operação, a latência de memória desta última é mais lenta do que a anterior. Por exemplo, DDR 200 e DDR2-400 têm o mesmo atraso, enquanto o último tem o dobro da largura de banda. Na verdade, DDR2-400 e DDR 400 têm a mesma largura de banda, ambos têm 3.2 GB / s, mas a frequência de operação principal de DDR400 é 200 MHz, e a frequência de operação principal de DDR2-400 é 100 MHz, o que significa o atraso de DDR2 -400 É maior do que DDR400.
2) Encapsulamento e geração de calor:
O maior avanço da tecnologia de memória DDR2, na verdade, não é que os usuários pensem duas vezes a capacidade de transmissão do DDR, mas com menor geração de calor e menor consumo de energia, o DDR2 pode alcançar aumentos de frequência e avanços mais rápidos. O limite de 400 MHz do DDR padrão.
A memória DDR é geralmente empacotada no chip TSOP. Este pacote pode funcionar bem a 200MHz. Quando a frequência é mais alta, seus pinos longos irão gerar alta impedância e capacitância parasita, o que afetará seu desempenho. A dificuldade de estabilidade e aumento de frequência. É por isso que é difícil para a frequência central do DDR ultrapassar 275 MHz. E a memória DDR2 adota a forma de pacote FBGA. Diferente do pacote TSOP atualmente amplamente usado, o pacote FBGA oferece melhor desempenho elétrico e dissipação de calor, o que fornece uma boa garantia para a operação estável da memória DDR2 e o desenvolvimento de frequências futuras.
A memória DDR2 usa voltagem de 1.8 V, que é muito mais baixa do que o padrão DDR 2.5 V, proporcionando assim um consumo de energia significativamente menor e menos calor. Essa mudança é significativa.
2. Novas tecnologias adotadas por DDR2:
Além das diferenças mencionadas acima, o DDR2 também apresenta três novas tecnologias, elas são OCD, ODT e Post CAS.
OCD (Driver Off-Chip): Este é o denominado ajuste de acionamento offline. O DDR II pode melhorar a integridade do sinal por meio do OCD. O DDR II ajusta o valor da resistência pull-up / pull-down para tornar as duas tensões iguais. Use OCD para melhorar a integridade do sinal, reduzindo a inclinação do DQ-DQS; melhorar a qualidade do sinal controlando a tensão.
ODT: ODT é o resistor de terminação do núcleo embutido. Sabemos que um grande número de resistores de terminação são necessários na placa-mãe usando DDR SDRAM para evitar que o sinal seja refletido no terminal da linha de dados. Isso aumenta muito o custo de fabricação da placa-mãe. Na verdade, diferentes módulos de memória têm diferentes requisitos para o circuito de terminação. O tamanho do resistor de terminação determina a relação do sinal e a refletividade da linha de dados. Se a resistência de terminação for pequena, a reflexão do sinal da linha de dados é baixa, mas a relação sinal-ruído também é baixa; Se a resistência de terminação for alta, a relação sinal-ruído da linha de dados será alta, mas a reflexão do sinal também aumentará. Portanto, a resistência de terminação na placa-mãe não pode corresponder muito bem ao módulo de memória e afetará a qualidade do sinal até certo ponto. O DDR2 pode construir resistores de terminação adequados de acordo com suas próprias características, de modo a garantir a melhor forma de onda do sinal. Usar DDR2 pode não apenas reduzir o custo da placa-mãe, mas também obter a melhor qualidade de sinal, que é incomparável com DDR.
Pós CAS: É definido para melhorar a eficiência de utilização da memória DDR II. Na operação Pós-CAS, o sinal CAS (leitura / escrita / comando) pode ser inserido um ciclo de clock após o sinal RAS, e o comando CAS pode permanecer válido após o retardo adicional (Latência Aditiva). O tRCD original (RAS para CAS e atraso) é substituído por AL (latência aditiva), que pode ser definido em 0, 1, 2, 3, 4. Uma vez que o sinal CAS é colocado um ciclo de clock após o sinal RAS, o ACT e os sinais CAS nunca irão colidir.
Em geral, o DDR2 usa muitas tecnologias novas para melhorar muitas das deficiências do DDR. Embora atualmente tenha muitas deficiências em termos de alto custo e latência lenta, acredita-se que com a melhoria contínua e o aprimoramento da tecnologia, esses problemas acabarão por ser resolvidos. .
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