DDR2 SDRAM

DDR2 SDRAM (от англ. double-data-rate two synchronous dynamic random access memory — подвоєна швидкість передачі даних синхронної пам'яті з довільним доступом) — це тип оперативної пам'яті використовуваної в комп'ютерах.

Як і DDR SDRAM, DDR2 SDRAM використовує передачу даних по обох фронтах тактового сигналу, за рахунок чого при такій же частоті шини пам'яті, як й у звичайної SDRAM, можна фактично подвоїти швидкість передачі даних (наприклад, при роботі DDR2 на частоті 100 МГЦ ефективна частота виходить 200 МГЦ). Основна відмінність DDR2 від DDR — удвічі більша частота роботи зовнішньої шини, по якій дані передаються в буфер мікросхеми пам'яті. При цьому робота самого чипа залишилася такою ж, як і у просто DDR, тобто з такими ж затримками, але при більшій швидкості передачі інформації. При порівнянні роботи мікросхем DDR та DDR2 на однаковій тактовій частоті DDR2 матиме удвічі більші затримки й загальна продуктивність буде гіршою.

Сумісність

DDR2 не є зворотно сумісною з DDR, кількість контактів більша (240 проти 184 у DDR), тому ключ на модулях DDR2 розташований в іншому місці в порівнянні з DDR і вставити модуль DDR2 у роз'єм DDR, без пошкодження останнього, неможливо.

Як працює пам'ять DDR2

У пам'яті DDR2 реалізована схема розбивки масиву пам'яті на чотири логічних банки, а для модулів ємністю 1 і 2 Гбайт — на вісім логічних банків.

Оскільки затримка CAS Delay становить два такти, то через два такти після команди читання дані можуть бути зчитані із шини даних. Нагадаємо, що в нас є чотири шини даних (лінії) шириною n біт кожна й передача даних може відбуватися паралельно по кожній із цих ліній. У нашому спрощеному прикладі можна вважати, що слова A1-A4, що відповідають першому банку, одночасно (протягом одного такту) передаються по чотирьох лініях. На наступному такті по чотирьох лініях одночасно передаються слова B1-B4 і т. д.

Далі ці дані передаються в мультиплексор синхронно з позитивним фронтом тактового імпульсу. Оскільки мультиплексор працює на подвоєній частоті й виводить дані по шині шириною n біт синхронно з позитивним і негативним фронтами, за один такт роботи ядра пам'яті здійснюється вивід на шину даних 4n біт (4 слова).

Зрозуміло, що у випадку реалізації архітектури 4n-Prefetch довжина пакета (Burst Length) даних не може бути менш 4. Тому для пам'яті DDR2 мінімальна довжина пакета становить 4.

Одне з головних завдань у технології 4n-Prefetch — забезпечити наявність безперервного потоку даних на кожній із чотирьох ліній шириною n біт. З урахуванням того, що команди тактуються на частоті роботи ядра пам'яті й в один момент часу на шині може бути присутнім тільки одна команда, це завдання не таке просте, як здається.

Розглянемо як гіпотетичний приклад ситуацію із трьома банками пам'яті. Активація кожного наступного банку може відбуватися тільки після проміжку часу Row-to-Row Delay (tRRD). Типовим є випадок, коли tRRD становить два такти. Крім того, для кожного окремого банку після його активації команда на читання (вибір стовпця в межах активованого рядка) надходить із затримкою, обумовленої RAS-to-CAS Delay (tRCD). І якщо tRCD = 4T, то команда на читання першого банку збіжиться активацією третього банку. Для того щоб уникнути конфлікту команд, команду активації третього банку доводиться зміщати на цілий цикл, що, природно, приводить і до зсуву всіх наступних команд для цього банку. У результаті такого зрушення на шині даних утвориться пропуск або пузир (Bubble), що приводить до зниження пропускної здатності пам'яті.

Технічні стандарти

Модуль пам'яті DDR2-SDRAM ємністю 512 МБ

Мікросхеми

Стандартна назва	Частота пам'яті	Частота шини	Передач даних в секунду
DDR2-400	100 МГц	200 МГц	400 млн.
DDR2-533	133 МГц	266 МГц	533 млн.
DDR2-667	166 МГц	333 МГц	667 млн.
DDR2-800	200 МГц	400 МГц	865 млн.
DDR2-1066	266 МГц	533 МГц	1066 млн.

Модулі

Для використання в комп'ютерах, DDR2 SDRAM поставляється в модулях DIMM з 240 контактами й одним ключем (вирізом у смузі контактів). DiMM'и розрізняються по максимальній швидкості передачі даних (часто називаною пропускною здатністю)

Назва модуля	Частота шини	Тип чипу	Пікова швидкість передачі даних
PC2-3200	200 МГц	DDR2-400	3,200 ГіБ/с
PC2-4200	266 МГц	DDR2-533	4,200 ГіБ/с
PC2-5300	333 МГц	DDR2-667	5,300 ГіБ/с1
PC2-5400	337 МГц	DDR2-675	5,400 ГіБ/с
PC2-5600	350 МГц	DDR2-700	5,600 ГіБ/с
PC2-5700	355 МГц	DDR2-711	5,700 ГіБ/с
PC2-6000	375 МГц	DDR2-750	6,000 ГіБ/с
PC2-6400	400 МГц	DDR2-800	6,400 ГіБ/с
PC2-7100	444 МГц	DDR2-888	7,100 ГіБ/с
PC2-7200	450 МГц	DDR2-900	7,200 ГіБ/с
PC2-8000	500 МГц	DDR2-1000	8,000 ГіБ/с
PC2-8500	533 МГц	DDR2-1066	8,500 ГіБ/с
PC2-8888	до 1111 МГц	DDR2-1111	8,888 ГіБ/с
PC2-9136	до 1142 МГц	DDR2-1142	9,136 ГіБ/с
PC2-10000	до 1250 МГц	DDR2-1250	10,000 ГіБ/с

Посилання

• JEDEC website [Архівовано 15 квітня 2011 у Wayback Machine.]
• Overview of DDR-II technology
• DDR2 low latency vs high bandwidth, Core 2 Duo (Conroe) performance