自從DRAM誕生以來已經走過了十多年,從十年前的快頁記憶體,到EDO記憶體,再到SDRAM,DRAM一步一個腳印的發展。
DRAM的基本結構相當簡單,它採用電容來儲存於資料,因此能夠以較低成本做到高密度的記憶體。
但是DRAM的缺陷也是明顯的,那就是電容充放電需要時間,存在漏電,而且每讀取一次資料就需要重新重新整理一遍,這些因素使DRAM的頻率不能無限提高。
因此才會有DDR記憶體,以及DDR2記憶體出現,DDR也就是雙倍資料傳輸率的意思,但這並不是它解決DRAM頻率的關鍵,DDR所採用的資料預取(prefetch)技術才是解決問題的關鍵。
Intel發佈了915/925晶片組把DDR2 SDRAM引入主流桌面平台,我們知道DDR2 SDRAM依然屬於DDR範疇,也就是在時鍾信號的上升沿與下降沿傳輸資料。知道了這一點,讓我們來看看DDR2 SDRAM的基本構造。
4-bit Prefetch是DDR2提高帶寬的關鍵技術
我們可以通過Prefetch(資料預取)架構來解決DRAM頻率過低的問題,舉例來說PC133 SDRAM採用了管線突發架構(Pipeline)或者說是1bit Prefetch,因此它內部資料總線的頻率是133MHz和資料輸出端的資料傳輸率是一樣的。
DDR記憶體採用了2bit Prefetch技術,因此它輸出端的資料傳輸率是內部資料總線頻率的2倍,以DDR266為例,它的內部儲存於單元頻率是133MHz,而輸出端的資料傳輸率達到了266MHz。
DDR2採用了4bit Prefetch(資料預取架構),因此DDR2 533內部Cell(儲存於單元)的工作頻率僅為133MHz,這要比DDR400的200MHz Cell頻率還要低。
也就是說引入DDR2,可以讓記憶體頻率提升回到一個新的起跑線,有了更大的提升空間。
引入DDR2除了速度上的優勢外,DDR2 SDRAM僅為1.8V的工作電壓可以大幅降低記憶體的功耗,以及減少發熱量。DDR2內建終結電阻(ODT),它可以最大限度的減少DRAM模組中的信號反射,提高信號品質。DDR2還具有OCD,也就是離線(Off Chip)驅動校準,它可以調節I/O驅動的阻抗,使信號線的上拉與下拉電阻相等,可以提高信號完整性,增加信號品質。
DDR2還有一個明顯的優勢,它引入了posted CAS,通過使用附加延遲來減少時序的衝突,解決資料「冒泡」問題。
在DDR2段交錯操作(bank-interleaving operation)時使用4bit突發模式來提高總線利用率。