DDR2 (Double Data Rate 2) SDRAM är en ny generation minnesteknikstandard utvecklad av JEDEC (Joint Electronic Equipment Engineering Committee). Den största skillnaden mellan den och den tidigare generationen DDR-minnesteknologinorm är att även om samma använder den stigande klockan / Den grundläggande metoden för dataöverföring medan fallande fördröjning, men DDR2-minne har dubbelt så mycket som förläst kapacitet för den tidigare generationen DDR-minne dvs: 4bit data läst förhämtning). Med andra ord kan DDR2-minne läsa / skriva data med fyra gånger hastigheten för den externa bussen per klocka och kan köras med fyra gånger hastigheten för den interna kontrollbussen.
1. Grundläggande principer:
Jämfört med DDR är den främsta förbättringen av DDR2 att den kan ge dubbelt så stor bandbredd som DDR-minne när minnesmodulens hastighet är densamma. Detta uppnås främst genom effektiv användning av två DRAM-kärnor på varje enhet. Däremot kan DDR-minne bara använda en DRAM-kärna på varje enhet. Tekniskt sett finns det fortfarande bara en DRAM-kärna i DDR2-minne, men den kan nås parallellt och behandlar 4 data istället för två i varje åtkomst.
I kombination med databufferten som körs med dubbel hastighet kan DDR2-minne bearbeta upp till 4 bitar data i varje klockcykel, vilket är dubbelt så högt som de 2-bitarsdata som kan bearbetas av traditionellt DDR-minne. En annan förbättring av DDR2-minne är att den använder FBGA-förpackningar istället för den traditionella TSOP-metoden.
Men även om DDR2-minne använder samma DRAM-kärnhastighet som DDR, måste vi fortfarande använda ett nytt moderkort för att matcha DDR2-minne eftersom de fysiska specifikationerna för DDR2 är oförenliga med DDR. För det första är gränssnittet annorlunda. DDR2 har 240 stift, medan DDR-minne har 184 stift. För det andra är VDIMM-spänningen i DDR2-minne 1.8V, vilket också skiljer sig från 2.5V DDR-minne.
Dessutom, eftersom DDR2-standarden föreskriver att alla DDR2-minnen är förpackade i FBGA, till skillnad från det för närvarande allmänt använda TSOP / TSOP-II-paketet, kan FBGA-paketet ge bättre elektrisk prestanda och värmeavledning, vilket är ett stabilt DDR2-minne. Arbete och utveckling av framtida frekvenser utgör en solid grund. Med tanke på utvecklingen av DDR, från den första generationen av DDR200 som tillämpas på persondatorer via DDR266, DDR333 till dagens DDR400-teknik med dubbla kanaler, har utvecklingen av den första generationen DDR nått gränsen för teknik, och det har varit svårt att förbättra minne genom konventionella metoder. Med utvecklingen av Intels senaste processorteknik kräver frontbussen högre och högre minnesbandbredd och DDR2-minne med högre och stabilare driftsfrekvenser kommer att vara den allmänna trenden.
Innan vi förstår många nya tekniker för DDR2-minne, låt oss först titta på en uppsättning data som jämför DDR- och DDR2-teknik.
1) Fördröja problemet:
Som framgår av ovanstående tabell, under samma kärnfrekvens, är den faktiska driftsfrekvensen för DDR2 dubbelt så stor som DDR. Detta beror på det faktum att DDR2-minne har dubbelt så mycket 4BIT-förläsningsförmåga som vanligt DDR-minne. Med andra ord, även om DDR2, precis som DDR, använder den grundläggande metoden för dataöverföring samtidigt som klockans fördröjning och fallfördröjning har DDR2 dubbelt så stor förmåga som DDR att förläsa systemkommandodata. Med andra ord, under samma arbetsfrekvens på 100 MHz är den faktiska frekvensen för DDR 200 MHz, medan DDR2 kan nå 400 MHz.
På detta sätt uppstår ett annat problem: i DDR- och DDR2-minne med samma arbetsfrekvens är minnets latens långsammare än den förra. Till exempel har DDR 200 och DDR2-400 samma fördröjning, medan den senare har dubbelt så stor bandbredd. Faktum är att DDR2-400 och DDR 400 har samma bandbredd, de är båda 3.2 GB / s, men kärnfrekvensen för DDR400 är 200 MHz, och kärnans frekvens för DDR2-400 är 100 MHz, vilket innebär fördröjningen av DDR2 -400 Det är högre än DDR400.
2) Inkapsling och värmeproduktion:
Det största genombrottet för DDR2-minneteknik är faktiskt inte att användare tänker dubbelt så mycket som DDR-överföringskapaciteten, men med lägre värmeproduktion och lägre strömförbrukning kan DDR2 uppnå snabbare frekvensökningar och genombrott. 400 MHz-gränsen för standard DDR.
DDR-minne är vanligtvis förpackat i TSOP-chip. Detta paket kan fungera bra på 200 MHz. När frekvensen är högre kommer dess långa stift att generera hög impedans och parasitisk kapacitans, vilket kommer att påverka dess prestanda. Svårigheten med stabilitet och frekvens ökar. Det är därför det är svårt för kärnfrekvensen för DDR att bryta igenom 275 MHz. Och DDR2-minne antar FBGA-paketformulär. Till skillnad från det för närvarande allmänt använda TSOP-paketet ger FBGA-paketet bättre elektrisk prestanda och värmeavledning, vilket ger en god garanti för stabil drift av DDR2-minne och utveckling av framtida frekvenser.
DDR2-minne använder 1.8V spänning, vilket är mycket lägre än DDR standard 2.5V, vilket ger betydligt mindre strömförbrukning och mindre värme. Denna förändring är betydelsefull.
2. Ny teknik antagen av DDR2:
Förutom skillnaderna som nämns ovan introducerar DDR2 också tre nya tekniker, de är OCD, ODT och Post CAS.
OCD (Off-Chip Driver): Detta är den så kallade offline-enhetsjusteringen. DDR II kan förbättra signalintegriteten genom OCD. DDR II justerar upp- / neddragningsmotståndsvärdet för att göra de två spänningarna lika. Använd OCD för att förbättra signalintegriteten genom att minska lutningen på DQ-DQS; förbättra signalkvaliteten genom att kontrollera spänningen.
ODT: ODT är avslutningsmotståndet för den inbyggda kärnan. Vi vet att ett stort antal avslutningsmotstånd behövs på moderkortet med DDR SDRAM för att förhindra att signalen reflekteras vid dataterminalen. Det ökar tillverkningskostnaden för moderkortet kraftigt. Faktum är att olika minnesmoduler har olika krav på avslutningskretsen. Avslutningsmotståndets storlek bestämmer datalinjens signalförhållande och reflektionsförmåga. Om termineringsmotståndet är litet är dataledningens signalreflektion låg men signal-brusförhållandet också lågt; Om avslutningsmotståndet är högt kommer datalinjens förhållande mellan signal och brus att vara högt, men signalreflektionen ökar också. Därför kan termineringsmotståndet på moderkortet inte matcha minnesmodulen särskilt bra, och det kommer att påverka signalkvaliteten till en viss grad. DDR2 kan bygga in lämpliga avslutningsmotstånd enligt sina egna egenskaper för att säkerställa bästa signalvågform. Att använda DDR2 kan inte bara sänka moderkortets kostnad utan också få den bästa signalkvaliteten, vilket är oöverträffad av DDR.
Skicka CAS: Den är inställd på att förbättra användningseffektiviteten för DDR II-minne. Vid drift efter CAS kan CAS-signalen (läs / skriv / kommando) infogas en klockcykel efter RAS-signalen, och CAS-kommandot kan förbli giltigt efter den extra fördröjningen (Additive Latency). Den ursprungliga tRCD (RAS till CAS och fördröjning) ersätts av AL (Additive Latency), som kan ställas in i 0, 1, 2, 3, 4. Eftersom CAS-signalen placeras en klockcykel efter RAS-signalen, kommer ACT och CAS-signaler kommer aldrig att kollidera.
Generellt använder DDR2 många nya tekniker för att förbättra många av DDRs brister. Även om det för närvarande har många brister när det gäller höga kostnader och långsam latens, antas det att med den ständiga förbättringen och förbättringen av tekniken kommer dessa problem så småningom att lösas. .
Vår andra produkt:
