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DDR2和DDR3的区别

时间:2009-03-09 17:46来源: 作者: 点击:
  DDR3内存相对于DDR2内存,其实只是规格上的提高,并没有真正的全面换代的新架构。DDR3接触针脚数目同DDR2皆为240pin。但是防呆的缺口位置不同。DDR3在大容量内存的支持较好,而大容量内存的分水岭是4GB这个容量,4GB是32位操作系统的执行上限(不考虑PAE等等的内存

  DDR3内存相对于DDR2内存,其实只是规格上的提高,并没有真正的全面换代的新架构。DDR3接触针脚数目同DDR2皆为240pin。但是防呆的缺口位置不同。DDR3在大容量内存的支持较好,而大容量内存的分水岭是4GB这个容量,4GB是32位操作系统的执行上限(不考虑PAE等等的内存映像模式,因这些32位元元延伸模式只是过渡方式,会降低效能,不会在零售市场成为技术主流)当市场需求超过4GB的时候,64位CPU与操作系统就是唯一的解决方案,此时也就是DDR3内存的普及时期。DDR3 UB DIMM 2007进入市场,成为主流时间点多数厂商预计会是到2010年。
  一、DDR2与DDR3内存的特性区别:
 1、逻辑Bank数量

  DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的设计,目的就是为了应对未来大容量芯片的需求。而DDR3很可能将从2Gb容量起步,因此起始的逻辑Bank就是8个,另外还为未来的16个逻辑Bank做好了准备。

  2、封装(Packages)

  DDR3由于新增了一些功能,所以在引脚方面会有所增加,8bit芯片采用78球FBGA封装,16bit芯片采用96球FBGA封装,而DDR2则有60/68/84球FBGA封装三种规格。并且DDR3必须是绿色封装,不能含有任何有害物质。

  3、突发长度(BL,Burst Length)

  由于DDR3的预取为8bit,所以突发传输周期(BL,Burst Length)也固定为8,而对于DDR2和早期的DDR架构的系统,BL=4也是常用的,DDR3为此增加了一个4-bit Burst Chop(突发突变)模式,即由一个BL=4的读取操作加上一个BL=4的写入操作来合成一个BL=8的数据突发传输,届时可通过A12地址线来控制这一突发模式。而且需要指出的是,任何突发中断操作都将在DDR3内存中予以禁止,且不予支持,取而代之的是更灵活的突发传输控制(如4bit顺序突发)。

  4、寻址时序(Timing)

  就像DDR2从DDR转变而来后延迟周期数增加一样,DDR3的CL周期也将比DDR2有所提高。DDR2的CL范围一般在2至5之间,而DDR3则在5至11之间,且附加延迟(AL)的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0至4,而DDR3时AL有三种选项,分别是0、CL-1和CL-2。另外,DDR3还新增加了一个时序参数——写入延迟(CWD),这一参数将根据具体的工作频率而定。

  5、新增功能——重置(Reset)

  重置是DDR3新增的一项重要功能,并为此专门准备了一个引脚。DRAM业界已经很早以前就要求增这一功能,如今终于在DDR3身上实现。这一引脚将使DDR3的初始化处理变得简单。当Reset命令有效时,DDR3内存将停止所有的操作,并切换至最少量活动的状态,以节约电力。在Reset期间,DDR3内存将关闭内在的大部分功能,所以有数据接收与发送器都将关闭。所有内部的程序装置将复位,DLL(延迟锁相环路)与时钟电路将停止工作,而且不理睬数据总线上的任何动静。这样一来,将使DDR3达到最节省电力的目的。

  6、新增功能——ZQ校准

  ZQ也是一个新增的脚,在这个引脚上接有一个240欧姆的低公差参考电阻。这个引脚通过一个命令集,通过片上校准引擎(ODCE,On-Die Calibration Engine)来自动校验数据输出驱动器导通电阻与ODT的终结电阻值。当系统发出这一指令之后,将用相应的时钟周期(在加电与初始化之后用512个时钟周期,在退出自刷新操作后用256时钟周期、在其他情况下用64个时钟周期)对导通电阻和ODT电阻进行重新校准。

  7、参考电压分成两个

  对于内存系统工作非常重要的参考电压信号VREF,在DDR3系统中将分为两个信号。一个是为命令与地址信号服务的VREFCA,另一个是为数据总线服务的VREFDQ,它将有效的提高系统数据总线的信噪等级。

  8、根据温度自动自刷新(SRT,Self-Refresh Temperature)

为了保证所保存的数据不丢失,DRAM必须定时进行刷新,DDR3也不例外。不过,为了最大的节省电力,DDR3采用了一种新型的自动自刷新设计(ASR,Automatic Self-Refresh)。当开始ASR之后,将通过一个内置于DRAM芯片的温度传感器来控制刷新的频率,因为刷新频率高的话,消电就大,温度也随之升高。而温度传感器则在保证数据不丢失的情况下,尽量减少刷新频率,降低工作温度。不过DDR3的ASR是可选设计,并不见得市场上的DDR3内存都支持这一功能,因此还有一个附加的功能就是自刷新温度范围(SRT,Self-Refresh Temperature)。通过模式寄存器,可以选择两个温度范围,一个是普通的的温度范围(例如0℃至85℃),另一个是扩展温度范围,比如最高到95℃。对于DRAM内部设定的这两种温度范围,DRAM将以恒定的频率和电流进行刷新操作。

  9、局部自刷新(RASR,Partial Array Self-Refresh)

  这是DDR3的一个可选项,通过这一功能,DDR3内存芯片可以只刷新部分逻辑Bank,而不是全部刷新,从而最大限度的减少因自刷新产生的电力消耗。这一点与移动型内存(Mobile DRAM)的设计很相似。

  10、点对点连接(P2P,Point-to-Point)

  这是为了提高系统性能而进行了重要改动,也是与DDR2系统的一个关键区别。在DDR3系统中,一个内存控制器将只与一个内存通道打交道,而且这个内存通道只能一个插槽。因此内存控制器与DDR3内存模组之间是点对点(P2P,Point-to-Point)的关系(单物理Bank的模组),或者是点对双点(P22P,Point-to-two-Point)的关系(双物理Bank的模组),从而大大减轻了地址/命令/控制与数据总线的负载。而在内存模组方面,与DDR2的类别相类似,也有标准DIMM(台式PC)、SO-DIMM/Micro-DIMM(笔记本电脑)、FB-DIMM2(服务器)之分,其中第二代FB-DIMM将采用规格更高的AMB2(高级内存缓冲器)。不过目前有关DDR3内存模组的标准制定工作刚开始,引脚设计还没有最终确定。

  二、与DDR2相比DDR3具有的优点(桌上型unbuffered DIMM):
  1.速度更快:prefetch buffer宽度从4bit提升到8bit,核心同频率下数据传输量将会是DDR2的两倍。
  2.更省电:DDR3 Module电压从DDR2的1.8V降低到1.5V,同频率下比DDR2更省电,搭配SRT(Self-Refresh Temperature)功能,内部增加温度senser,可依温度动态控制更新率(RASR,Partial Array Self-Refresh功能),达到省电目的。
  3.容量更大:更多的Bank数量,依照JEDEC标准,DDR2应可出到单位元元4Gb的容量(亦即单条模块可到8GB),但目前许多DRAM厂商的规划,DDR2生产可能会跳过这个4Gb单位元元容量,也就是说届时单条DDR2的DRAM模块,容量最大可能只会到4GB。而DDR3模块容量将从1GB起跳,目前规划单条模块到16GB也没问题(注意:这里指的是零售组装市场专用的unbuffered DIMM而言,server用的FB与Registered不在此限)。

DDR1
DDR2
DDR3
电压 VDD/VDDQ
2.5V/2.5V
1.8V/1.8V
(+/-0.1)
1.5V/1.5V
(+/-0.075)
I/O接口
SSTL_25
SSTL_18
SSTL_15
数据传输率(Mbps)
200~400
400~800
800~2000
容量标准
64M~1G
256M~4G
512M~8G
Memory Latency(ns)
15~20
10~20
10~15
CL值
1.5/2/2.5/3
3/4/5/6
5/6/7/8
预取设计(Bit)
2
4
8
逻辑Bank数量
2/4
4/8
8/16
突发长度
2/4/8
4/8
8
封装
TSOP
FBGA
FBGA
引脚标准
184Pin DIMM
240Pin DIMM
240Pin DIMM
(责任编辑:admin)
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