DDR2 (Double Data Rate 2) SDRAM là tiêu chuẩn công nghệ bộ nhớ thế hệ mới được phát triển bởi JEDEC (Ủy ban Kỹ thuật Thiết bị Điện tử Liên hợp). Sự khác biệt lớn nhất giữa nó và tiêu chuẩn công nghệ bộ nhớ DDR thế hệ trước là mặc dù cùng sử dụng xung nhịp tăng / Phương pháp truyền dữ liệu cơ bản trong khi độ trễ giảm, nhưng bộ nhớ DDR2 có dung lượng đọc trước gấp đôi so với bộ nhớ DDR thế hệ trước ( tức là: dữ liệu 4bit đọc trước tìm nạp). Nói cách khác, bộ nhớ DDR2 có thể đọc / ghi dữ liệu với tốc độ gấp 4 lần tốc độ của bus bên ngoài trên mỗi xung nhịp và có thể chạy với tốc độ gấp 4 lần tốc độ của bus điều khiển bên trong.
1. Nguyên tắc cơ bản:
So với DDR, cải tiến chính của DDR2 là nó có thể cung cấp gấp đôi băng thông của bộ nhớ DDR khi tốc độ của mô-đun bộ nhớ là như nhau. Điều này chủ yếu đạt được thông qua việc sử dụng hiệu quả hai lõi DRAM trên mỗi thiết bị. Ngược lại, bộ nhớ DDR chỉ có thể sử dụng một lõi DRAM trên mỗi thiết bị. Về mặt kỹ thuật, vẫn chỉ có một lõi DRAM trên bộ nhớ DDR2, nhưng nó có thể được truy cập song song, xử lý 4 dữ liệu thay vì hai trong mỗi lần truy cập.
Kết hợp với bộ đệm dữ liệu chạy ở tốc độ gấp đôi, bộ nhớ DDR2 có thể xử lý tối đa 4 bit dữ liệu trong mỗi chu kỳ xung nhịp, cao gấp đôi so với dữ liệu 2 bit có thể được xử lý bởi bộ nhớ DDR truyền thống. Một cải tiến khác của bộ nhớ DDR2 là nó sử dụng bao bì FBGA thay vì phương pháp TSOP truyền thống.
Tuy nhiên, mặc dù bộ nhớ DDR2 sử dụng cùng tốc độ lõi DRAM với DDR, chúng ta vẫn phải sử dụng một bo mạch chủ mới để phù hợp với bộ nhớ DDR2 vì các thông số kỹ thuật vật lý của DDR2 không tương thích với DDR. Đầu tiên, giao diện là khác nhau. DDR2 có 240 chân, trong khi bộ nhớ DDR có 184 chân. Thứ hai, điện áp VDIMM của bộ nhớ DDR2 là 1.8V, cũng khác với 2.5V của bộ nhớ DDR.
Ngoài ra, vì tiêu chuẩn DDR2 quy định rằng tất cả các bộ nhớ DDR2 đều được đóng gói trong FBGA, không giống như gói TSOP / TSOP-II đang được sử dụng rộng rãi hiện nay, gói FBGA có thể cung cấp hiệu suất điện và tản nhiệt tốt hơn, đây là một bộ nhớ DDR2 ổn định. Công việc và sự phát triển của các tần số trong tương lai cung cấp một nền tảng vững chắc. Nhớ lại sự phát triển của DDR, từ thế hệ DDR200 đầu tiên được áp dụng cho máy tính cá nhân thông qua DDR266, DDR333 cho đến công nghệ kênh đôi DDR400 ngày nay, sự phát triển của thế hệ đầu tiên của DDR đã đạt đến giới hạn của công nghệ và rất khó để cải thiện. bộ nhớ thông qua các phương pháp thông thường. Với sự phát triển của công nghệ vi xử lý mới nhất của Intel, bus front-side yêu cầu băng thông bộ nhớ ngày càng cao, và bộ nhớ DDR2 với tần số hoạt động cao hơn và ổn định hơn sẽ là xu hướng chung.
Trước khi tìm hiểu nhiều công nghệ mới của bộ nhớ DDR2, trước tiên chúng ta hãy xem tập hợp dữ liệu so sánh giữa công nghệ DDR và DDR2.
1) Sự cố trì hoãn:
Như bảng trên có thể thấy, trong cùng một tần số lõi, tần số hoạt động thực tế của DDR2 gấp đôi so với DDR. Điều này là do bộ nhớ DDR2 có khả năng đọc trước 4BIT gấp đôi so với bộ nhớ DDR tiêu chuẩn. Nói cách khác, mặc dù DDR2, giống như DDR, sử dụng phương thức truyền dữ liệu cơ bản cùng lúc với độ trễ tăng và độ trễ giảm xung nhịp, DDR2 có khả năng đọc trước dữ liệu lệnh hệ thống gấp đôi DDR. Nói cách khác, dưới cùng một tần số hoạt động 100MHz, tần số thực tế của DDR là 200MHz, trong khi DDR2 có thể đạt 400MHz.
Theo cách này, một vấn đề khác nảy sinh: trong bộ nhớ DDR và DDR2 có cùng tần số hoạt động, độ trễ của bộ nhớ sau chậm hơn bộ nhớ trước. Ví dụ, DDR 200 và DDR2-400 có cùng độ trễ, trong khi loại sau có băng thông gấp đôi. Trên thực tế, DDR2-400 và DDR 400 có cùng băng thông, chúng đều là 3.2GB / s, nhưng tần số hoạt động cốt lõi của DDR400 là 200MHz và tần số hoạt động cốt lõi của DDR2-400 là 100MHz, có nghĩa là độ trễ của DDR2. -400 Nó cao hơn DDR400.
2) Đóng gói và tạo nhiệt:
Bước đột phá lớn nhất của công nghệ bộ nhớ DDR2 thực ra không phải người dùng nghĩ rằng khả năng truyền tải gấp đôi DDR, nhưng với khả năng sinh nhiệt thấp hơn và tiêu thụ điện năng thấp hơn, DDR2 có thể tăng tần số và đột phá nhanh hơn. Giới hạn 400MHZ của DDR tiêu chuẩn.
Bộ nhớ DDR thường được đóng gói trong chip TSOP. Gói này có thể hoạt động tốt ở 200MHz. Khi tần số cao hơn, các chân dài của nó sẽ tạo ra trở kháng cao và điện dung ký sinh, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của nó. Khó khăn của sự ổn định và tần số tăng lên. Đây là lý do tại sao rất khó để tần số lõi của DDR vượt qua 275MHZ. Và bộ nhớ DDR2 sử dụng hình thức gói FBGA. Khác với gói TSOP đang được sử dụng rộng rãi hiện nay, gói FBGA cung cấp hiệu suất điện và tản nhiệt tốt hơn, đảm bảo tốt cho hoạt động ổn định của bộ nhớ DDR2 và sự phát triển của các tần số trong tương lai.
Bộ nhớ DDR2 sử dụng điện áp 1.8V, thấp hơn nhiều so với 2.5V tiêu chuẩn DDR, do đó cung cấp mức tiêu thụ điện năng nhỏ hơn đáng kể và ít tỏa nhiệt hơn. Sự thay đổi này là đáng kể.
2. Các công nghệ mới được DDR2 áp dụng:
Ngoài những điểm khác biệt kể trên, DDR2 còn giới thiệu XNUMX công nghệ mới, đó là OCD, ODT và Post CAS.
OCD (Off-Chip Driver): Đây là cái gọi là điều chỉnh ổ đĩa ngoại tuyến. DDR II có thể cải thiện tính toàn vẹn của tín hiệu thông qua OCD. DDR II điều chỉnh giá trị điện trở kéo lên / kéo xuống để làm cho hai điện áp bằng nhau. Sử dụng OCD để cải thiện tính toàn vẹn của tín hiệu bằng cách giảm độ nghiêng của DQ-DQS; cải thiện chất lượng tín hiệu bằng cách điều khiển điện áp.
ODT: ODT là điện trở kết thúc của lõi tích hợp. Chúng tôi biết rằng cần có một số lượng lớn các điện trở đầu cuối trên bo mạch chủ sử dụng DDR SDRAM để ngăn tín hiệu bị phản xạ tại đầu cuối đường dữ liệu. Nó làm tăng đáng kể chi phí sản xuất của bo mạch chủ. Trên thực tế, các mô-đun bộ nhớ khác nhau có các yêu cầu khác nhau đối với mạch kết thúc. Kích thước của điện trở kết thúc xác định tỷ lệ tín hiệu và hệ số phản xạ của đường dữ liệu. Nếu điện trở đầu cuối nhỏ, phản xạ tín hiệu đường dữ liệu thấp nhưng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu cũng thấp; Nếu điện trở đầu cuối cao, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu của đường dữ liệu sẽ cao, nhưng sự phản xạ tín hiệu cũng sẽ tăng lên. Do đó, điện trở đầu cuối trên bo mạch chủ không thể khớp với mô-đun bộ nhớ rất tốt và nó sẽ ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu ở một mức độ nhất định. DDR2 có thể xây dựng các điện trở kết cuối phù hợp theo các đặc tính riêng của nó để đảm bảo dạng sóng tín hiệu tốt nhất. Sử dụng DDR2 không chỉ có thể giảm giá thành của bo mạch chủ mà còn có được chất lượng tín hiệu tốt nhất mà DDR chưa từng có.
Đăng CAS: Nó được thiết lập để cải thiện hiệu quả sử dụng của bộ nhớ DDR II. Trong hoạt động Post CAS, tín hiệu CAS (đọc / ghi / lệnh) có thể được chèn vào một chu kỳ đồng hồ sau tín hiệu RAS và lệnh CAS có thể vẫn hợp lệ sau thời gian trễ bổ sung (Độ trễ phụ gia). TRCD ban đầu (RAS thành CAS và độ trễ) được thay thế bằng AL (Độ trễ phụ gia), có thể được đặt ở 0, 1, 2, 3, 4. Vì tín hiệu CAS được đặt một chu kỳ đồng hồ sau tín hiệu RAS, ACT và các tín hiệu CAS sẽ không bao giờ va chạm.
Nhìn chung, DDR2 sử dụng nhiều công nghệ mới để cải thiện nhiều khuyết điểm của DDR. Mặc dù hiện tại nó đang tồn tại nhiều bất cập về giá thành cao và độ trễ chậm, nhưng tin rằng với sự cải tiến và cải tiến không ngừng của công nghệ, những vấn đề này cuối cùng sẽ được giải quyết. .
sản phẩm khác của chúng tôi:
