DDR2 (כפול נתונים קצב 2) SDRAM הוא תקן טכנולוגיית זיכרון מהדור החדש שפותח על ידי JEDEC (הוועדה המשותפת להנדסת ציוד אלקטרוני). ההבדל הגדול ביותר בינה לבין התקן הטכנולוגי של זיכרון DDR מהדור הקודם הוא שלמרות שאותו משתמש בשעון העולה / השיטה הבסיסית להעברת נתונים בזמן עיכוב נפילה, אך זיכרון DDR2 בעל יכולת קריאה מוקדמת פי שניים מזיכרון DDR מהדור הקודם ( כלומר: נתונים של 4 ביט נקראו לפני אחזור). במילים אחרות, זיכרון DDR2 יכול לקרוא / לכתוב נתונים במהירות של פי 4 מהאוטובוס החיצוני לכל שעון, ויכול לרוץ במהירות גבוהה פי 4 של אוטובוס הבקרה הפנימי.
1. עקרונות בסיסיים:
בהשוואה ל- DDR, השיפור העיקרי של DDR2 הוא בכך שהוא יכול לספק רוחב פס כפול מזיכרון DDR כאשר המהירות של מודול הזיכרון זהה. זה מושג בעיקר באמצעות שימוש יעיל בשתי ליבות DRAM בכל מכשיר. לעומת זאת, זיכרון DDR יכול להשתמש בליבת DRAM אחת בלבד בכל מכשיר. מבחינה טכנית, עדיין יש רק ליבת DRAM אחת בזיכרון DDR2, אך ניתן לגשת אליה במקביל ולעבד 4 נתונים במקום שניים בכל גישה.
בשילוב עם מאגר הנתונים שפועל במהירות כפולה, זיכרון DDR2 יכול לעבד עד 4 סיביות נתונים בכל מחזור שעון, שהוא גבוה פי שניים מנתוני 2 הסיביות שניתן לעבד בזיכרון DDR מסורתי. שיפור נוסף בזיכרון DDR2 הוא בכך שהוא משתמש באריזות FBGA במקום בשיטת TSOP המסורתית.
עם זאת, למרות שזיכרון DDR2 משתמש באותה מהירות ליבה של DRAM כמו DDR, עלינו עדיין להשתמש בלוח אם חדש כדי להתאים לזיכרון DDR2 מכיוון שהמפרט הפיזי של DDR2 אינו תואם ל- DDR. ראשית, הממשק שונה. ל- DDR2 240 פינים, ואילו בזיכרון DDR יש 184 פינים. שנית, מתח ה- VDIMM של זיכרון DDR2 הוא 1.8 וולט, שהוא גם שונה מ -2.5 וולט של זיכרון DDR.
בנוסף, מכיוון שתקן DDR2 קובע כי כל זיכרונות DDR2 ארוזים ב- FBGA, בניגוד לחבילה הנוכחית של TSOP / TSOP-II, חבילת FBGA יכולה לספק ביצועים חשמליים טובים יותר ופיזור חום, המהווה זיכרון DDR2 יציב. עבודה ופיתוח תדרים עתידיים מספקים בסיס יציב. נזכר בפיתוח של DDR, מהדור הראשון של DDR200 שהוחל על מחשבים אישיים דרך DDR266, DDR333 ועד טכנולוגיית DDR400 כפולת ערוצים של ימינו, פיתוח הדור הראשון של DDR הגיע לגבול הטכנולוגיה, וקשה היה לשפר זיכרון באמצעות שיטות קונבנציונליות. עם התפתחות טכנולוגיית המעבדים העדכנית ביותר של אינטל, האוטובוס בצד הקדמי דורש רוחב פס זיכרון גבוה יותר ויותר, וזיכרון DDR2 עם תדרי הפעלה גבוהים ויציבים יותר יהיה המגמה הכללית.
לפני שנבין הרבה טכנולוגיות חדשות של זיכרון DDR2, הבה נבחן תחילה מערך נתונים המשווה טכנולוגיות DDR ו- DDR2.
1) עיכוב הבעיה:
כפי שניתן לראות מהטבלה לעיל, תחת אותה תדר ליבה, תדר ההפעלה בפועל של DDR2 הוא כפול מזה של DDR. זאת בשל העובדה שלזיכרון DDR2 יש יכולת קריאה מוקדמת של 4BIT מזיכרון DDR רגיל. במילים אחרות, למרות ש- DDR2, בדומה ל- DDR, משתמשת בשיטה הבסיסית להעברת נתונים במקביל לעיכוב השעון ועיכוב הנפילה, ל- DDR2 יכולת כפולה של DDR לקרוא מראש את נתוני הפקודה של המערכת. במילים אחרות, באותה תדר הפעלה של 100 מגה-הרץ, התדר בפועל של DDR הוא 200 מגה-הרץ, ואילו DDR2 יכול להגיע ל -400 מגה-הרץ.
באופן זה מתעוררת בעיה נוספת: בזיכרון DDR ו- DDR2 עם אותו תדר הפעלה, זמן ההשהיה של הזיכרון הוא איטי יותר מהקודם. לדוגמא, ל- DDR 200 ול- DDR2-400 יש אותו עיכוב, ואילו לרוחב הפס כפול. למעשה, ל- DDR2-400 ול- DDR 400 יש רוחב פס זהה, שניהם 3.2GB / s, אך תדר ההפעלה הליבה של DDR400 הוא 200MHz, ותדר ההפעלה הליבה של DDR2-400 הוא 100MHz, כלומר עיכוב DDR2 -400 הוא גבוה יותר מ- DDR400.
2) אנקפסולציה וייצור חום:
פריצת הדרך הגדולה ביותר של טכנולוגיית זיכרון DDR2 היא למעשה לא שמשתמשים חושבים פעמיים על יכולת השידור של DDR, אך עם ייצור חום נמוך יותר וצריכת חשמל נמוכה יותר, DDR2 יכולה להשיג עליות ופריצות מהירות יותר. מגבלת 400MHZ של DDR סטנדרטי.
זיכרון DDR נארז בדרך כלל בשבב TSOP. חבילה זו יכולה לעבוד היטב ב- 200 מגה הרץ. כאשר התדר גבוה יותר, הפינים הארוכים שלו ייצרו עכבה גבוהה וקיבול טפילי, אשר ישפיעו על ביצועיו. הקושי ביציבות ובתדירות עולה. זו הסיבה שקשה לתדר הליבה של DDR לפרוץ 275MHZ. וזיכרון DDR2 מאמץ טופס חבילה FBGA. בשונה מחבילת ה- TSOP הנמצאת בשימוש נרחב, חבילת FBGA מספקת ביצועים חשמליים טובים יותר ופיזור חום, מה שמספק ערובה טובה להפעלה יציבה של זיכרון DDR2 ופיתוח תדרים עתידיים.
זיכרון DDR2 משתמש במתח 1.8 וולט, הנמוך בהרבה מ- 2.5 וולט הסטנדרטי של DDR, ובכך מספק צריכת חשמל קטנה משמעותית ופחות חום. שינוי זה הוא משמעותי.
2. טכנולוגיות חדשות שאומצו על ידי DDR2:
בנוסף להבדלים שהוזכרו לעיל, DDR2 מציגה גם שלוש טכנולוגיות חדשות, הן OCD, ODT ו- Post CAS.
OCD (מנהל התקן מחוץ לשבב): זהו מה שנקרא התאמת כונן לא מקוון. DDR II יכול לשפר את שלמות האות באמצעות OCD. DDR II מכוון את ערך ההתנגדות למשוך / למתוח כדי להפוך את שני המתחים שווים. השתמש ב- OCD לשיפור שלמות האות על ידי הפחתת הטיה של DQ-DQS; שפר את איכות האות על ידי בקרת מתח.
ODT: ODT הוא נגד הסיום של הליבה המובנית. אנו יודעים כי יש צורך במספר רב של נגדים לסיום בלוח האם באמצעות DDR SDRAM כדי למנוע את ביטוי האות במסוף קו הנתונים. זה מגדיל מאוד את עלות הייצור של לוח האם. למעשה, למודולי זיכרון שונים יש דרישות שונות למעגל הסיום. גודלו של נגד הסיום קובע את יחס האות וההשתקפות של קו הנתונים. אם התנגדות הסיום קטנה, השתקפות האות של קו הנתונים נמוכה אך יחס האות לרעש נמוך גם כן; אם התנגדות הסיום גבוהה, יחס האות לרעש של קו הנתונים יהיה גבוה, אך גם השתקפות האות תגדל. לכן, התנגדות הסיום בלוח האם אינה יכולה להתאים היטב למודול הזיכרון והיא תשפיע על איכות האות במידה מסוימת. DDR2 יכול לבנות נגדי סיום מתאימים על פי המאפיינים שלו, כדי להבטיח את צורת הגל האותית הטובה ביותר. שימוש ב- DDR2 לא יכול רק להוזיל את עלות לוח האם, אלא גם לקבל את איכות האות הטובה ביותר, שאין כמוהו על ידי DDR.
פרסם CAS: הוא אמור לשפר את יעילות הניצול של זיכרון DDR II. בפעולת Post CAS, ניתן להכניס את אות ה- CAS (קריאה / כתיבה / פקודה) מחזור שעון אחד לאחר האות RAS, ופקודת CAS יכולה להישאר בתוקף לאחר העיכוב הנוסף (Additive Latency). ה- tRCD המקורי (RAS ל- CAS ועיכוב) מוחלף ב- AL (Latency Additive), שניתן להגדיר ב 0, 1, 2, 3, 4. מכיוון שאות ה- CAS ממוקם מחזור שעון אחד אחרי האות RAS, ה- ACT ואותות CAS לעולם לא יתנגשו.
באופן כללי, DDR2 משתמשת בטכנולוגיות חדשות רבות כדי לשפר רבים מהחסרונות של DDR. למרות שיש לה כיום ליקויים רבים מבחינת עלות גבוהה וחביון איטי, ההערכה היא שעם שיפור ושיפור מתמיד של הטכנולוגיה, בעיות אלה יפתרו בסופו של דבר. .
המוצר השני שלנו:
