DDR4, DDR3, DDR2, DDR1 及SDRAM各有何不同?

分類 : 規格/容量與傳輸速度

SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory):為同步動態隨機存取記憶體,字首的Synchronous告訴了大家這種記憶體的特性,也就是同步。1996年底,SDRAM開始在系統中出現,不同於早期的技術,SDRAM是為了與中央處理器的計時同步化所設計,這使得記憶體控制器能夠掌握準備所要求的資料所需的準確時鐘週期,因此中央處理器從此不需要延後下一次的資料存取。舉例而言,PC66 SDRAM以66 MT/s的傳輸速率運作;PC100 SDRAM以100 MT/s的傳輸速率運作;PC133 SDRAM以133 MT/s的傳輸速率運作,以此類推。
SDRAM亦可稱為SDR SDRAM(Single Data Rate SDRAM),Single Data Rate為單倍數據傳輸率,SDR SDRAM的核心、I/O、等效時脈皆相同,舉例而言,PC133規格的記憶體,其核心、I/O、等效時脈都是133MHz。而Single Data Rate意指SDR SDRAM在1個周期內只能讀寫1次,若需要同時寫入與讀取,必須等到先前的指令執行完畢,才能接著存取。

DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM):為雙通道同步動態隨機存取記憶體,是新一代的SDRAM技術。別於SDR(Single Data Rate)單一周期內只能讀寫1次,DDR的雙倍數據傳輸率指的就是單一周期內可讀取或寫入2次。在核心時脈不變的情況下,傳輸效率為SDR SDRAM的2倍。第一代DDR記憶體Prefetch為2bit,是SDR的2倍,運作時I/O會預取2bit的資料。舉例而言,此時DDR記憶體的傳輸速率約為266~400 MT/s不等,像是DDR 266、DDR 400都是這個時期的產品。

DDR2 SDRAM(Double Data Rate Two SDRAM):為雙通道兩次同步動態隨機存取記憶體。DDR2記憶體Prefetch又再度提昇至4 bit(DDR的兩倍),DDR2的I/O時脈是DDR的2倍,也就是266、333、400MHz。舉例:核心時脈同樣有133~200MHz的顆粒,I/O時脈提升的影響下,此時的DDR2傳輸速率約為533~800 MT/s不等,也就是常見的DDR2 533、DDR2 800等記憶體規格。

DDR3 SDRAM(Double Data Rate Three SDRAM):為雙通道三次同步動態隨機存取記憶體。DDR3記憶體Prefetch提昇至8 bit,即每次會存取8 bits為一組的數據。DDR3傳輸速率介於 800~1600 MT/s之間。此外,DDR3 的規格要求將電壓控制在1.5V,較DDR2的1.8V更為省電。DDR3也新增ASR(Automatic Self-Refresh)、SRT(Self-Refresh Temperature)等兩種功能,讓記憶體在休眠時也能夠隨著溫度變化去控制對記憶體顆粒的充電頻率,以確保系統資料的完整性。

DDR4 SDRAM(Double Data Rate Fourth SDRAM):DDR4提供比DDR3/ DDR2更低的供電電壓1.2V以及更高的頻寬,DDR4的傳輸速率目前可達2133~3200 MT/s。DDR4 新增了4 個Bank Group 資料組的設計,各個Bank Group具備獨立啟動操作讀、寫等動作特性,Bank Group 資料組可套用多工的觀念來想像,亦可解釋為DDR4 在同一時脈工作周期內,至多可以處理4 筆資料,效率明顯好過於DDR3。 另外DDR4增加了DBI(Data Bus Inversion)、CRC(Cyclic Redundancy Check)、CA parity等功能,讓DDR4記憶體在更快速與更省電的同時亦能夠增強信號的完整性、改善資料傳輸及儲存的可靠性。

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