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1. 지연 문제
동일한 코어 주파수에서 DDR2의 실제 작동 주파수는 DDR의 두 배입니다. 이는 DDR2 메모리가 표준 DDR 메모리의 4BIT 사전 읽기 기능의 두 배를 가지고 있기 때문입니다. 즉, DDR2는 DDR과 마찬가지로 기본 데이터 전송 방법을 클럭 상승 지연 및 하강 지연과 동시에 사용하지만 DDR2는 시스템 명령 데이터를 미리 읽을 수있는 DDR의 두 배 기능을 가지고 있습니다. 즉, 동일한 작동 주파수 인 100MHz에서 DDR의 실제 주파수는 200MHz이고 DDR2는 400MHz에 도달 할 수 있습니다.
이런 식으로 또 다른 문제가 발생합니다. 작동 주파수가 동일한 DDR 및 DDR2 메모리에서 후자의 메모리 대기 시간이 전자보다 느립니다. 예를 들어, DDR 200과 DDR2-400은 동일한 지연을 갖고 후자는 대역폭이 두 배입니다. 실제로 DDR2-400과 DDR 400은 대역폭이 같고 둘 다 3.2GB / s이지만 DDR400의 코어 작동 주파수는 200MHz이고 DDR2-400의 코어 작동 주파수는 100MHz로 DDR2의 지연을 의미합니다. -400 DDR400보다 높습니다.
2. 포장 및 발열
DDR2 메모리 기술의 가장 큰 돌파구는 실제로 사용자가 DDR의 전송 용량을 두 배로 생각한다는 것이 아니라 더 낮은 발열과 낮은 전력 소비로 DDR2가 더 빠른 주파수 증가와 돌파구를 달성 할 수 있다는 것입니다. 표준 DDR의 400MHZ 제한.
DDR 메모리는 일반적으로 TSOP 칩에 포함되어 있습니다. 이 패키지는 200MHz에서 잘 작동합니다. 주파수가 더 높으면 긴 핀이 높은 임피던스와 기생 커패시턴스를 생성하여 성능에 영향을 미칩니다. 안정성과 주파수 개선의 어려움. 이것이 DDR의 코어 주파수가 275MHZ를 돌파하기 어려운 이유입니다. 그리고 DDR2 메모리는 FBGA 패키지 형태를 채택합니다. 현재 널리 사용되는 TSOP 패키지와 달리 FBGA 패키지는 더 나은 전기적 성능과 방열을 제공하여 DDR2 메모리의 안정적인 작동과 향후 주파수 개발을 보장합니다.
DDR2 메모리는 DDR 표준 1.8V보다 훨씬 낮은 2.5V 전압을 사용하므로 훨씬 적은 전력 소비와 적은 열을 제공합니다. 이 변화는 중요합니다.
위에서 언급 한 차이점 외에도 DDR2에는 OCD, ODT 및 Post CAS라는 세 가지 새로운 기술이 도입되었습니다.
① OCD (Off-Chip Driver) : 소위 오프라인 드라이버 조정입니다. DDR II는 OCD를 통해 신호 무결성을 향상시킬 수 있습니다. DDR II는 풀업 / 풀다운 저항 값을 조정하여 두 전압을 동일하게 만듭니다. OCD를 사용하여 DQ-DQS의 기울기를 줄여 신호 무결성을 개선합니다. 전압을 제어하여 신호 품질을 향상시킵니다.
② ODT : ODT는 내장 코어의 종단 저항입니다. 데이터 라인 터미널이 신호를 반사하는 것을 방지하기 위해 DDR SDRAM을 사용하는 마더 보드에 많은 수의 종단 저항이 필요하다는 것을 알고 있습니다. 마더 보드의 제조 비용을 크게 증가시킵니다. 사실, 메모리 모듈마다 종단 회로에 대한 요구 사항이 다릅니다. 종단 저항의 크기는 데이터 라인의 신호 비율과 반사율을 결정합니다. 종단 저항이 작 으면 데이터 라인 신호 반사가 낮지 만 신호 대 잡음비도 낮습니다. 종단 저항이 높으면 데이터 라인의 신호 대 잡음비가 높아지지만 신호 반사도 증가합니다. 따라서 마더 보드의 종단 저항은 메모리 모듈과 잘 맞지 않으며 신호 품질에 어느 정도 영향을 미칩니다. DDR2는 최상의 신호 파형을 보장하기 위해 자체 특성에 따라 적절한 종단 저항을 구축 할 수 있습니다. DDR2를 사용하면 마더 보드 비용을 줄일 수있을뿐만 아니라 DDR과 비교할 수없는 최상의 신호 품질을 얻을 수 있습니다.
③ Post CAS : DDR II 메모리의 활용 효율을 높이기 위해 설정합니다. Post CAS 동작에서 CAS 신호 (읽기 / 쓰기 / 명령)는 RAS 신호 이후 한 클럭 주기로 삽입 될 수 있으며 CAS 명령은 추가 지연 (Additive Latency) 후에도 유효하게 유지 될 수 있습니다. 원래 tRCD (RAS to CAS 및 지연)는 0, 1, 2, 3, 4에서 설정할 수있는 AL (Additive Latency)로 대체됩니다. CAS 신호는 RAS 신호 이후 한 클럭주기에 배치되므로 ACT CAS 신호는 충돌하지 않습니다.
일반적으로 DDR2는 많은 새로운 기술을 사용하여 DDR의 많은 단점을 개선합니다. 현재는 높은 비용과 느린 지연이라는 단점이 많지만 지속적인 기술 개선과 개선을 통해 이러한 문제는 결국 해결 될 것으로 믿어진다.
(1) DDR2 기술 사양
DDR2 메모리의 시작 주파수는 DDR 메모리의 최고 표준 주파수 인 400Mhz부터 시작됩니다. 생성 할 수있는 주파수는 이제 533Mhz ~ 667Mhz를 지원하도록 정의되었습니다. 표준 작동 주파수는 200 / 266 / 333MHz이고 작동 전압은 1.8V입니다. DDR2는 기존 DDR 240PIN DIMM 인터페이스 표준과 완전히 호환되지 않는 새로 정의 된 184 핀 DIMM 인터페이스 표준을 사용합니다. 즉, DDR 표준 인터페이스가있는 기존의 모든 마더 보드는 DDR2 메모리를 사용할 수 없습니다. 이것은 DDR2 메모리 표준의 대중화에 큰 장애물이 될 것입니다. 다행히 INTEL의 차세대 플랫폼은 240PIN DDR2 인터페이스를 완벽하게 지원하여 2 년 DDR2005 대중화의 기반을 마련 할 것입니다.
DDR2 메모리를 사용하는 다양한 그래픽 카드 제품이 시장에 출시 된 것을 모두가 이미 보았다고 생각합니다. 그러나 그래픽 카드에 사용되는 DDR2 메모리의 생산 표준 및 방법은 데스크톱 시스템 응용 프로그램에 사용되는 DDR2 기술과 완전히 다릅니다. 이 기사는 당분간 세부적인 구분을하지 않을 것이지만, 그래픽 카드에서 이미 많은 수의 응용 프로그램을 사용할 수 있지만 데스크톱 시스템에서는 사용할 수없는 이유를 모두가 분명히 알고 있어야합니다.
이전 세대의 표준 DDR 기술과 비교할 때 DDR2 메모리 기술은 간단하고 명확한 방법을 사용합니다. DDR2는 DDR과 마찬가지로 기본 데이터 전송 방식을 클럭 상승 지연 및 하강 지연과 동시에 사용하지만 가장 큰 차이점은 DDR2 메모리는 4 비트 사전 읽기를 수행 할 수 있다는 것입니다. 표준 DDR 메모리의 2BIT 사전 읽기의 두 배입니다. 즉, DDR2는 시스템 명령 데이터를 사전 읽기하는 용량의 두 배입니다. 이런 이유로 DDR2는 DDR의 두 배의 완전한 데이터 전송 용량을 얻을 수 있다고 생각합니다. 그래서 저자는 DDR2 400Mhz가 PC3200이라고도합니다. 계속 읽으십시오. 왜 그런가요?
DDR2 메모리 기술의 가장 큰 돌파구는 실제로 심사 위원들이 DDR의 두 배라고 생각하는 전송 용량이 아니라, 낮은 발열과 낮은 전력 소비로 더 빠른 주파수 증가를 달성한다는 것입니다. 표준 DDR의 400MHZ 한계를 돌파하십시오. 이것이 더 마법처럼 보이며 최대 주파수 제한을 깨고 발열과 전력 소비를 줄이는 것입니까? DDR2 기술은 위의 기능을 완성하기 위해 여러 가지 새로운 기술을 사용하지만 핵심은 4BIT의 사전 읽기 기능에 있습니다. 작성자가 단계적으로 안내합니다.
(2) DDR2 주파수 및 대역폭
발표 된 세 가지 DDR2 메모리 표준의 주파수 및 대역폭 외에도 DDR2 400Mhz 및 DDR400Mhz의 대역폭이 3.2GB라는 점은 주목할 가치가 있습니다. 또한 듀얼 채널 메모리 기술의 도움으로 667MHZ DDR2는 최대 10.6GB / S의 놀라운 대역폭을 제공합니다!
DDR2 메모리의 초기 용량은 256MB, 최대 512MB, 1G입니다. 데스크탑 시스템에 충분한 용량 보장을 제공합니다. 이론적으로 DDR2 메모리 입자의 고밀도 기능은 전문 분야에서 널리 사용되는 4G 이상의 최대 용량을 지원할 수 있습니다. 향후 몇 년 안에 nGB 수준의 슈퍼 용량을 PC 시스템에 가져올 수도 있습니다.
DDR2 표준은 모든 DDR2 메모리가 FBGA로 패키징되도록 규정합니다. 널리 사용되는 TSOP와 다른d TSOP-II 패키지 인 FBGA 패키지는 더 나은 전기적 성능과 열 방출을 제공하여 DDR2 메모리의 안정적인 작동과 향후 주파수 개발을 보장합니다. 현재 그래픽 카드의 모든 DDR2 메모리 입자는 FBGA 패키지 모드에서 사용됩니다. DDR2 메모리는 DDR 표준 1.8V보다 훨씬 낮은 2.5V 전압을 사용하므로 훨씬 더 적은 전력 소비와 더 적은 열을 제공합니다. 이 변경 사항은 중요하며 DDR2를 허용합니다. 메모리는 노트북 및 랩톱에 더 적합합니다. 저전압에서 작동 할 수 있는데 어떻게 주파수를 증가시킬 수 있습니까?
(3) DDR2 작동 원리
모두가 알고 있듯이 메모리의 기본 작업 단계는 시스템에서 데이터 미리 읽기 → 메모리 장치 대기열에 저장 → 메모리 I / O 버퍼로 전송 → 처리를 위해 CPU 시스템으로 전송으로 나뉩니다.
DDR 메모리는 200 개의 경로를 통해 I / O 캐시로 동 기적으로 전송되는 400MHZ의 코어 주파수를 사용하며 XNUMXMHZ를 달성하기위한 실제 주파수입니다.
DDR2는 100 개의 전송 경로를 통해 I / O 버퍼에 동기식으로 전송되는 400MHZ의 코어 주파수를 사용하며 실제 주파수는 XNUMXMHZ입니다.
영리한 치안 판사는 이미 미스터리를 보았습니다. DDR2는 4BIT 데이터를 미리 읽을 수 있고, 2 방향 전송을 사용할 수 있고, DDR은 200BIT 데이터 만 미리 읽을 수 있기 때문에 두 개의 400MHZ 전송 라인 만 사용하여 2MHZ를 달성 할 수 있기 때문입니다. 이러한 방식으로 DDR100는 총 주파수를 줄이지 않고 코어 주파수를 133MHZ로 완전히 낮출 수 있으므로 열 방출을 줄이고 전압 요구 사항을 낮추는 것이 쉽습니다. 또한 코어 주파수를 더욱 증가하여 4 * 166, 4 * 200, 최대 4 * 800를 달성하여 2MHZ에 도달 할 수 있습니다. 그러나 모든 사람들은 메모리 대기 시간이 짧으면 성능이 향상 될 수 있다는 것을 알고 있습니다. 그런 다음 DDR4에서는 XNUMX 채널 전송의 안정성과 부드러움을 보장하고 전기적 간섭과 데이터 충돌을 방지하기 위해 DDR보다 약간 큰 메모리를 사용합니다. 지연 설정. 저는 현명한 심사 위원들도 이것이 실제로는 원시적 인 디자인임을 알 수 있다고 믿습니다.
(4) DDR2의 새로운 기능 기술
DDR II의 기술적 원리를 이해 한 후 DDR II의 세 가지 새로운 주요 기능인 OCD, ODT 및 Post CAS를 살펴 보겠습니다.
OCD (오프 칩 드라이버), also 오프라인 드라이브 조정으로 알려진 DDR II는 OCD를 통해 신호 무결성을 향상시킬 수 있습니다. DDR II는 풀업 / 풀다운 저항 값을 조정하여 두 전압을 동일하게 만듭니다. 즉, Pull-up = Pull-down입니다. OCD를 사용하여 DQ-DQS의 기울기를 줄여 신호 무결성을 개선합니다. 전압을 제어하여 신호 품질을 향상시킵니다.
ODT는 내장 코어의 종단 저항입니다. DDR I SDRAM을 사용하는 마더 보드에는 많은 수의 종단 저항이 필요하며, 각 데이터 라인에 최소 하나의 종단 저항이 필요하다는 것을 알고 있습니다. 이는 마더 보드의 비용이 적지 않습니다. 신호선에 종단 저항을 사용하는 것은 데이터 선 단자가 신호를 반사하는 것을 방지하기위한 것이므로 일정한 저항을 가진 종단 저항이 필요합니다. 이 저항은 너무 크거나 너무 작습니다. 저항이 큰 회로의 신호 대 잡음비는 더 높지만 신호 반사는 더 심각합니다. 저항이 작 으면 신호 반사가 줄어들 수 있지만 신호 대 잡음비가 떨어집니다. 또한 서로 다른 메모리 모듈이 정확히 동일한 종단 저항 요구 사항을 갖지 않을 수 있기 때문에 마더 보드는 메모리 모듈에 대해 더 까다 롭습니다.
DDR II에는 DRAM 파티클이 작동 할 때 종단 저항을 끄고 신호 반사를 줄이기 위해 작동하지 않는 DRAM 파티클의 종단 저항을 켜는 내장 종단 저항이 있습니다. ODT는 DDR II에 최소한 두 가지 이점을 제공합니다. 하나는 마더 보드에서 종단 저항을 제거하면 마더 보드 비용을 줄이고 PCB 보드 설계를 더 쉽게 만든다는 것입니다. 두 번째 이점은 종단 저항이 메모리 입자의 "특성"과 일치 할 수 있으므로 DRAM이 최상의 상태에 있다는 것입니다.
CAS 이후에는 DDR II 메모리의 활용 효율을 높이기 위해 설정되었습니다. Post CAS 동작에서 CAS 신호 (읽기 / 쓰기 / 명령)는 RAS 신호 이후 한 클럭 주기로 삽입 될 수 있으며 CAS 명령은 추가 지연 (Additive Latency) 후에도 유효하게 유지 될 수 있습니다. 원래 tRCD (RAS to CAS 및 지연)는 0, 1, 2, 3, 4에서 설정할 수있는 AL (Additive Latency)로 대체됩니다. CAS 신호는 RAS 신호 뒤에 한 클럭주기에 위치하므로 ACT CAS 신호는 충돌하지 않습니다.
정상 작동시 현재 다양한 메모리 매개 변수는 tRRD = 2, tRCD = 4, CL = 4, AL = 0, BL = 4입니다 (BL은 버스트 데이터 길이, 버스트 길이). tRRD (RAS에서 RAS 로의 지연)는 XNUMX 클럭 사이클이고 tRCD (RAS에서 CAS 로의 지연)는 XNUMX 클럭 사이클이므로 ACT (세그먼트 활성화)와 CAS 신호는 네 번째 클럭 사이클에서 충돌합니다. , ACT는 한 클럭주기 뒤로 이동하므로 후속 데이터 전송 중간에 BUBBLE 클럭주기가 있음을 알 수 있습니다.
Post CAS의 작동을 살펴 보겠습니다. 이 때 메모리 매개 변수는 tRRD = 2, tRCD = 4, CL = 4, AL = 3, BL = 4입니다. RAS는 ACT 신호 이후의 클럭 주기로 설정되므로 CAS와 ACT가 충돌하지 않고 tRCD가 AL로 대체됩니다 (사실 tRCD가 감소되지 않았으나 개념적 변경이라고 상상할 수 있지만 CAS는 뒤로 이동합니다. 하지만 AL이 tRCD보다 짧으면 조정을 통해 신호 명령의 충돌을 취소 할 수 있으며, DRAM은 추가 지연 동안 읽기 명령을 유지합니다. 이 디자인으로 인해 ACT와 CAS가 더 이상 충돌하지 않으며 메모리 읽기 타이밍에 BUBBLE이 없습니다.
Post CAS와 Additive Latency를 사용하면 다음과 같은 세 가지 이점이 있습니다.
1. 커맨드 버스의 충돌 현상을 쉽게 제거 할 수 있습니다.
2. 명령 및 데이터 버스의 효율성 향상
3. Bubble이 없으면 실제 메모리 대역폭이 향상 될 수 있습니다.
또 다른 일반적인 DOTHAN FSB는 533으로, DDR533이있는 메모리는 메모리 대역폭 만 충족 할 수 있지만 현재 노트북 DDR1은 DDR400 만 있고 일반적으로 333은 DOTHAN의 FSB를 충족 할 수 없습니다. 이때 메모리는 시스템의 병목 현상이됩니다. 915 플랫폼이 나온 후 2에서 최대 2까지 DDR400 듀얼 채널 DDR533를 지원할 수 있습니다.
이때 단일 채널 DDR2 533은 DOTHAN의 FSB를 완벽하게 충족 할 수 있습니다. 즉, DDR2 533에는 이중 채널이 있으며 FSB = 1066 CPU 만 일치 할 수 있습니다. INTEL1066FSB U가 출시되기 전에 DDR2 533 듀얼 채널은 기본적으로 낭비이므로 DDR2 듀얼 채널이 Sonama 플랫폼에 가져다주는 성능 향상은 매우 적습니다. DOTHAN은 Sonama 시스템의 병목 현상이되었습니다. 성능을 요구하지 않는 친구는 듀얼 채널 DDR2에 돈을 쓸 필요가 없습니다.
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