DDR3 SDRAM - DDR3 SDRAM

DDR3 SDRAM
Double Data Rate 3 Memorie sincronă cu acces aleator dinamic

Tipul de memorie RAM
4 GB PC3-12800 ECC DDR3 DIMM
Dezvoltator	JEDEC
Tip	Memorie sincronă cu acces aleator dinamic (SDRAM)
Generaţie	A treia generație
Data de lansare	2007 ( 2007 )
Standarde
Frecvența	400–1066 MHz
Voltaj	Referință 1,5 V
Predecesor	DDR2 SDRAM (2003)
Succesor	DDR4 SDRAM (2014)

Double Data Rate 3 Synchronous Dynamic Random-Access Memory ( DDR3 SDRAM ) este un tip de memorie sincronă cu acces aleator dinamic (SDRAM) cu o interfață de lățime de bandă mare („ rata de date dublă ”) și este în uz din 2007. Este succesorul de viteză mai mare al DDR și DDR2 și predecesorul cipurilor de memorie dinamică cu acces aleator dinamic (SDRAM) DDR4 . DDR3 SDRAM nu este compatibilă înainte sau înapoi cu niciun tip anterior de memorie cu acces aleatoriu (RAM) din cauza tensiunilor de semnalizare diferite, a temporizărilor și a altor factori.

DDR3 este o specificație a interfeței DRAM. Tablourile DRAM reale care stochează datele sunt similare tipurilor anterioare, cu performanțe similare. Beneficiul principal al DDR3 SDRAM față de predecesorul său imediat, DDR2 SDRAM, este capacitatea sa de a transfera date la o rată de două ori mai mare (de opt ori mai mare decât viteza matricelor sale de memorie internă), permițând o lățime de bandă mai mare sau rate de date de vârf.

Standardul DDR3 permite capacități de cip DRAM de până la 8 gigabiți (Gbit) și până la patru ranguri de 64 de biți fiecare pentru un maxim total de 16  gigabytes (GB) per DDR3 DIMM. Din cauza unei limitări hardware nerezolvate până la Ivy Bridge-E în 2013, majoritatea procesorilor Intel mai vechi acceptă doar cipuri de până la 4 Gbit pentru DIMM-uri de 8 GB (chipset-urile Intel 2 Core DDR3 acceptă doar până la 2 Gbit). Toate procesoarele AMD acceptă corect specificațiile complete pentru 16 GB DDR3 DIMM.

Istorie

În februarie 2005, Samsung a introdus primul prototip de memorie DDR3. Samsung a jucat un rol major în dezvoltarea și standardizarea DDR3. În mai 2005, Desi Rhoden, președintele comitetului JEDEC , a declarat că DDR3 este în curs de dezvoltare de „aproximativ 3 ani”.

DDR3 a fost lansat oficial în 2007, dar nu se aștepta ca vânzările să depășească DDR2 până la sfârșitul anului 2009 sau, probabil, la începutul anului 2010, potrivit strategului Intel Carlos Weissenberg, vorbind în prima parte a lansării lor în august 2008. (Același lucru interval de timp pentru pătrunderea pe piață a fost declarat de către informații despre piață DRAMeXchange companie de peste un an mai devreme în aprilie 2007, și prin Rhoden în 2005. Desi) forța motrice primară din spatele creșterea utilizării DDR3 a fost noul Core i7 procesoare de la Intel și Phenom II procesoare de la AMD, ambele având controlere de memorie interne: primul necesită DDR3, cel de-al doilea îl recomandă. IDC a declarat în ianuarie 2009 că vânzările DDR3 ar reprezenta 29% din totalul unităților DRAM vândute în 2009, crescând la 72% până în 2011.

Succesor

În septembrie 2012, JEDEC a lansat specificația finală a DDR4. Principalele avantaje ale DDR4 în comparație cu DDR3 includ o gamă standardizată mai mare de frecvențe de ceas și rate de transfer de date și o tensiune semnificativ mai mică .

Specificație

Prezentare generală

Comparație fizică a DDR , DDR2 și DDR3 SDRAM

PC-uri desktop (DIMM)

PC-uri portabile și convertibile (SO-DIMM)

Comparativ cu memoria DDR2, memoria DDR3 consumă mai puțină energie. Unii producători propun în continuare utilizarea tranzistoarelor „cu două porți” pentru a reduce scurgerile de curent.

Potrivit JEDEC , 1.575 volți ar trebui să fie considerat maximul absolut atunci când stabilitatea memoriei este cea mai importantă considerație, cum ar fi în servere sau alte dispozitive critice pentru misiune. În plus, JEDEC afirmă că modulele de memorie trebuie să reziste până la 1,80 volți înainte de a suferi daune permanente, deși nu li se cere să funcționeze corect la acel nivel.

Un alt beneficiu este tamponul său de preluare , care este adânc de 8 rafali. În schimb, bufferul de preluare a DDR2 are o adâncime de 4 rafale, iar tamponul de preluare a DDR este de 2 adâncimi. Acest avantaj este o tehnologie care permite viteza de transfer a DDR3.

Module DDR3 pot transfera date la o rată de 800-2133  MT / s folosind ambele în creștere și care se încadrează marginile unui 400-1066 MHz I / O ceas . Aceasta este de două ori rata de transfer a datelor DDR2 (400-1066 MT / s folosind un ceas I / O 200-533 MHz) și de patru ori rata DDR (200-400 MT / s folosind un ceas I / O 100-200 MHz) . Grafica de înaltă performanță a fost un factor inițial al acestor cerințe de lățime de bandă, unde este necesar un transfer de date de lățime de bandă mare între framebuffere .

Deoarece hertzul este o măsură a ciclurilor pe secundă și nu există cicluri de semnal mai des decât orice alt transfer, descrierea ratei de transfer în unități de MHz este tehnic incorectă, deși foarte frecventă. Este, de asemenea, înșelător, deoarece diferite temporizări ale memoriei sunt date în unități de cicluri de ceas, care reprezintă jumătate din viteza transferurilor de date.

DDR3 folosește același standard de semnalizare electrică ca și DDR și DDR2, Stub Series Terminated Logic , deși la timing și tensiuni diferite. Mai exact, DDR3 folosește SSTL_15.

În februarie 2005, Samsung a demonstrat primul prototip de memorie DDR3, cu o capacitate de 512 Mb și o lățime de bandă de 1,066 Gbps . Produsele sub formă de plăci de bază au apărut pe piață în iunie 2007 pe baza chipset -ului Intel "Bearlake" P35 cu DIMM-uri la lățimi de bandă până la DDR3-1600 (PC3-12800). Intel Core i7 , lansat în noiembrie 2008, se conectează direct la memorie , mai degrabă decât printr - un chipset. CPU-urile Core i7, i5 și i3 suportau inițial doar DDR3. AMD „s socket AM3 Phenom II procesoare X4, lansat în februarie 2009, au fost prima lor de a sprijini DDR3 (sprijinind în același timp încă DDR2 pentru compatibilitate).   

Module de memorie dual-inline

Modulele de memorie dual-inline DDR3 (DIMM) au 240 de pini și sunt incompatibile electric cu DDR2. O notch cheie - localizată diferit în DDR2 și DDR3 DIMM-uri - împiedică schimbul accidental al acestora. Nu numai că sunt tastate diferit, dar DDR2 are crestături rotunjite pe lateral, iar modulele DDR3 au crestături pătrate pe lateral. DDR3 SO-DIMM-urile au 204 pini.

Pentru microarhitectura Skylake , Intel a proiectat și un pachet SO-DIMM numit UniDIMM , care poate folosi fie cipuri DDR3, fie DDR4. Controlerul de memorie integrat al procesorului poate funcționa cu oricare dintre ele. Scopul UniDIMM este de a gestiona tranziția de la DDR3 la DDR4, unde prețurile și disponibilitatea pot face de dorit să comutați tipul RAM. UniDIMM-urile au aceleași dimensiuni și același număr de pini ca DDR4 SO-DIMM obișnuite, dar crestătura este plasată diferit pentru a evita utilizarea accidentală într-o priză DDR4 SO-DIMM incompatibilă.

Latențe

Latențele DDR3 sunt numeric mai mari, deoarece ciclurile de ceas de magistrală I / O prin care sunt măsurate sunt mai scurte; intervalul de timp real este similar cu latențele DDR2, în jur de 10 ns. Există unele îmbunătățiri, deoarece DDR3 utilizează în general procese de fabricație mai recente, dar acest lucru nu este cauzat direct de schimbarea la DDR3.

Latența CAS (ns) = 1000 × CL (cicluri) ÷ frecvența ceasului (MHz) = 2000 × CL (cicluri) ÷ rata de transfer (MT / s)

În timp ce latențele tipice pentru un dispozitiv JEDEC DDR2-800 erau 5-5-5-15 (12,5 ns), unele latențe standard pentru dispozitivele JEDEC DDR3 includ 7-7-7-20 pentru DDR3-1066 (13,125 ns) și 8- 8-8-24 pentru DDR3-1333 (12 ns).

Ca și în cazul generațiilor anterioare de memorie, memoria DDR3 mai rapidă a devenit disponibilă după lansarea versiunilor inițiale. Memoria DDR3-2000 cu latență 9-9-9-28 (9 ns) a fost disponibilă la timp pentru a coincide cu lansarea Intel Core i7 la sfârșitul anului 2008, în timp ce dezvoltările ulterioare au făcut DDR3-2400 disponibil pe scară largă (cu CL 9-12 cicluri = 7,5–10 ns) și viteze de până la DDR3-3200 disponibile (cu cicluri CL 13 = 8.125 ns).

Consum de energie

Consumul de energie al cipurilor SDRAM individuale (sau, prin extensie, DIMM-uri) variază în funcție de mulți factori, inclusiv viteza, tipul de utilizare, tensiune, etc. În schimb, o componentă mai modernă, orientată spre desktop, de 8 GB, DDR3 / 1600 DIMM, este evaluată la 2,58 W, în ciuda faptului că este semnificativ mai rapidă.

Module

* opțional

DDR3-xxx indică rata de transfer de date și descrie cipurile DDR, în timp ce PC3-xxxx indică lățimea de bandă teoretică (cu ultimele două cifre trunchiate) și este utilizată pentru a descrie DIMM-urile asamblate. Lățimea de bandă este calculată prin preluarea transferurilor pe secundă și înmulțirea cu opt. Acest lucru se datorează faptului că modulele de memorie DDR3 transferă date pe o magistrală care are o lățime de 64 de biți de date și, deoarece un octet cuprinde 8 biți, acest lucru echivalează cu 8 octeți de date pe transfer.

Cu două transferuri pe ciclu de semnal de ceas cvadruplat , un modul DDR3 pe 64 de biți poate atinge o rată de transfer de până la 64 de ori viteza de ceas a memoriei . Datele fiind transferate 64 de biți la un moment dat per modul de memorie, DDR3 SDRAM oferă o rată de transfer de (rata de ceas de memorie) × 4 (pentru multiplicatorul de ceas de magistrală) × 2 (pentru rata de date) × 64 (numărul de biți transferați) / 8 (numărul de biți într-un octet). Astfel, cu o frecvență de ceas de memorie de 100 MHz, DDR3 SDRAM oferă o rată de transfer maximă de 6400 MB / s .

Rata de date (în MT / s ) este de două ori mai mare decât ceasul magistralei I / O (în MHz ) datorită ratei de date duble a memoriei DDR. După cum sa explicat mai sus, lățimea de bandă în MB / s este rata de date înmulțită cu opt.

CL - Cicluri de ceas de latență CAS , între trimiterea unei adrese de coloană în memorie și începutul datelor ca răspuns

tRCD - Ciclurile de ceas între rândul activat și citirile / scrierile

tRP - Cicluri între ceasul de preîncărcare și activare

Frecvențele fracționare sunt în mod normal rotunjite în jos, dar rotunjirea până la 667 este obișnuită deoarece numărul exact este 666⅔ și se rotunjește la cel mai apropiat număr întreg. Unii producători, de asemenea, rotunjesc la o anumită precizie sau se rotunjesc în schimb. De exemplu, memoria PC3-10666 ar putea fi listată ca PC3-10600 sau PC3-10700.

Notă: Toate articolele enumerate mai sus sunt specificate de JEDEC ca JESD79-3F. Toate ratele de date RAM între sau peste aceste specificații enumerate nu sunt standardizate de JEDEC - de multe ori sunt pur și simplu optimizări ale producătorului care utilizează cipuri de toleranță mai mare sau cipuri supratensibile. Dintre aceste specificații non-standard, cea mai mare viteză raportată atinsă a fost echivalentă cu DDR3-2544, din mai 2010.

Denumire alternativă: modulele DDR3 sunt adesea incorect etichetate cu prefixul PC (în loc de PC3), din motive de marketing, urmate de rata de date. Conform acestei convenții, PC3-10600 este listat ca PC1333.

Detectarea prezenței în serie

Memoria DDR3 utilizează detectarea prezenței seriale . Detectarea prezenței seriale (SPD) este un mod standardizat de a accesa automat informații despre un modul de memorie al computerului , utilizând o interfață serială. Este de obicei utilizat în timpul testului de auto-testare pentru configurarea automată a modulelor de memorie.

Lansarea 4

Lansarea 4 a documentului DDR3 Serial Presence Detect (SPD) (SPD4_01_02_11) adaugă suport pentru DIMM-uri de reducere a încărcării și, de asemenea, pentru 16b-SO-DIMM și 32b-SO-DIMM.

JEDEC Solid State Technology Association a anunțat publicarea lansării 4 a documentului DDR3 Serial Presence Detect (SPD) pe 1 septembrie 2011.

Extensie XMP

Intel Corporation a introdus oficial Specificația Profilul de memorie eXtreme ( XMP ) pe 23 martie 2007 pentru a permite extensii de performanță ale entuziaștilor la specificațiile tradiționale JEDEC SPD pentru DDR3 SDRAM.

Variante

În plus față de denumirile lățimii de bandă (de exemplu, DDR3-800D) și variantele de capacitate, modulele pot fi una dintre următoarele:

1. Memorie ECC , care are o bandă suplimentară de octeți de date utilizată pentru corectarea erorilor minore și detectarea erorilor majore pentru o mai bună fiabilitate. Modulele cu ECC sunt identificate printr-un ECC sau E suplimentar în desemnarea lor. De exemplu: „PC3-6400 ECC” sau PC3-8500E.
2. Memorie înregistrată sau tamponată , care îmbunătățește integritatea semnalului (și, prin urmare, potențial rata de ceas și capacitatea fizică a slotului) prin tamponarea electrică a semnalelor cu un registru , la un cost de ceas suplimentar cu latență crescută. Aceste module sunt identificate printr-un R suplimentar în denumirea lor, de exemplu PC3-6400R.
3. RAM -ul neînregistrat (denumit și „ nebuffered ”) poate fi identificat cu un U suplimentar în desemnare.
4. Module complet tamponate , care sunt desemnate de F sau FB și nu au aceeași poziție de notch ca alte clase. Modulele complet tamponate nu pot fi utilizate cu plăcile de bază destinate modulelor înregistrate, iar poziția diferită a crestăturii împiedică fizic inserarea lor.
5. Încărcați module reduse , care sunt desemnate de LR și sunt similare cu memoria înregistrată / tamponată, într-un mod în care modulele LRDIMM tamponează atât liniile de control, cât și liniile de date, păstrând în același timp natura paralelă a tuturor semnalelor. Ca atare, memoria LRDIMM oferă capacități de memorie maxime mari, rezolvând în același timp unele dintre problemele de performanță și consum de energie ale memoriei FB induse de conversia necesară între formele de semnal serial și paralel.

Atât tipurile de memorie FBDIMM (complet tamponate), cât și LRDIMM (încărcare redusă) sunt proiectate în principal pentru a controla cantitatea de curent electric care curge către și din cipurile de memorie la un moment dat. Nu sunt compatibile cu memoria înregistrată / tamponată, iar plăcile de bază care le necesită nu vor accepta niciun alt tip de memorie.

Extensii DDR3L și DDR3U

Standardul DDR3L ( DDR3 L ow Voltage) este un addendum la standardul dispozitivului de memorie DDR3 JESD79-3 care specifică dispozitivele de joasă tensiune. Standardul DDR3L este de 1,35 V și are eticheta PC3L pentru modulele sale. Exemplele includ DDR3L ‐ 800 (PC3L-6400), DDR3L ‐ 1066 (PC3L-8500), DDR3L ‐ 1333 (PC3L-10600) și DDR3L ‐ 1600 (PC3L-12800). Memoria specificată la specificațiile DDR3L și DDR3U este compatibilă cu standardul DDR3 original și poate rula fie la tensiunea redusă, fie la 1,50 V. Cu toate acestea, dispozitivele care necesită DDR3L în mod explicit, care funcționează la 1,35 V, cum ar fi sistemele care utilizează versiunile mobile ale celei de-a patra -generație procesoare Intel Core, nu sunt compatibile cu memoria DDR3 de 1,50 V. DDR3L este diferit și este incompatibil cu standardul de memorie mobilă LPDDR3 .

Standardul DDR3U ( DDR3 U ltra Low Voltage) este de 1,25 V și are eticheta PC3U pentru modulele sale.

JEDEC Solid State Technology Association a anunțat publicarea JEDEC DDR3L pe 26 iulie 2010 și DDR3U în octombrie 2011.

Rezumatul caracteristicii

Componente

• Introducerea pinului RESET asincron
• Suport pentru compensarea timpului de zbor la nivel de sistem
• On- DIMM oglinză DRAM pinout
• Introducerea CWL (latență de scriere CAS) pe coșul de ceas
• Motor de calibrare I / O on-die
• CITIȚI și SCRIEȚI calibrarea
• Funcția Dynamic ODT (On-Die-Termination) permite diferite valori de terminare pentru citiri și scrieri

Module

• Autobuz de comandă / adresă / control Fly-by cu terminare on-DIMM
• Rezistențe de calibrare de înaltă precizie
• Nu sunt compatibile cu versiunile anterioare — Modulele DDR3 nu se încadrează în soclurile DDR2; forțarea acestora poate deteriora DIMM și / sau placa de bază

Avantajele tehnologice față de DDR2

• Performanță mai mare a lățimii de bandă, până la 2133 MT / s standardizate
• Latențe ușor îmbunătățite, măsurate în nanosecunde
• Performanță mai mare la consum redus (durată mai mare de viață a bateriei la laptopuri)
• Caracteristici îmbunătățite de consum redus

Vezi si

• Lista lățimilor de bandă ale dispozitivului
• SDRAM DDR3 de putere redusă (LPDDR3)
• Arhitectură de memorie multi-canal

Note

Referințe

linkuri externe

• Standard JEDEC nr. 79-3 (JESD79-3: DDR3 SDRAM)
  • DDR3 SDRAM standard JESD79-3F
  • Addendum nr. 1 la JESD79-3 - 1,35 V DDR3L-800, DDR3L-1066, DDR3L-1333, DDR3L-1600 și DDR3L-1866 (JESD79-3-1A.01)
  • Addendum nr. 2 la JESD79-3 - 1,25 V DDR3U-800, DDR3U-1066, DDR3U-1333 și DDR3U-1600
  • Addendum nr. 3 la JESD79-3 - SDRAM 3D Stacked
• SPD (Serial Presence Detect), de la standardul JEDEC nr. 21-C (JESD21C: configurații JEDEC pentru memorii în stare solidă)
  • SPD Anexa K - Serial Presence Detect (SPD) pentru modulele SDRAM DDR3 (SPD4_01_02_11)
• Testarea sloturilor de memorie DDR, DDR2, DDR3
• Memorie DRAM sincronă DDR3