SDRAM DDR4

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 23 ianuarie 2019; verificările necesită 35 de modificări .

DDR4 SDRAM ( în engleză  double-data-rate four synchronous dynamic random access memory ) este a patra generație de RAM , care este o dezvoltare evolutivă a generațiilor anterioare de DDR SDRAM. Are caracteristici de frecvență crescută și tensiune de alimentare redusă.

Principala diferență dintre DDR4 și standardul anterior DDR3 este numărul de bănci interne dublat la 16 (în 2 grupuri de bănci [1] ), ceea ce a crescut rata de transfer a magistralei externe. Lățimea de bandă a memoriei DDR4 în viitor poate ajunge la 25,6 GB/s (în cazul creșterii frecvenței efective maxime la 3200 MHz). În plus, fiabilitatea funcționării a fost îmbunătățită datorită introducerii unui mecanism de verificare a parității pe magistralele de adresă și comandă. Inițial, standardul DDR4 a definit frecvențe de la 1600 la 2400 MHz [2] cu perspectiva creșterii la 3200 MHz [3] [4] .

A intrat în producție de masă în trimestrul 2 din 2014, la început doar memorie ECC , [5] iar în trimestrul următor au început vânzările de module DDR4 non-ECC, alături de procesoare Intel Haswell -E / Haswell -EP care necesită DDR4. [6]

Dezvoltare

Lucrările timpurii de proiectare privind proiectarea unui succesor al DDR3 au început la JEDEC în jurul anului 2005, [7] cu aproximativ doi ani înainte de lansarea DDR3 în 2007. [8] [9] Fundamentele arhitecturii DDR4 au fost programate să fie convenite în 2008. [zece]

JEDEC a prezentat informații despre DDR4 în 2010 la conferința MemCon de la Tokyo [11] . Judecând după diapozitivele „Timpul de a regăsi DDR4” [12] , noutatea ar trebui să aibă atât o frecvență efectivă crescută (de la 2133 la 4266 MHz), cât și o tensiune mai mică (de la 1,3 la 1,1 V) față de standardele anterioare, procesul de fabricație propus.  este de 32 și 36 nm. Producția în masă a fost planificată pentru 2015, iar primele mostre pentru crearea de controlere de memorie și platforme compatibile - pentru 2011 [13] [14] [15] .

În ianuarie 2011, Samsung a introdus modulul DDR4. Procesul de fabricație a fost de 30 nm, capacitatea memoriei a fost de 2 GB, iar tensiunea a fost de 1,2 V [16] [17] [18] [16] . Mai târziu , Hynix a introdus primul său modul DDR4, care a depășit modulul Samsung ca frecvență (2400 MHz în loc de 2133). Hynix a susținut o îmbunătățire cu 80% a performanței memoriei față de DDR3-1333.

În septembrie 2012, JEDEC a publicat versiunea finală a specificației DDR4 [19] [20] . Cea mai recentă revizuire a standardului DDR4 a fost adoptată în noiembrie 2013, standardul pentru LPDDR4 a fost adoptat în august 2014 [21] [22] .

Potrivit Intel în aprilie 2013, DDR4 ar putea deveni tipul principal de memorie DRAM deja în 2014, iar în 2015 ar putea înlocui aproape complet DDR3 utilizat anterior. Potrivit Intel, DDR4 consumă cu 35% mai puțină energie decât DDR3L și depășește memoria generației anterioare cu 50% în lățime de bandă [23] . Cu toate acestea, introducerea DDR4 a început mai târziu [24] , iar această memorie va ocupa o mare parte a pieței nu mai devreme de 2016. [25] În 2017, vânzările de memorie DDR4 au depășit modulele standard DDR3 [26] .

Lățimea de bandă maximă

Pentru a calcula lățimea de bandă maximă a memoriei DDR4, este necesar să-i înmulțiți frecvența efectivă cu 8 octeți (64 biți), adică cu cantitatea de date care pot fi transferate într-un ciclu de memorie. În acest fel:

Trebuie avut în vedere faptul că, din cauza restricțiilor de timp privind interacțiunea cu cipurile de memorie, în special pentru operațiunea de actualizare periodică a conținutului( regenerare ), debitul real este cu 5-10% mai mic decât cel calculat mai sus.

Plăcile de bază moderne acceptă moduri de memorie multicanal. Astfel, lățimea de bandă totală efectivă a memoriei sistemului va fi lățimea de bandă DDR4 înmulțită cu numărul de canale utilizate.

Inițial, s-a presupus că pentru funcționarea DDR4 la frecvențe maxime (3200 MHz) [2] ar fi necesară utilizarea unui singur modul de memorie DDR4 pe canal de transmisie a datelor (conexiune directă direct la controler cu o topologie punct la punct [ 28] [29] [30] [31 ] ). Când funcționează la frecvențe mai mici, cum ar fi 1866 și 2133 MHz, controlerele de memorie ale unor procesoare, în special Skylake (2015), pot folosi până la 2 module de memorie pe canal [32] [33] . Pentru sistemele de server, sunt utilizate modulele RDIMM DDR4 [34] și se așteaptă ca modulele LRDIMM DDR4 să apară folosind cipuri tampon lângă pinii modulului. O astfel de memorie poate fi instalată în cantitate de până la 3 module pe canal, atunci când se utilizează platforme compatibile. [35] .

Specificații standard
Standard

titlu

Frecvență

memorie, MHz

Frecvență

cauciucuri, MHz

Eficient (dublu)

viteza, milioane de transferuri/s

Nume

modul

Lățime de bandă, MB/s Timinguri

CL-tRCD-tRP

Timp

ciclu, ns

DDR4-1600J*

DDR4-1600K

DDR4-1600L

200 800 1600 PC4-12800 12800 10-10-10

11-11-11

12-12-12

12.5

13.75

cincisprezece

DDR4-1866L*

DDR4-1866M

DDR4-1866N

233,33 933,33 1866,67 PC4-14900 14933,33 12-12-12

13-13-13

14-14-14

12.857

13.929

cincisprezece

DDR4-2133N*

DDR4-2133P

DDR4-2133R

266,67 1066,67 2133,33 PC4-17000 17066,67 14-14-14

15-15-15

16-16-16

13.125

14.063

cincisprezece

DDR4-2400P*

DDR4-2400R

DDR4-2400T

DDR4-2400U

300 1200 2400 PC4-19200 19200 15-15-15

16-16-16

17-17-17

18-18-18

12.5

13.32

14.16

cincisprezece

DDR4-2666T

DDR4-2666U

DDR4-2666V

DDR4-2666W

333,33 1333 2666 PC4-21300 21333 17-17-17

18-18-18

19-19-19

20-20-20

12.75

13.50

14.25

cincisprezece

DDR4-2933V

DDR4-2933W

DDR4-2933Y

DDR4-2933AA

366,6 1466,5 2933 PC4-23466 23466 19-19-19

20-20-20

21-21-21

22-22-22

12.96

13.64

14.32

cincisprezece

DDR4-3200W

DDR4-3200AA

DDR4-3200AC

400 1600 3200 PC4-25600 25600 20-20-20

22-22-22

24-24-24

12.50

13.75

cincisprezece

DDR5- 4800 - 8400

Volumul modulelor

Volumul unui cip DDR4 este de la 2 la 16 Gbit, organizarea modulelor de memorie este ×4, ×8 sau ×16 bănci [36] [28] . Nu este exclusă producția de module cu un volum de 512 GB bazate pe cipuri de 16 Gbit și ambalarea a 8 cipuri per cip.

Dimensiunile modulului

DDR4 are DIMM-uri cu 288 de pini similare ca aspect cu DIMM -urile DDR-2/DDR-3 cu 240 de pini . Pinii sunt mai strânși (0,85 mm în loc de 1,0) pentru a se potrivi într-un slot DIMM standard de 5¼ inch (133,35 mm). Înălțimea crește ușor (31,25 mm în loc de 30,35).

DDR4 SO-DIMM au 260 de pini [37] (nu 240), care sunt mai apropiați unul de altul (0,5 mm, nu 0,6). Modulul a devenit cu 1,0 mm mai lat (68,6 mm în loc de 67,6), dar a păstrat aceeași înălțime - 30 mm.

Diverse

RAM DDR4 standard din industrie, descris în DDR4 SDRAM STANDARD JEDEC JESD79-4, nu conține nicio informație despre disponibilitatea funcțiilor de criptare a informațiilor bazate pe hardware . [21]

În septembrie 2014, au fost demonstrate module de memorie cu o frecvență de 3333 MHz (și o lățime de bandă maximă de 26.664 MB/s), care au depășit frecvența specificată inițial de standard.

În august 2015, au fost demonstrate module de memorie cu o frecvență de 4233 MHz (și o lățime de bandă maximă de 33.864 MB/s).

Note

  1. ↑ DDR4 Bank Groups in Embedded Applications Arhivat 10 iunie 2013 la Wayback Machine / Synopsys DesignWare Technical Bulletin, Graham Allan, sept. 2012
  2. ↑ 1 2 DDR4 In A Nutshell, Misconceptions, Cool Features, and DDR5 Arhivat 22 decembrie 2015 la Wayback Machine , Synopsys, Navraj Nandra, 27 septembrie 2012
  3. ↑ ] http://www.anandtech.com/show/4669/jedec-reveals-the-key-aspects-of-ddr4 Arhivat 15 septembrie 2015 la Wayback Machine JEDEC Reveals Key Aspects of DDR4] / AnandTech, Kristian Vättö , 23 august 2011 „DDR4 va începe de la 1600MHz .. Viteza maximă proiectată pentru DDR4 este de 3200MHz”
  4. ↑ Rețineți că frecvența efectivă este diferită de ceasul magistralei. Frecvența efectivă se referă la blocarea datelor pe marginile de început și de final. În acest sens, frecvența reală de ceas a magistralei de memorie este de două ori mai mică decât frecvența efectivă, vezi Fig. Figura 4 Arhivat la 21 mai 2015 la Wayback Machine din articolul Arhivat la 10 iunie 2013 la Wayback Machine
  5. ↑ Memoria pentru serverul Crucial DDR4 acum disponibilă (link indisponibil) . globenewswire.com (2 iunie 2014). Preluat la 12 decembrie 2014. Arhivat din original la 6 martie 2016. 
  6. ↑ Cum plănuiește Intel să facă tranziția între DDR3 și DDR4 pentru mainstream . techpowerup . Preluat la 28 aprilie 2015. Arhivat din original la 12 august 2015.
  7. ↑ Sobolev, Vyacheslav JEDEC: Standarde de memorie pe drum (link inaccesibil) . digittimes.com (31 mai 2005). — « Au început deja investigațiile inițiale cu privire la tehnologia memoriei dincolo de DDR3. JEDEC are întotdeauna aproximativ trei generații de memorie în diferite etape ale procesului de standardizare: generația actuală, generația următoare și viitoare. ". Consultat la 28 aprilie 2011. Arhivat din original pe 3 decembrie 2013. 
  8. ↑ DDR3: Întrebări frecvente (downlink) . Tehnologia Kingston . — „ Memoria DDR3 lansată în iunie 2007 ” . Consultat la 28 aprilie 2011. Arhivat din original pe 28 iulie 2011. 
  9. ↑ Valich, Theo . Lansarea DDR3 este stabilită pentru 9  mai (2 mai 2007). Arhivat din original pe 5 februarie 2010. Preluat la 28 aprilie 2011.
  10. ↑ Hammerschmidt, Christoph Memoria nevolatilă este vedeta secretă la întâlnirea JEDEC (link nu este disponibil) . eetimes.com (29 august 2007). Consultat la 28 aprilie 2011. Arhivat din original pe 2 octombrie 2012. 
  11. ↑ JEDEC pregătește specificațiile DDR4-SDRAM Arhivat 20 februarie 2016 la Wayback Machine , 3dnews, 19.08.2010
  12. ↑ Gervasi, Bill Time to regand DDR4 . iunie 2010 Discobolus Designs. Consultat la 29 aprilie 2011. Arhivat din original pe 14 august 2011.
  13. ↑ JEDEC pregătește specificațiile pentru RAM DDR4-SDRAM . 3DNews (19.08.2010). Preluat la 29 august 2010. Arhivat din original la 6 ianuarie 2011.
  14. ↑ Nilsson, Lars-Göran DDR4 nu se așteaptă până în 2015 . semiaccurate.com (16 august 2010). Consultat la 29 aprilie 2011. Arhivat din original pe 20 mai 2011.
  15. ↑ Prin memoria Annihilator DDR4 în lucrări, va ajunge la 4.266GHz . wccftech.com (18 august 2010). Consultat la 29 aprilie 2011. Arhivat din original pe 23 august 2010.
  16. ↑ 1 2 Samsung a arătat un modul de memorie DDR4 gata făcut . 3DNews (01/04/2011). Consultat la 5 martie 2011. Arhivat din original la 1 martie 2011.
  17. ↑ Samsung începe să livreze memorie DDR4 . Consultat la 5 ianuarie 2011. Arhivat din original pe 8 ianuarie 2011.
  18. ↑ Samsung dezvoltă memorie DDR4 cu o eficiență energetică cu până la 40% mai bună decât DDR3 Arhivat la 7 ianuarie 2011 la Wayback Machine / Engadget 2011
  19. ↑ JEDEC anunță publicarea standardului DDR4 . Data accesării: 4 decembrie 2012. Arhivat din original pe 27 noiembrie 2012.
  20. ↑ JEDEC lansează specificațiile DDR4 Arhivat 4 martie 2016 pe Wayback Machine // ixbt.com, 25 septembrie 2012
  21. ↑ 12 JEDEC . JEDEC DDR4 SDRAM STANDARD (JESD79-4A) (noiembrie 2013 - august 2014). Consultat la 4 noiembrie 2014. Arhivat din original pe 3 noiembrie 2014.
  22. ↑ JEDEC a aprobat standardul DDR4 pentru laptopuri Arhivat 27 septembrie 2015 la Wayback Machine / Ferra.ru
  23. ↑ Intel împinge memoria DDR3 un an Arhivat la 1 decembrie 2017 la Wayback Machine // ixbt.com, 13 aprilie 2013
  24. ↑ Shah, Agam Adoptarea memoriei DDR4 se confruntă cu întârzieri . IDG News (12 aprilie 2013). Consultat la 22 aprilie 2013. Arhivat din original pe 9 mai 2013.
  25. ↑ Shah, Agam. „Adoptarea memoriei DDR4 se confruntă cu întârzieri” Arhivat la 11 ianuarie 2015 la Wayback Machine , TechHive (IDG), 12 aprilie 2013. Preluat la 30 iunie 2013.
  26. ↑ DDR4 va deveni principalul tip de RAM în acest an , IC Insight, 3dnews (17.04.2017). Arhivat din original la 1 decembrie 2017. Preluat la 21 noiembrie 2017.
  27. ↑ 12 Scott Mueller . Actualizarea și repararea PC-urilor. Editura Que. 7 martie 2013. Tabel 6.11: Viteze și viteze de transfer ale modulului DDR4 standard JEDEC (DIMM 284-PIN) Arhivate 4 martie 2016 la Wayback Machine
  28. ↑ 1 2 Ferra.ru - Începutul unei noi ere. Cum funcționează RAM DDR4 _
  29. ↑ Memoria DDR4: este timpul să împrăștiați pietre? / Procesoare și memorie . Preluat la 29 august 2010. Arhivat din original la 31 august 2010.
  30. ↑ http://www.eda.org/ibis/summits/nov12b/pytel2.pdf Arhivat 27 septembrie 2015 la Wayback Machine „Arhitectura DDR4 este punct la punct • Un controler la 1 DIMM”
  31. ↑ http://www.extremetech.com/computing/158824-haswell-e-to-offer-ddr4-support-up-to-eight-cores-in-2014 Arhivat 24 septembrie 2015 la Wayback Machine „Where DDR3 a folosit o magistrală multi-drop care a permis mai multor DIMM-uri să stea pe același canal de memorie, DDR4 necesită practic utilizarea unei magistrale punct-la-punct cu maximum un DIMM pe canal RAM.”
  32. ↑ http://ark.intel.com/ru/products/90591 Arhivat 27 ianuarie 2016 la Wayback Machine „DIMM-uri pe canal 2”
  33. ↑ http://www.intel.com/content/www/us/en/processors/core/desktop-6th-gen-core-family-datasheet-vol-1.html Arhivat 24 septembrie 2015 la Wayback Machine " Tabelul 2-1. Procesor DRAM Support Matrix - DIMM Per Channel DPC 2"
  34. ↑ Copie arhivată . Consultat la 27 septembrie 2015. Arhivat din original la 4 martie 2016.
  35. ↑ LRDIMM vs RDIMM: integritate semnal, capacitate, lățime de bandă | edn . Consultat la 19 septembrie 2015. Arhivat din original pe 29 septembrie 2015.
  36. ↑ JESD79-4 - JEDEC STANDARD DDR4 SDRAM SEPTEMBRIE 2012 (link nu este disponibil) . Data accesului: 19 septembrie 2015. Arhivat din original pe 4 martie 2016. 
  37. ↑ http://www.jedec.org/standards-documents/results/ddr4 Arhivat 24 septembrie 2014 la Wayback Machine - 260-Pin, 1,2 V (VDD), PC4-1600/PC4-1866/PC4-2133/ PC4-2400/PC4-2666/PC4-3200 DDR4 SDRAM SO-DIMM Specificații de proiectare Număr de lansare: 24, articol 2228.07B MODULE4_20_25 august 2014

Link -uri

 Tipuri de memorie dinamică cu acces aleatoriu (DRAM)
asincron
Sincron
Grafic
Rambus
Module de memorie