مقاله DDR3 SDRAM و تفاوت آن با نسخه های قبل

[Poorya_Lion 4740]

به نام خالق علم.

DDR3 SDRAM :

در بحث محاسبات ، DDR3 SDRAM یا همان نرخ دوبرابر دیتا 3 در دسترسی رندم حافظه همزمان پویا (double-data-rate three synchronous dynamic random access memory) ، تکنولوژی انترفیس بکارگرفته شده برای ذخیره داده های یک کامپیوتر یا دستگاه الکترونیکی در پهنای باند گسترده است. DDR3 بخشی از تکنولوژی خانواده SDRAM و یکی از DRAM ها بحساب می آید .

DDR3 SDRAM نسخه بهبود یافته قطعات سابق یا همان DDR2 SDRAM ها است. نخستین مزیت DDR3 توانایی انتقال دوبرابر داده های نسبت به DDR2 می باشد(I/O در 8x نرخ داده سلولهای حافظه) . که امکان نرخ باس بیشتر و نرخ peak بیشتری را نسبت به تکنولوژی نمونه های قبل فراهم می کند. بعلاوه استاندارد DDR3 اجازه استفاده از چیپ هایی با ظرفیت بین 512 مگابایت تا 8 گیگابایت و فعال کردن حداکثر 16 گیگابایت برای ماژول های حافظه را می دهد.

با انتقال داده ها با نرخ 64 بیت بر ثانیه در هر ماژول ، DDR3 SDRAM به شما نرخ انتقالی برابر (memory clock rate) × 4 (for bus clock multiplier) × 2 (for data rate) × 64 (number of bits transferred) / 8 (number of bits/byte) را می دهد. بدین سان با فرکانس موری کلاک 100 مگاهرتز ، DDR3 SDRAM توانایی انتقال تا 6400 مگابایت بر ثانیه را دارد.

DDR3 از همان مشخصات و خصوصیات DRAM تبعیت می کند و آرایه های یکسان آن با DRAM هستند که ذخیره اطلاعات را برعهده دارند و عملکرد آن همانند DRAM است.

Overview :

حافظه DDR3 کاهش مصرف 30% نسبت به ماژول های DDR2 را در بر دارد بطوری که ولتاژ آنها 1.5 ولت ، DDR2 برابر 1.8 ولت و DDR 2.5 ولت را استفاده می کنند. میزان 1.5 ولت عملکرد چشمگیری را با تکنولوژی ساخت 90 نانومتری بکارگرفته شده در چیپ های DDR3 ارائه می دهد.بعضی از کارخانه های سازنده از ترانزیستورهای دو درگاه برای کاهش میزان نشد جریان استفاده می کنند.

طبق اعلامیه JEDEC یا همان Joint Electron Device Engineering Council میزان ولتاژ توصیه شده برابر 1.575 ولت در زمان حداکثر استفاده می باشد مثل استفاده در سرورها . همچنین اشاره شده که این ماژول ها بایستی توانای تحمل 1.975 ولت را قبل از بروز هرگونه خرابی و نقص داشته باشند.

مزیت اصلی DDR3 وقتی بروز می کند که در پهنای باند بالا میزان prefetch buffer برابر 8 عمق پیوسته (8-burst-deep) در مقابل 4 عمق پیوسته DDR2 و 2 عمق پیوسته DDR خواهد بود.

ماژول های DDR3 توانایی انتقال رنج 800 تا 2133 MT/S را دارند که از هر دو لبه بالا رونده و پایین آینده کلاک ورودی خروجی با 400 تا 1066 مگاهرتز استفاده می کنند. در بعضی موارد فروشندگان برای تبلیغ کالای خود از MHz بجای MT/s استفاده می کنند. MT/s در حقیقت نمونه دوبرابری MHz است که یکی در لبه بالا رونده و دیگری در پایین آینده بکار گرفته شده است. در مقایسه این میزان برابر 400-1066 MT/s یا 200-533 مگاهرتز برای DDR2 و 200-400 MT/s یا 100-200 مگاهرتز برای DDR است.

نمونه های DDR3 در اوایل سال 2005 ارائه شد و محصولات در قالب مادربردها در ماه ژوئن 2007 در بازار جهانی بر پایه چیپ P35 “Bearlake” Intel با DIMM در پهنای باند DDR3-1600 (PC3-12800) ظاهر شد. Intel Core i7 در ماه نوامبر سال 2008 ارائه شد که به جای اتصال توسط چیپ ، به طور مستقیم با حافظه در ارتباط است. Core i7 تنها از DDR3 پشتیبانی می کند. اولین سوکت AM3 Phenom II X4 در فوریه 2009 ارائه شد که از DRR3 پشتیبانی می کند.

DDR3 DIMMs دارا 240 پین هستند که از نظر الکترونیکی با DDR2 ناسازگار است. DDR3 SO-DIMMs دارای 204 پین است .

حافظه GDDR3 ، اسمی شبیه به DDR3 است اما با تکنولوژی کاملا متفاوت که توسط کمپانی هایی مثل Nvidia و ATI بکار گرفته شده است. در بعضی از مواقع GDDR3 به طور اشتباه به DRR3 ربط داده می شود که این مطلب اشتباه است. در 21 جولای 2009 کمپانی SAMSUNG شروع به تولید انبوه چیپ های 2 گیگابایتی DDR3 کرد.

تاخیر زمانی Latency :

در حالی که تاخیر زمانی رایج برای دستگاه های JEDEC DDR2 برابر 5-5-5-15 بود ، تاخیر زمانی JEDEC DDR3 به صورت استاندارد برابر 7-7-7-20 برای DDR3-1066 و 7-7-7-24 برای DDR3-1333 اعلام شده است. تاخیر زمانی DDR3 به صورت چشمگیری بالا رفته و دلیل اصلی آن کاهش سیکل باس کلاک I/O است. فاصله زمانی طی شده هماند DDR2 می باشد (حدود 10 نانوثانیه).

در تولیدات جدید DDR3 های سریعتری نیز ارائه خواهند شد. DDR3-2000 با تاخیر زمانی 9-9-9-28 (9 نانوثانیه) در هنگام ارائه Core i7 نیز بچشم می خورد. تاخیر CAS ، 9 در 1000 مگاهرتز (DDR3-2000) برابر 9 نانو ثانیه است درحالی که CAS ، 7 در 667 مگاهرتز (DDR3-1333) برابر 10.5 نانوثانیه است.

برای محاسبه از فرمول زیر استفاده می شود. برای مثال :

(CAS ÷ DATA RATE) × 2000 = X ns

(7 ÷ 1333) × 2000 = 10.5026 ns

جدول استاندارد ماژول های JEDEC به شرح زیر است :

نکته : تمام لیست بالا توسط JEDEC ارائه شده و رمهایی بدون خصوصیات دقیق بالا فارغ از استاندارد JEDEC می باشند.بالاترین سرعت در ماه می 2010 در DDR3-2544 بدست آمده است.

نکته : بخش هایی از متن به دلیل عدم بار علمی یا مباحث فرعی و درگیری بیش از حد خواننده حذف شده است.

ترجمه و برگردان : پوریا شعبانی

منبع : لینک مطلب