کامپیوتر

DDR چیست و انواع DDR

DDR چیست و انواع DDR

DDR چیست و انواع DDR

DDR چیست و انواع DDR :

تکنولوژی DDR انقلاب بزرگی تو صنعت کامپیوتر بوده و در حال حاضر با استفاده از تکنولوژی DDR سرعت لپ تاپ ، تبلت ، گوشی و

کامپیوترهای ما دو چندان شده .

هنوز خیلی ها نمیدونن که این DDR چیه و از کجا اومده و تفاوت بین نسل های مختلف DDR چیه .

امروز می خوایم با هم به برسی DDR بپردازیم

 

DDR چیست ؟

DDR مخفف عبارت Double Data Rate هست به مفهوم مقدار انتقال دیتای دو برابر شده

به زبون ساده قبل از اختراع تکنولوژی DDR ، از تکنولوژی SDR یا Single Data Rate استفاده میشد .

یعنی در هر کلاک پالس ، یک بیت منتقل میشد

اما در تکنولوژی DDR در هر کلاک پالس دو بیت انتقال داده می شود در نتیجه سرعت بسیار بالاتری در مقایسه با SDR دارد.

روش کار به این صورت است که :

SDR  فقط در لبه ی بالا رونده کلاک پالس یک بیت را منتقل می کرد

اما DDR هم در لبه ی بالا رونده یک بیت و هم در لبه پایین رونده یک بیت دیگر را منتقل می کرد.

 

DDR چیست و انواع DDR

 

ادامه DDR چیست و انواع DDR

 

DDR چیست و انواع DDR

 

روش نامگذاری حافظه‌های DDR )  DDR چیست و انواع DDR )

برای نامگذاری تراشه‌های حافظه‌ی موجود در یک ماژول از عبارت DDRx-yyyy استفاده می شود

در آن حرف x  نشان‌دهنده‌ی نسلِ حافظه (نظیر DDR2  یا DDR3) و عدد yyyy  گویای سرعت کلاک موثر حافظه‌ی مورد نظر است.

اما برای نامگذاری خود ماژول‌های حافظه (DIMM) از عبارت PCx-zzzz استفاده می‌شود

در آن حرف x  باز هم نشان‌دهنده‌ی نسل حافظه‌ی DDR است و عدد zzzz  حداکثر نرخ انتقال داده‌‌ی آن  ماژول حافظه را بیان می کند.

برای محاسبه‌ی حداکثر نرخ انتقال داده‌ی یک ماژول حافظه، سرعت موثر آن حافظه‌ی DDR را در عدد ۶۴ ضرب و سپس برای تبدیل حاصل به

بایت بر ۸ تقسیم می‌کنند

به عبارت دیگر و به سادگی، اگر نرخ کلاک موثر یک حافظه‌ی  DDR  را در عدد هشت ضرب کنیم، حداکثر نرخ انتقال داده‌‌ی آن ماژول حافظه

محاسبه می‌شود.

حداکثر نرخ انتقال داده‌ی یک ماژول در فصل مشترک کنترلر حافظه و ما‌ژول را می‌توان پهنای باند آن ماژول در نظر گرفت.

 

حداکثر نرخ انتقال داده‌ی ماژول حافظه = سرعت موثر ماژول × ۸

 

برای مثال اگر بر روی ماژول حافظه عبارت DDR3-1333  درج شده باشد، این حافظه از نسل سوم حافظه‌های DDR  بوده و سرعت کلاک

موثر آن ۱۳۳۳ مگاهرتز است.

بنابراین، حداکثر نرخ انتقال داده‌ی این حافظه از ضرب عدد ۱۳۳۳ در عدد ۸ به دست می‌آید که حاصل 10666  مگابایت در هر ثانیه خواهد بود

این ماژول حافظه با نام PC3-10666 تعریف می‌شود که این عبارت همراه با نام تراشه‌ی حافظه‌ی مورد استفاده (DDR3-1333) بر روی

برچسب ماژول درج می شود.

این ماژول حافظه با نام PC3-10666 تعریف می‌شود که این عبارت همراه با نام تراشه‌ی حافظه‌ی مورد استفاده (DDR3-1333) بر روی

برچسب ماژول درج می شود.

DDR چیست و انواع DDR

 

DDR چیست و انواع DDR

 

انواع DDR

DDR تا به امروز به چهار دسته تقسیم می شوند

 

DDR :

سامسونگ اولین نمونه اولیه حافظه DDR را در سال 1997 نشان  رو نمایی کرد

 اولین تراشه تجاری DDR SDRAM SDRAM 64 Mb را در ژوئن سال 1998 توسط سامسونگ منتشر شد 

DDR2 :

DDR2 در سه ماهه دوم سال 2003 با دو نرخ ساعت اولیه:

200 مگاهرتز (به عنوان PC2-3200) و 266 مگاهرتز (PC2-4200) معرفی شد.

هر دو عملکرد بهتری نسبت به مشخصات اصلی DDR به دلیل تأخیر بالاتر دارند ، که باعث شده زمان دسترسی کل بیشتر شود.

DDR2

DDR3 :

در حدود سال 2007 اولین DDR 3 معرفی شد

مزیت اصلی DDR3 SDRAM نسبت به سلف فوری آن ، DDR2 SDRAM ، توانایی آن در انتقال داده ها با دو برابر سرعت است 

باعث می شود پهنای باند بالاتر یا نرخ اوج داده ها بالاتر باشد.

DDR3

پیشنهاد مقاله : بلوتوث چیست و انواع بلوتوث
DDR4 :

DDR4 SDRAM در Q2 2014 با تمرکز روی حافظه ECC به بازارهای عمومی عرضه شد ،

 DDR4 چهارمین نسل رم DDR است ، نوعی حافظه که معمولاً در رایانه های رومیزی و لپ تاپ مورد استفاده قرار می گیرد.

این محصول در سال 2014 معرفی شد ، اگرچه تا سال 2016 پذیرش گسترده ای نداشت.

DDR4 به منظور جایگزینی DDR3 ، استاندارد قبلی DDR طراحی شده است

در حالی که ماژول های غیر ECC DDR4 در Q3 2014 در دسترس قرار گرفتند ،  پردازنده های Haswell-E برای راه اندازی به حافظه DDR4 نیاز

دارند.

DDR4

تفاوت ظاهری DDR ها :

به طور کلی تفاوت اساسی در ظاهر رم های DDR توی محل شکاف بین پین ها هست .

فاصله بین شکاف در DDR و DDR2 خیلی کمه و خیلی نزدیکن به هم ، اما این شکاف در DDR2 و DDR3 خیلی مشخصه و با یه نگاه می

تونید به سادگی ماژول DDR3 یا DDR2 رو تشخیص بدید . در عکس زیر می توانید تفاوت ها را ببینید از DDR تا DDR4

 

مقایسه DDR ها از هم عملکرد

در ادامه به تفاوت میان DDR ها از نوع عملکرد و ساختار خواهیم پرداخت

 

سرعت کلاک و نرخ انتقال داده

تا به امروز چهار نسل از حافظه های DDR  شامل DDR۳، DDR2، DDR و DDR4 ارائه شده است.

تفاوت اصلی میان نسل‌های مختلف حافظه‌های DDR حداکثر نرخ انتقال داده‌ای است

در هر نسل از این تراشه ها قابل دستیابی است. به عنوان مثال حداکثر نرخ انتقال داده‌ی حافظه DDR3  برابر است با 12800MB/s  و

حداکثر نرخ انتقال داده‌ی یک ماژول DDR2 مساوی است با 8533MB/s.

باید توجه داشت که امکان دارد برخی از سازندگان ماژول‌هایی با سرعت‌های بالاتر از استانداردهای فوق در هر نسل DDR ارائه دهند

این سرعت‌های بالاتر تنها از طریق اورکلاک ماژول قابل دستیابی است

به طور عادی مادربرد، خروجی ماژول حافظه را روی آن سرعت تنظیم نمی‌کند.

به عنوان مثال فرض کنید که یک ماژول حافظه‌ی DDR3-2133 یا PC3-17064 خریداری و آن را بر روی سوکت DDR3 سیستم خود نصب

کرده‌اید. عدد ۲۱۳۳ حداکثر سرعت کلاک موثر این ماژول است و فرکانس کلاکی که این ماژول در شرایط عادی با آن کار می‌کند، عددی

کوچکتر است.

ما‌ژول‌های DDR3 عموماً با سرعت موثر استاندارد ۱۳۳۳ مگاهرتز (سرعت واقعی ۶۶۶ مگاهرتز) کار می‌کند

برای رسیدن به سرعت موثر ۲۱۳۳ مگاهرتز ( سرعت واقعی 1066 مگاهرتز در صورت پشتیبانی مادربرد) باید به صورت دستی حافظه‌ی رم را

اورکلاک کرد.

برای اورکلاک حافظه‌ی DDR باید از پشتیبانی مادربرد از آن میزان فرکانس هدف اطمینان حاصل کرد

حتی‌الامکان از حافظه‌هایی استفاده کرد که با تجهیز به خنک‌کننده‌ی مناسب امکان دفع حرارت مازاد تراشه‌ها‌ی DDR را داشته باشد.

محدوده‌ی سرعت کلاک موثر در نسل های مختلف DDR به اضافه‌ی محدوده قابل دستیابی طی اورکلاک در شکل زیر بهتر دیده می‌شود.

 

ولتاژ کاری

تفاوت دیگری که حافظه های DDRx  با یکدیگر دارد در میزان ولتاژ کاری تراشه‌های حافظه است.

عموماً با پیشرفت این تراشه‌ها در نسل‌های بالاتر، ولتاژ کاری تراشه‌های حافظه کاهش می‌یابد

تراشه‌ی حافظه‌ای که با ولتاژ کمتری کار می‌کند در نهایت توان مصرفی کمتری را به دست خواهد داد.

معمولاً تراشه‌های DDR با ولتاژ ۲.۵ ولت، تراشه های DDR2 با ولتاژ ۱.۸ ولت و تراشه های DDR3 با ولتاژ ۱.۳5 تا ۱.۵ ولت کار می‌کند

سرانجام ولتاژ کاری تراشه‌های نسل چهارم DDR4  فقط ۱.۲ ولت است

 

پیشنهاد مقاله : تکنولوژی WIFI چیست

 

واکشی (Prefetch)

حافظه‌های دینامیک داده‌ها را در ماتریسی از  خانه‌های الکترونیکی یا خازن‌ها ذخیره می‌کند.

در تمامی حافظه‌های DDR در هر سیکل کلاک دو واحد داده میان بافر و کنترلر تبادل می‌شود، اما میزان داده‌ی منتقل شده از تراشه به بافر

در هر سیکل کلاک در نسل‌های مختلف تفاوت دارد؛ به انتقال تعداد مشخصی از داده‌ها از تراشه به بافر حافظه واکشی می‌گویند.

بافر یا Memory Buffer Register قسمتی از ماژول حافظه است

داده‌ها قبل از انتقال به تراشه یا پیش از تحویل به کنترلر موقتاً در آن ذخیره می‌شود

در واقع واسطه‌ی میان تراشه‌های حافظه‌ی رم و پردازنده‌ی اصلی است

زمانی که در مورد سرعت کلاک یک ماژول حافظه صحبت می کنیم، عمدتاً منظور سرعت خارجی آن ماژول، یعنی سرعت کلاک در فصل

مشترک ماژول و کنترلر حافظه است

سرعت کلاک داخلی یا سرعت کلاک در خروجی تراشه‌‌های DDR کسری از این سرعت است.

آرایه‌ی تراشه‌های DDR در هر سیکل کلاک دو واحد داده را به بافر ماژول منتقل میکند،

به این روش واکشی دوبیتی می گویند.

در حافظه‌ی DDR2 تعداد داده‌های منتقل شده از تراشه‌ها به بافر ۴ بیت و در حافظه‌های DDR3 تعداد داده‌های انتقالی به بافر ۸ بیت است.

در حافظه‌های DDR4 علی‌رغم تکنولوژی بالاتر همچنان تعداد واحدهای واکشی شده هشت بیت است.

برای انطباق سرعت کلاک در خروجی تراشه  و خروجی ماژول و پرهیز از ایجاد گلوگاه، سرعت کلاک واقعی در خروجی تراشه به نحوی

تنظیم می‌شود که با ضرب آن در تعداد داده‌ی واکشی شده، سرعت کلاک موثر در خروجی بافر به دست آید.

در شکل زیر این مسئله به وضوح ترسیم شده است؛

 

تاخیر (Latency)

تاخیر در یک حافظه‌ی رم عبارت است از مدت زمانی که از درخواست داده‌ی معین توسط کنترلر حافظه به ماژول تا تحویل داده‌های مورد نظر

از طریقِ ماژول به کنترلر  به طول می‌انجامد.

به عبارت دیگر تاخیر یک حافظه همان مدت زمانی است که کنترلر حافظه پس از درخواست، منتظر دریافت داده‌ی مورد نظر است.

عبارات مخفف CAS یا CL نیز اشاره به تأخیر در حافظه‌های رم DDR دارد.

میزان تاخیر در حافظه معمولاً برحسب تعداد سیکل کلاک بیان می‌شود.

به عنوان مثال حافظه‌ی CL3 حافظه‌ای است که در آن از زمان درخواست داده‌ی معین توسط کنترلر حافظه تا تحویل آن داده‌ها به کنترلر ۳

سیکل کلاک سپری می‌شود.

برای حافظه با تاخیر CL5 این زمان طولانی‌تر و مساوی با ۵ سیکل کلاک است.

بنابراین هر چه زمان تاخیر  CL کمتر باشد، توانایی ماژول حافظه و تراشه‌های آن در اجرای دستورات رسیده از کنترلر و بازیابی داده‌ها از سطر

و ستون مورد نظر در حافظه و تحویل آن به کنترلر بیشتر بوده و این ماژول سریع‌تر عمل می‌کند.

پس برای خرید ماژول‌های حافظه بهتر است به دنبال حافظه‌های DDR باشیم که تاخیر CAS کمتری دارد.

 

 

 

پیشنهاد مقاله : نحوه نصب Windows 10 روی فلش
زمان‌بندی (Timing) حافظه

سازندگان حافظه معمولا زمانبندی یک ماژول حافظه را با رشته‌ای از اعداد که با خط فاصله از یکدیگر جدا شده، بیان می‌کنند.

به عنوان مثال رشته‌های اعداد 5-5-5-5 یا 10-10-10-7 دو نوع زمان‌بندی متفاوت حافظه‌های DDR است.

در این سری اعداد، اولین عدد همان تاخیر CAS است.

این اعداد معمولا بر روی برچسب ماژول‌های حافظه DDR درج می‌شود.

در فرکانس کلاک یکسان هر چه اعداد در این سری کوچکتر باشد با حافظه قدرتمندتری روبه‌رو هستیم.

برای کاربران عادی تنها پارامتر حائز اهمیت نوع حافظه‌های DDR یعنی DDR3 ،DDR2 و… است.

اما برای کاربران حرفه‌ای و کسانی که سطح عملکرد بالاتری از یک ماژول حافظه انتظار دارند، مسائل دیگری مثل تایمینگ حافظه و میزان

تأخیر آن قابل چشم پوشی نیست.

اگر دو ماژول حافظه‌ی رم DDR با نرخ انتقال داده‌ی یکسان اما با تایمینگ متفاوت داشته باشیم، سطح عملکرد این دو ماژول یکسان نخواهد

بود؛ اگرچه هر دو با سرعت کلاک یکسانی کار می کنند.

سری اعداد بیان شده در تایمینگ یک حافظه گویای زمان تاخیر آن حافظه در انجام کارهای متفاوت است.

مثلا اولین عدد در این سری میزان تاخیر CAS را بیان می‌کند.

برای دانستن مفهوم  اعداد دیگر این سری در ابتدا باید بدانیم که داده ها در تراشه‌های حافظه DRAM به صورت ماتریسی سازماندهی

می‌شود؛

یعنی داده‌ها در محل تقاطع سطرها و ستون‌های مختلف نگهداری می‌شود. نامگذاری هر کمیت در سری اعداد زمانبندی به صورت زیر است:

CL-tRCD-tRp-tRAS-CMD

هر کدام از این اعداد زمان مورد نیاز برای انجام کاری متفاوت در حافظه را بیان می‌کند

 

 

پایان مقاله DDR چیست و انواع DDR

جمع آوری گروه Wetat.ir

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *