[DDR4] DDR 简史

[DDR4] DDR 简史

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/vagrant0407/article/details/139706679

内存和硬盘，这对电脑的左膀右臂，共同扛起了存储的重任。内存以其超凡的存取速度闻名，但一旦断电，内存中的数据也会消失。它就像我们的工作桌面，起着缓存的作用；而硬盘则像是一个庞大的仓库，各有各的优势与劣势。随着科技的不断进步，内存技术也在日新月异地发展。从早期的SIMM（单边内存模块）到DDR（双倍数据率）的诞生，再到DDR内存的不断迭代升级，我们不禁好奇地追溯DDR的发展历程。

图来源：[今日头条]

发源

许多年前，计算机领域还没有独立的内存条存在，内存芯片直接以DIP（双列直插封装）的形式焊接在主板上。然而，当时的内存容量微乎其微，仅有64KB到256KB[1]。更为糟糕的是，主板的内存容量是固定的，无法扩展。

SIPP

在80286处理器的崭新时代，主板上的内存已经无法满足日益增长的系统需求。为了解决这一问题，内存条应运而生，这也是计算机发展历程中的一个重要里程碑。初期的内存条被称为SIPP（Single In-line Pin Package）

图： 30pin SIPP （Single In-line Pin Package）， 来源：系统之家

SIMM

SIPP很快被SIMM取代，SIMM则成为了新一代的内存接口。SIMM拥有两侧十分耀眼的金手指，这与我们现代看到的金手指有点像。SIMM具有5V的工作电压，有30针SIMM、64针SIMM和72针SIMM等不同规格。

在386、486以及后来的奔腾、奔腾Pro、早期的奔腾II处理器中，大多数会使用72针内存。72针内存的位宽为32位，对于32位处理器而言，只需一根内存条即可满足需求。而对于64位处理器来说，需要两根内存条来进行数据读取与存储。这样的设计使得内存与处理器之间的数据传输更为顺畅，使得计算机系统的性能得到了提升。

图 30pin SIMM （Single In-line Pin Package）

SDR SDRAM内存

从SIMM到DIMM，内存条经历了一次大的革新，这代表了内存技术的进步。SIMM采用两边金手指传输相同的数据，而DIMM采用两边金手指传输不同数据。这种变化使得内存条在进入SDR SDRAM时代取得了巨大的突破。

SDR是指在时钟的单边沿发送数据，而SDRAM则是指同步动态随机存取存储器，它的内存频率与CPU外频同步，这大大提高了数据传输效率。

SDR SDRAM的数据位宽为64位，与当时CPU总线一致，因此只需要搭载一根内存条，受到了广大消费者的喜爱。

DDR内存

随后，DDR SDRAM的问世彻底改变了内存技术的面貌。DDR SDRAM在时钟的双边沿传输数据，与SDR SDRAM相比，在相同的频率下，传输速率提升了两倍。在使用上，DDR SDRAM的地址方式和控制方式与SDR SDRAM几乎一致，使得从SDR SDRAM技术切换到DDR SDRAM成为了水到渠成的事情。这一时代的变革让人感到十分美好，也为DDR的时代开启了大门。至今，我们仍然身处在DDR的大家庭中，只是迭代不断，不断更新换代。

DDR2以及后续的DDR系列作为DDR的迭代版本，延续了这个美妙的家族。让我们一起来看看这个大家庭的不断壮大吧。

图 DDR 到 DDR4 改进量化指标
图来源：系统之家-作者quers

DDR2 和前一代比，
电压降低了 28%
速度提升了 50.3%
容量增加了 100%

DDR3 和前一代比，
电压降低了 16.6%
速度提升了 166.5%
容量增加了 300%

DDR3 真是一个飞跃啊~

DDR4 和前一代比，
电压降低了 20%
速度提升了 100%
容量增加了 300%

DDR2

DDR2与DDR的区别

指标差异

百度百科:
DDR2的最大突破不在于普遍认为的传输能力翻倍，而在于更低发热和功耗的情况下，DDR2能够实现更高的频率，超越了标准DDR的400MHz限制。
而这得益于以下两点：

1. FBGA封装提供了更好的电气性能与散热性。
2. DDR2 采用1.8V电压，相对于 DDR 的2.5V，降低了不少。

新功能

• OCD（Off-Chip Driver）：OCD起到的作用是调整DQS与DQ之间的同步，以确保信号的完整性和可靠性。OCD主要用于调整I/O接口端的电压，以补偿上拉和下拉电阻的值，从而将DQS与DQ数据信号之间的偏差降到最低。在调校过程中，我们将分别测试DQS高电平和DQ高电平，以及DQS低电平和DQ高电平时的同步情况。如果测试结果不符合要求，将通过设置地址线的突发长度来传递上拉/下拉电阻等级。

• ODT：ODT是让DQS、RDQS、DQ和DM信号在终端电阻处消耗完，防止这些信号在电路上形成反射。

• POST CAS（1）：旨在提高DDR2内存的利用效率。 在没有使用Post CAS功能时，当前行的CAS命令占用了地址线，导致对其他L-Bank的寻址操作被延迟，并使数据I/O总线出现空闲。通过使用Post CAS，能够消除命令冲突，从而提高数据I/O总线的利用率。

来源：AET

DDR3

指标差异

新功能

• ZQ： 接240欧姆的低公差参考电阻
• SRT（Self-Reflash Temperature）可编程化温度控制存储器时钟频率
• PASR（PartialArray Self-Refresh）局部Bank刷新
• 点对点连接（point-to-point,p2p）
• RESET
• Dynamic ODT

DDR4

指标差异

新功能

• CRC
• DBI
• Multi preamble

参考

1. DDR内存的前世今生
2. DDR与DDR2、DDR3的区别