[06.12.08] 〖conan计算机学习社〗[ZT]话说DDR内存

原田哀

[CENTER][CENTER]话说DDR内存[/CENTER]
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Double Data Rate (DDR，双数据速率)内存已进入大批量生产阶段。而DDR被用在高速显卡上迄今已经有几年了，因为显卡需要很高的数据吞吐量以加速显示。和往常一样，视频领域是第一个采用这种先进的内存技术的。所以说，DDR是有生命力的。但是在显卡中用的DDR内存和将要在主板上作为系统内存的DDR内存并不一样，因此需要制订一个新的DDR DIMM的标准，它所要考虑的不仅仅是简单地在显卡上增加内存芯片。有些人把这种新的DDR内存部件（也叫内存条）称为“DDR-2”。

一、更多人支持的开放式标准
DDR技术受到了很大的业界支持，其中不乏重量级的公司，如芯片商方面的VIA、AMD 和 ServerWorks，内存生产商、主板生产商方面的Samsung、 Toshiba、NEC、Hyundai、Fujitsu、Mitsubishi、Hitachi、 IBM 和 Micron。唯一不支持DDR的可能就是对Rambus一往清深的INTEL，可就是它也承认在服务器领域内DDR可能要取代RDRAM 。有这么多的支持者，那DDR的标准是谁制订的呢？是JEDEC (the Joint Electron Device Engineering Council，联合电子设备工程委员会)，它已经制订了数千种电子设备规范和标准，有40多年的历史。一些支持DDR的大厂商同时也是JEDEC的会员，它们都拨出专门的人员共同开发DDR。
JEDEC不仅制订了DDR内存芯片和DDR内存部件的规范，它还为部件生产商们提供了DDR内存条的设计参考书。这样做有2个目的：
1、通过对小的部件商的帮助，而进一步扩大业界对DDR的支持范围。
2、在DDR部件级上，实现一定程度的兼容。
DDR适用于几乎所有的PC市场领域，包括服务器、工作站、高性能和低价台式电脑、游戏机、机顶盒等。DDR能满足这么多的市场需求，原因是它有很好的性能，大容量，并且价格也不高。另外对于笔记本电脑，还有个单独的规范，就是200管脚的SODIMM（small outline DDR，小型输出线DDR) 。

二、很小的外观改变
DDR的物理大小和标准的DIMM一样：同样的长度、同样的管脚距离、同样的PCB（印刷电路板）厚度等等。那DDR内存条有什么新的东西吗？如图1，区别在于管脚数。标准的SDRAM (相对比DDR，现称为SDR, Single Data Rate) 有2个小缺口，而DDR DIMM多出16个管脚占用了空间，只有1个小缺口。对比168个管脚的SDRAM，DDR有184个管脚。多出的管脚包含新的阀门控制、时钟、电源和接地等信号。

三、向后不兼容
管脚的改变使得老式的168脚SDRAM不能用在支持184脚DDR的主板上。不过，VIA和ServerWorks提供支持DDR的内存芯片组同时也支持SDR，所以内存条生产商可以设计出基于原来SDR芯片的184脚内存。这可以是对付INTEL支持的Rambus的另一个有利条件。
虽然DDR和RDRAM都有184个管脚，长度都是133mm，那只是它们的唯一相同之处。它们的插槽缺口，管脚的倾斜度和设计工艺都完全不同。
直观上讲，DDR内存条的名称应该是 PC200 和 PC266，也有人这么叫。但可能出于市场上的考虑，JEDEC把DDR内存条称为PC1600 和 PC2100。很明显这个名字对RDRAM的PC800是个打击。PC1600 、 PC2100 是基于数据传输率而不是时钟频率的命名。所以目前业界把100MHz和133MHz的DDR芯片称为PC200和PC266，把基于PC200 和PC266 芯片的DDR内存条称为PC1600 和 PC2100。如果你感到有点混乱，理解图2中DDR的时钟频率和数据传输率会有所帮助。

四、性能比较
我们将通过对PC100、PC133、PC600、PC800、PC1600及PC2100的最大传输率的比较（如图3），来证明PC2100 DDR内存比其他的内存有更大的带宽。
不过带宽只能证明一半，另一个关系性能的重要因素是latency（反应时间），就是从访问数据的需求发出到数据的第一个字节变为可读为止的时间段。 因为RDRAM在读操作中要浪费很多的时钟周期以准备数据，它有些声名狼籍。它的反应时间较长而影响了内存的性能，特别是在从不同内存区域中读取小块数据的时候。而PC133,当然还有PC2100, 都有较短的反应时间。
所有这些都表明了PC2100 DDR内存在带宽和反应时间上都比RDRAM有优势，其带宽是PC133的两倍。所以我们认为PC2100是这次比较中绝对的冠军。根据网上的资料，目前的实际测试里PC2100 DDR只有2%的性能优势。我们对这个结果有些怀疑，因为这样的测试要保证很多因素的客观和公正，包括：测试的对象、测试的软硬件等等。

五、价格和可用性的问题
DDR最终的规范发布于2000年3月31日。当然，JEDEC的很多成员公司对DDR的开发是和这个规范的推出并行的，所以说并不是在规范发布时研究工作才开始，而是在规范推出之时，开发工作也接近尾声。在今年夏季，业界已经推出了PC1600的DDR内存，而VIA也推出支持它的内存芯片组。9月份左右，SODIMM DDR也被推出。我们知道，VIA将为AMD Athlon和Intel Pentium Ⅲ开发不同的DDR芯片组。而ServerWorks (以前的RCC)公司也将在2000年末推出用于高端服务器的DDR芯片组。
内存芯片和内存条的密度（density）对于高端服务器和工作站也很重要。基于256MB的512MB SDR内存条在2000年4月份就开始大批量生产。256MB DDR在那时处于评测阶段，在年末将会大量出现在市场上。512MB DDR将在明年评测，从而使得1GB的DDR成为可能。这样的话，需要高容量内存的服务器和工作站市场将非常欢迎DDR的到来。
在内存市场里有3个很重要的因素，就是价格、价格，还是价格。因为内存市场是个大量的日用品市场。一种新的技术可以提供惊人的性能优势，可如果价格没有竞争力，它就不会最终成功。虽然制造DDR的自然材料要比SDR的贵点，不过那也无关紧要，而PC2100的生产工序和PC100、PC133相比没什么大的区别。当然，年末DDR刚推出时，价格肯定要高，估计要比SDR高20%。但在明年的中期，DDR将和SDR的价格持平。对支持DDR的主板而言，因为成本提高得不多，它的价格也不会有多少提高。

六、结论
DDR有足够的业界支持成为下一代的内存规范。它是开放式的标准，没有专利权的限制。在该规范的文件里，看不到实施它有多少困难。从技术上说，通过增加几个信号得到性能的提升，它是真正的替代SDRAM (SDR)的解决之道。就性能而言，DDR看来在各个方面都比RDRAM有优势。就价格而言，明年PC1600和 PC2100的价格会和PC133持平。所以，我们就准备为DDR伸拇指吧。业界巨人INTEL虽正不遗余力地使RDRAM成为下一代内存规范，但今年它也推出支持DDR内存的新芯片组。

PS:我承认这篇文章很老了……但关于DDR的基本知识还是了解一下的好啊……