DDR2與DDR的區別

作者：數據恢復
  與DDR相比，DDR2最主要的改進是在內存模塊速度相同的情況下，可以提供相當於DDR內存兩倍的帶寬。這主要是通過在每個設備上高效率使用兩個DRAM核心來實現的。作爲對比，在每個設備上DDR內存只能夠使用一個DRAM核心。技術上講，DDR2內存上仍然只有一個DRAM核心，但是它可以並行存取，在每次存取中處理4個數據而不是兩個數據。
DDR2與DDR的區別示意圖
  與雙倍速運行的數據緩衝相結合，DDR2內存實現了在每個時鐘週期處理多達4bit的數據，比傳統DDR內存可以處理的2bit數據高了一倍。DDR2內存另一個改進之處在於，它採用FBGA封裝方式替代了傳統的TSOP方式。
  然而，儘管DDR2內存採用的DRAM核心速度和DDR的一樣，但是我們仍然要使用新主板才能搭配DDR2內存，因爲DDR2的物理規格和DDR是不兼容的。首先是接口不一樣，DDR2的針腳數量爲240針，而DDR內存爲184針；其次，DDR2內存的VDIMM電壓爲1.8V，也和DDR內存的2.5V不同。
DDR2的定義：
DDR2（Double Data Rate 2） SDRAM是由JEDEC（電子設備工程聯合委員會）進行開發的新生代內存技術標準，它與上一代DDR內存技術標準最大的不同就是，雖然同是採用了在時鐘的上升/下降延同時進行數據傳輸的基本方式，但DDR2內存卻擁有兩倍於上一代DDR內存預讀取能力（即：4bit數據讀預取）。換句話說，DDR2內存每個時鐘能夠以4倍外部總線的速度讀/寫數據，並且能夠以內部控制總線4倍的速度運行。
此外，由於DDR2標準規定所有DDR2內存均採用FBGA封裝形式，而不同於目前廣泛應用的TSOP/TSOP-II封裝形式，FBGA封裝可以提供了更爲良好的電氣性能與散熱性，爲DDR2內存的穩定工作與未來頻率的發展提供了堅實的基礎。回想起DDR的發展歷程，從第一代應用到個人電腦的DDR200經過DDR266、DDR333到今天的雙通道DDR400技術，第一代DDR的發展也走到了技術的極限，已經很難通過常規辦法提高內存的工作速度；隨着Intel最新處理器技術的發展，前端總線對內存帶寬的要求是越來越高，擁有更高更穩定運行頻率的DDR2內存將是大勢所趨。
DDR2與DDR的區別：
在瞭解DDR2內存諸多新技術前，先讓我們看一組DDR和DDR2技術對比的數據。
1、延遲問題：
從上表可以看出，在同等核心頻率下，DDR2的實際工作頻率是DDR的兩倍。這得益於DDR2內存擁有兩倍於標準DDR內存的4BIT預讀取能力。換句話說，雖然DDR2和DDR一樣，都採用了在時鐘的上升延和下降延同時進行數據傳輸的基本方式，但DDR2擁有兩倍於DDR的預讀取系統命令數據的能力。也就是說，在同樣100MHz的工作頻率下，DDR的實際頻率爲200MHz，而DDR2則可以達到400MHz。
這樣也就出現了另一個問題：在同等工作頻率的DDR和DDR2內存中，後者的內存延時要慢於前者。舉例來說，DDR 200和DDR2-400具有相同的延遲，而後者具有高一倍的帶寬。實際上，DDR2-400和DDR 400具有相同的帶寬，它們都是3.2GB/s，但是DDR400的核心工作頻率是200MHz，而DDR2-400的核心工作頻率是100MHz，也就是說DDR2-400的延遲要高於DDR400。
2、封裝和發熱量：
DDR2內存技術最大的突破點其實不在於用戶們所認爲的兩倍於DDR的傳輸能力，而是在採用更低發熱量、更低功耗的情況下，DDR2可以獲得更快的頻率提升，突破標準DDR的400MHZ限制。
DDR內存通常採用TSOP芯片封裝形式，這種封裝形式可以很好的工作在200MHz上，當頻率更高時，它過長的管腳就會產生很高的阻抗和寄生電容，這會影響它的穩定性和頻率提升的難度。這也就是DDR的核心頻率很難突破275MHZ的原因。而DDR2內存均採用FBGA封裝形式。不同於目前廣泛應用的TSOP封裝形式，FBGA封裝提供了更好的電氣性能與散熱性，爲DDR2內存的穩定工作與未來頻率的發展提供了良好的保障。
DDR2內存採用1.8V電壓，相對於DDR標準的2.5V，降低了不少，從而提供了明顯的更小的功耗與更小的發熱量，這一點的變化是意義重大的。
DDR2採用的新技術：
除了以上所說的區別外，DDR2還引入了三項新的技術，它們是OCD、ODT和Post CAS。
OCD（Off-Chip Driver）：也就是所謂的離線驅動調整，DDR II通過OCD可以提高信號的完整性。DDR II通過調整上拉（pull-up）/下拉（pull-down）的電阻值使兩者電壓相等。使用OCD通過減少DQ-DQS的傾斜來提高信號的完整性；通過控制電壓來提高信號品質。
ODT：ODT是內建核心的終結電阻器。我們知道使用DDR SDRAM的主板上面爲了防止數據線終端反射信號需要大量的終結電阻。它大大增加了主板的製造成本。實際上，不同的內存模組對終結電路的要求是不一樣的，終結電阻的大小決定了數據線的信號比和反射率，終結電阻小則數據線信號反射低但是信噪比也較低；終結電阻高，則數據線的信噪比高，但是信號反射也會增加。因此主板上的終結電阻並不能非常好的匹配內存模組，還會在一定程度上影響信號品質。DDR2可以根據自已的特點內建合適的終結電阻，這樣可以保證最佳的信號波形。使用DDR2不但可以降低主板成本，還得到了最佳的信號品質，這是DDR不能比擬的。
Post CAS：它是爲了提高DDR II內存的利用效率而設定的。在Post CAS操作中，CAS信號（讀寫/命令）能夠被插到RAS信號後面的一個時鐘週期，CAS命令可以在附加延遲（Additive Latency）後面保持有效。原來的tRCD（RAS到CAS和延遲）被AL（Additive Latency）所取代，AL可以在0，1，2，3，4中進行設置。由於CAS信號放在了RAS信號後面一個時鐘週期，因此ACT和CAS信號永遠也不會產生碰撞衝突。
總的來說，DDR2採用了諸多的新技術，改善了DDR的諸多不足，雖然它目前有成本高、延遲慢能諸多不足，但相信隨着技術的不斷提高和完善，這些問題終將得到解決