DDR3與DDR2內存區別

DDR3內存相對于DDR2內存，其實(shí)只是規格上的提高，并沒(méi)有真正的全面換代的新架構。DDR3同DDR2接觸針腳數目相同。但是防呆的缺口位置不同。DDR3在大容量內存的支持較好，而大容量?jì)却娴姆炙畮X是4GB這個(gè)容量，4GB是32位操作系統的執行上限（不考慮PAE等等的內存映像模式，因這些32位元元延伸模式只是過(guò)渡方式，會(huì )降低效能，不會(huì )在零售市場(chǎng)成為技術(shù)主流）當市場(chǎng)需求超過(guò)4GB的時(shí)候，64位CPU與操作系統就是唯一的解決方案，此時(shí)也就是DDR3內存的普及時(shí)期。DDR3 UB DIMM 2007進(jìn)入市場(chǎng)，成為主流時(shí)間點(diǎn)多數廠(chǎng)商預計會(huì )是到2010年。

1、邏輯Bank數量

DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的設計，目的就是為了應對未來(lái)大容量芯片的需求。而DDR3很可能將從2Gb容量起步，因此起始的邏輯Bank就是8個(gè)，另外還為未來(lái)的16個(gè)邏輯Bank做好了準備。

2、封裝（Packages）

DDR3由于新增了一些功能，所以在引腳方面會(huì )有所增加，8bit芯片采用78球FBGA封裝，16bit芯片采用96球FBGA封裝，而DDR2則有60/68/84球FBGA封裝三種規格。并且DDR3必須是綠色封裝，不能含有任何有害物質(zhì)。

3、突發(fā)長(cháng)度（BL，Burst Length）

由于DDR3的預取為8bit，所以突發(fā)傳輸周期（BL，Burst Length）也固定為8，而對于DDR2和早期的DDR架構的系統，BL=4也是常用的，DDR3為此增加了一個(gè)4-bit Burst Chop（突發(fā)突變）模式，即由一個(gè)BL=4的讀取操作加上一個(gè)BL=4的寫(xiě)入操作來(lái)合成一個(gè)BL=8的數據突發(fā)傳輸，屆時(shí)可通過(guò)A12地址線(xiàn)來(lái)控制這一突發(fā)模式。而且需要指出的是，任何突發(fā)中斷操作都將在DDR3內存中予以禁止，且不予支持，取而代之的是更靈活的突發(fā)傳輸控制（如4bit順序突發(fā)）。

3、尋址時(shí)序（Timing）

就像DDR2從DDR轉變而來(lái)后延遲周期數增加一樣，DDR3的CL周期也將比DDR2有所提高。DDR2的CL范圍一般在2至5之間，而DDR3則在5至11之間，且附加延遲（AL）的設計也有所變化。DDR2時(shí)AL的范圍是0至4，而DDR3時(shí)AL有三種選項，分別是0、CL-1和CL-2。另外，DDR3還新增加了一個(gè)時(shí)序參數——寫(xiě)入延遲（CWD），這一參數將根據具體的工作頻率而定。

4、新增功能——重置（Reset）

重置是DDR3新增的一項重要功能，并為此專(zhuān)門(mén)準備了一個(gè)引腳。DRAM業(yè)界已經(jīng)很早以前就要求增這一功能，如今終于在DDR3身上實(shí)現。這一引腳將使DDR3的初始化處理變得簡(jiǎn)單。當Reset命令有效時(shí)，DDR3內存將停止所有的操作，并切換至最少量活動(dòng)的狀態(tài)，以節約電力。在Reset期間，DDR3內存將關(guān)閉內在的大部分功能，所以有數據接收與發(fā)送器都將關(guān)閉。所有內部的程序裝置將復位，DLL（延遲鎖相環(huán)路）與時(shí)鐘電路將停止工作，而且不理睬數據總線(xiàn)上的任何動(dòng)靜。這樣一來(lái)，將使DDR3達到最節省電力的目的。

5、新增功能——ZQ校準

ZQ也是一個(gè)新增的腳，在這個(gè)引腳上接有一個(gè)240歐姆的低公差參考電阻。這個(gè)引腳通過(guò)一個(gè)命令集，通過(guò)片上校準引擎（ODCE，On-Die Calibration Engine）來(lái)自動(dòng)校驗數據輸出驅動(dòng)器導通電阻與ODT的終結電阻值。當系統發(fā)出這一指令之后，將用相應的時(shí)鐘周期（在加電與初始化之后用512個(gè)時(shí)鐘周期，在退出自刷新操作后用256時(shí)鐘周期、在其他情況下用64個(gè)時(shí)鐘周期）對導通電阻和ODT電阻進(jìn)行重新校準。

6、參考電壓分成兩個(gè)

對于內存系統工作非常重要的參考電壓信號VREF，在DDR3系統中將分為兩個(gè)信號。一個(gè)是為命令與地址信號服務(wù)的VREFCA，另一個(gè)是為數據總線(xiàn)服務(wù)的VREFDQ，它將有效的提高系統數據總線(xiàn)的信噪等級。

7、根據溫度自動(dòng)自刷新（SRT，Self-Refresh Temperature）

為了保證所保存的數據不丟失，DRAM必須定時(shí)進(jìn)行刷新，DDR3也不例外。不過(guò)，為了最大的節省電力，DDR3采用了一種新型的自動(dòng)自刷新設計（ASR，Automatic Self-Refresh）。當開(kāi)始ASR之后，將通過(guò)一個(gè)內置于DRAM芯片的溫度傳感器來(lái)控制刷新的頻率，因為刷新頻率高的話(huà)，消電就大，溫度也隨之升高。而溫度傳感器則在保證數據不丟失的情況下，盡量減少刷新頻率，降低工作溫度。不過(guò)DDR3的ASR是可選設計，并不見(jiàn)得市場(chǎng)上的DDR3內存都支持這一功能，因此還有一個(gè)附加的功能就是自刷新溫度范圍（SRT，Self-Refresh Temperature）。通過(guò)模式寄存器，可以選擇兩個(gè)溫度范圍，一個(gè)是普通的的溫度范圍（例如0℃至85℃），另一個(gè)是擴展溫度范圍，比如最高到95℃。對于DRAM內部設定的這兩種溫度范圍，DRAM將以恒定的頻率和電流進(jìn)行刷新操作。

8、局部自刷新（RASR，Partial Array Self-Refresh）

這是DDR3的一個(gè)可選項，通過(guò)這一功能，DDR3內存芯片可以只刷新部分邏輯Bank，而不是全部刷新，從而最大限度的減少因自刷新產(chǎn)生的電力消耗。這一點(diǎn)與移動(dòng)型內存（Mobile DRAM）的設計很相似。

9、點(diǎn)對點(diǎn)連接（P2P，Point-to-Point）

這是為了提高系統性能而進(jìn)行了重要改動(dòng)，也是與DDR2系統的一個(gè)關(guān)鍵區別。在DDR3系統中，一個(gè)內存控制器將只與一個(gè)內存通道打交道，而且這個(gè)內存通道只能一個(gè)插槽。因此內存控制器與DDR3內存模組之間是點(diǎn)對點(diǎn)（P2P，Point-to-Point）的關(guān)系（單物理Bank的模組），或者是點(diǎn)對雙點(diǎn)（P22P，Point-to-two-Point）的關(guān)系（雙物理Bank的模組），從而大大減輕了地址/命令/控制與數據總線(xiàn)的負載。而在內存模組方面，與DDR2的類(lèi)別相類(lèi)似，也有標準DIMM（臺式PC）、SO-DIMM/Micro-DIMM（筆記本電腦）、FB-DIMM2（服務(wù)器）之分，其中第二代FB-DIMM將采用規格更高的AMB2（高級內存緩沖器）。不過(guò)目前有關(guān)DDR3內存模組的標準制定工作剛開(kāi)始，引腳設計還沒(méi)有最終確定。

10.省電：DDR3 Module電壓從DDR2的1.8V降低到1.5V，同頻率下比DDR2更省電，搭配SRT（Self-Refresh Temperature）功能，內部增加溫度senser，可依溫度動(dòng)態(tài)控制更新率（RASR，Partial Array Self-Refresh功能），達到省電目的。

除了以上9點(diǎn)之外，DDR3還在功耗管理，多用途寄存器方面有新的設計，但由于仍入于討論階段，且并不是太重要的功能，在此就不詳細介紹了

編輯：博子