從DDR到DDR4 內存發展史及階段區別簡述

        內存是計算機中重要的部件之一，它是與CPU進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在內存中進行的，因此內存的性能對計算機的影響非常大。本文來說說內存的發展歷程，順便對比下內存各階段之間的區別。

　     一、DDR   

　　DDR=Double Data Rate雙倍速內存。嚴格的說DDR應該叫DDR SDRAM，人們習慣稱為DDR，部分初學者也常看到DDR SDRAM，就認為是SDRAM。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的縮寫，是雙倍速率同步動態隨機存儲器的意思。DDR內存是在SDRAM內存基礎上發展而來的，仍然沿用SDRAM生產體系，因此對于內存廠商而言，只需對制造普通SDRAM的設備稍加改進，即可實現DDR內存的生產，可有效的降低成本。

　　SDRAM在一個時鐘周期內只傳輸一次數據，它是在時鐘的上升期進行數據傳輸；而DDR內存則是一個時鐘周期內傳輸兩次次數據，它能夠在時鐘的上升期和下降期各傳輸一次數據，因此稱為雙倍速率同步動態隨機存儲器。DDR內存可以在與SDRAM相同的總線頻率下達到更高的數據傳輸率。

　　與 SDRAM相比：DDR運用了更先進的同步電路，使指定地址、數據的輸送和輸出主要步驟既獨立執行，又保持與CPU完全同步；DDR使用了DLL (Delay Locked Loop，延時鎖定回路提供一個數據濾波信號)技術，當數據有效時，存儲控制器可使用這個數據濾波信號來精確定位數據，每16次輸出一次，并重新同步來自不同存儲器模塊的數據。DDR本質上不需要提高時鐘頻率就能加倍提高SDRAM的速度，它允許在時鐘脈沖的上升沿和下降沿讀出數據，因而其速度是標準 SDRA的兩倍。

　　從外形體積上DDR與SDRAM相比差別并不大，他們具有同樣的尺寸和同樣的針腳距離。但DDR為184針腳，比SDRAM多出了16個針腳，主要包含了新的控制、時鐘、電源和接地等信號。DDR內存采用的是支持2.5V電壓的SSTL2標準，而不是SDRAM使用的3.3V電壓的LVTTL標準。

　　DDR內存的頻率可以用工作頻率和等效頻率兩種方式表示，工作頻率是內存顆粒實際的工作頻率，但是由于DDR內存可以在脈沖的上升和下降沿都傳輸數據，因此傳輸數據的等效頻率是工作頻率的兩倍。

　　二、DDR2

　　DDR2發明與發展：
　　DDR2/DDR II（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，雖然同是采用了在時鐘的上升/下降延同時進行數據傳輸的基本方式，但DDR2內存卻擁有兩倍于上一代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，并且能夠以內部控制總線4倍的速度運行。
　　此外，由于DDR2標準規定所有DDR2內存均采用FBGA封裝形式，而不同于目前廣泛應用的TSOP/TSOP-II封裝形式，FBGA封裝可以提供了更為良好的電氣性能與散熱性，為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；隨著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：

　　1、延遲問題：

　　在同等核心頻率下，DDR2的實際工作頻率是DDR的兩倍。這得益于DDR2內存擁有兩倍于標準DDR內存的4BIT預讀取能力。換句話說，雖然DDR2和 DDR一樣，都采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擁有兩倍于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的實際頻率為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，后者的內存延時要慢于前者。舉例來說，DDR 200和DDR2-400具有相同的延遲，而后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的延遲要高于DDR400。