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熊蓋站  -> 硬體資訊  -> 【資訊】你真的瞭解DDR4麼?看官方全景講解

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andy6989


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MP:674/674
SP:4800/5000
EXP:86%
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 【資訊】你真的瞭解DDR4麼?看官方全景講解

2012年9月底,DDR4內存標準規範正式公佈,不過小半年過去了,DDR4內存仍然基本停留在紙面上,要到明年才會真正啟程。為了讓整個行業更好地瞭解DDR4技術,JEDEC組織近日在加州聖克拉拉召開會議,深入講解了DDR4的方方面面。因為其中涉及的很多技術細節過於複雜,普通用戶也不需要瞭解太多,我們就結合官方幻燈片來簡單看看。


這是三星電子生產的3xnm DDR4內存顆粒晶圓,單顆容量4Gb(512MB)。

從明年開始,服務器平台將首先轉向DDR4,預計明年80%新發佈的系統都會支持DDR4,其中超過一半僅支持DDR4。JEDEC在預測未來方面總是很樂觀。

DDR4最重要的使命當然是提高頻率和帶寬。雖然標準規定最低是DDR4-1600,但從實用角度講,起步怎麼也得DDR4-2133,最高則是DDR4-3200。新內存的每個針腳都可以提供2Gbps(256MB/s)的帶寬,DDR4-3200那就是51.2GB/s,比之DDR3-1866高出了超過70%。
DDR3、DDR4內存條外觀對比:除了內存顆粒封裝形式、DIMM類型不變之外,


DDR4的外觀有了很大的變化。

1、DIMM內存條的長度維持133.35±0.15毫米不變,但是高度從30.35±0.15毫米略微增加到31.25±0.15毫米。SO-DIMM筆記本內存條的長度從67.6毫米增至68.6毫米,高度變化同上。

2、內存條厚度從1.0毫米增至1.2毫米,主要是因為PCB層數增多了。

3、針腳數量,DIMM的從240針增至284針,同時針腳間距從1.0毫米縮短到0.85毫米,總長度基本不變。SO-DIMM的從204針增至256針,同時針腳間距從0.6毫米縮短到0.5毫米,因為針腳增加更多、間距縮小卻更少,總長度有所增加,故而內存條也變長了1毫米。

4、金手指底部之前一直都是平直的,DDR4卻是彎曲的,其中兩頭較短、中間較長,這樣主要是為了更方便插拔。金手指缺口的位置也和DDR3的不一樣了,以防止插錯。

5、內存條上的數據還從也從1個大幅增加到了9個。


DDR4 SO-DIMM內存可以原生支持ECC錯誤校驗,方便微型服務器和小型設備。

DDR4新功能分類:功耗方面的優化佔了幾乎一半,成為重中之重,而性能、信號傳輸、可靠性三個方面差不多,合計佔了一半。

DDR4、DDR3一般規格對比:普通用戶能感受到的最明顯的就是內存顆粒密度的增加、頻率的提升了。

核心架構與物理規格對比:除了封裝形式不變(也就是DDR3/4顆粒外表看起來是一樣的)、內存類型不變,架構規格上的變化是全方位的,尤其是電壓更低、Bank更多、針腳更多。

接口對比。


功能特性對比。

更低的電壓:這是每一代DDR進化的必備要素,DDR4已經降至1.2V,而且這只是標準版,低壓版還在商討之中。

偽開漏信號:DDR4降低了I/O電流消耗。

數據總線倒置(DBI):可降低VDDQ電流、減少數據切換操作。




Bank分組優化調度:DDR3里的所有Bank都是共享I/O柵極結構的,DDR4則進行了分組,不同分組之間的寫入-讀取轉換速度會更快。

多重目的寄存器:四個頁面(Pages),每頁有四個8-bit寄存器,總共16個。

循環冗余校驗(CRC):寫入CRC可以在DDR4數據總線上提供實時的錯誤檢測,對於四種隨機錯誤的檢測率可達100%。

C/A對等功能可以見擦汗命令與地址總線。

Die堆疊是實現DDR4更高存儲密度的關鍵,當然這樣對製造工藝、電路佈局、信號傳輸、指令控制等都提出了更苛刻的要求,當然成本也會高不少。這種新的內存封裝方式被稱為「3DS」(不是任天堂掌機)。

製造技術上主要是流行的硅穿孔(TSV),其它垂直電氣連接技術也可以。每個Ball都與所有的Die相連。


內部Die配置上採用了主從區分的方式,其中主Die一個、從Die一至八個。只有主Die可以對外聯繫,其它Die都隱藏在幕後。

這種設計帶來了更高的存儲密度和帶寬利用率,同時又保持了信號傳輸等方面的一致性和兼容性。如果使用4Gb(512MB)的Die,單條內存最大容量可達64GB,8Gb Die就可以實現128GB。


※ ※ ※ 本文為 andy6989 與 熊蓋站 共同所有,未經同意,請勿轉載 ※ ※ ※

 



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發表於:2013-03-04 05:13

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