Tutto su memorie e Cpu: Le memorie DDR

La DDR SDRAM, acronimo di Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory (in italiano "memoria dinamica ad accesso casuale sincrona a doppia velocità"), è un tipo di memoria RAM su circuiti integrati usata nei computer. Ha una larghezza di banda maggiore rispetto alla SDRAM poiché trasmette i dati sia sul fronte di salita che sul fronte di discesa del ciclo di clock. Questa tecnica consente di raddoppiare la velocità di trasferimento senza aumentare la frequenza del bus di memoria. Quindi un sistema DDR ha un clock effettivo doppio rispetto a quello di uno SDRAM.
Il JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council è l'organismo di standardizzazione dei semiconduttori della Electronic Industries Alliance (EIA), associazione che rappresenta tutte le aree dell'industria elettronica) ha stabilito gli standard per le DDR SDRAM, divise in due parti: le prime specifiche sono per i chip di memoria e le seconde sono per i banchi di memoria. Anche le dimensioni dei moduli di memoria DDR SDRAM sono standardizzati dal JEDEC.

Standard JEDDEC:

Specifiche per chip:

DDR200: chip di memoria con frequenza di 100 MHz, buffer di I/O con frequenza di 100 MHz.
DDR266: chip di memoria con frequenza di 133 MHz, buffer di I/O con frequenza di 133 MHz.
DDR333: chip di memoria con frequenza di 166 MHz, buffer di I/O con frequenza di 166 MHz.
DDR400: chip di memoria con frequenza di 200 MHz, buffer di I/O con frequenza di 200 MHz.

Specifiche per moduli di memoria:

PC1600: modulo di memoria con frequenza di clock di 100 MHz, transfer rate di 200 MT/s, chip DDR200, e 1,600 GB/s per canale.
PC2100: modulo di memoria con frequenza di clock di 133 MHz, transfer rate di 266 MT/s, chip DDR266, e 2,133 GB/s per canale.
PC2700: modulo di memoria con frequenza di clock di 166 MHz, transfer rate di 333 MT/s, chip DDR333, e 2,667 GB/s per canale.
PC3200: modulo di memoria con frequenza di clock di 200 MHz, transfer rate di 400 MT/s, chip DDR400, e 3,200 GB/s per canale.

Nota: tutte le specifiche intermedie o superiori a quelle qui elencate non sono state standardizzate dal JEDEC, ma sono ottimizzazioni dei produttori che utilizzano chip standard con voltaggi superiori.

Specifiche non conformi allo standard JEDEC:

Specifiche per chip:

DDR300: chip di memoria con frequenza di 150 MHz, buffer di I/O con frequenza di 150 MHz.
DDR433: chip di memoria con frequenza di 216 MHz, buffer di I/O con frequenza di 216 MHz.
DDR466: chip di memoria con frequenza di 233 MHz, buffer di I/O con frequenza di 233 MHz.
DDR500: chip di memoria con frequenza di 250 MHz, buffer di I/O con frequenza di 250 MHz.
DDR550: chip di memoria con frequenza di 275 MHz, buffer di I/O con frequenza di 275 MHz.
DDR600: chip di memoria con frequenza di 300 MHz, buffer di I/O con frequenza di 300 MHz.

Specifiche per moduli di memoria:

PC2400: modulo di memoria con frequenza di clock di 150 MHz, transfer rate di 300 MT/s, chip DDR300, e 2,400 GB/s per canale.
PC3500: modulo di memoria con frequenza di clock di 216 MHz, transfer rate di 433 MT/s, chip DDR433, e 3,467 GB/s per canale.
PC3700: modulo di memoria con frequenza di clock di 233 MHz, transfer rate di 466 MT/s, chip DDR466, e 3,733 GB/s per canale.
PC4000: modulo di memoria con frequenza di clock di 250 MHz, transfer rate di 500 MT/s, chip DDR500, e 4,000 GB/s per canale.
PC4400: modulo di memoria con frequenza di clock di 275 MHz, transfer rate di 550 MT/s, chip DDR550, e 4,400 GB/s per canale.
PC4800: modulo di memoria con frequenza di clock di 300 MHz, transfer rate di 600 MT/s, chip DDR600, e 4,800 GB/s per canale.

Non c'è alcuna differenza di architettura tra DDR SDRAM per diverse velocità di clock, ad esempio le PC-1600 (progettate per una frequenza di 100MHz) e le PC2100 (progettate per funzionare a 133MHz). La sigla indica semplicemente la velocità a cui quel chip è garantito come funzionante. Quindi una DDR SDRAM può essere fatta funzionare a velocità inferiori rispetto a quella per cui è stata progettata (underclocking) o a velocità superiori (overclocking).

Le DDR SDRAM hanno 184 piedini (contro i 168 delle SDRAM), e possono essere riconosciute dalle DIMM SDRAM dal numero di tacche (le DDR SDRAM ne hanno una, le SDRAM due). Le memorie DDR operano ad un voltaggio di 2,5V, contro i 3,3V per le SDRAM.

Alcuni nuovi chipset utilizzano queste memorie in configurazioni a doppio canale (Dual channel) o quadruplo canale, che raddoppiano o quadruplicano la larghezza di banda teorica. Nelle configurazioni a due canali si raccomanda di usare una coppia di banchi di memoria dello stesso tipo (stessa marca, stesso modello) per ottimizzare le prestazioni. I moduli in coppia devono avere stessa dimensione, velocità e tempi di latenza per permettere al chipset di effettuare gli accessi con la massima efficienza.

Lo standard DDR è stato oramai sostituito con gli standard DDR-II e DDR-III, che adottano alcune modifiche per permettere frequenze di clock del buffer I/O superiori, ma operano con lo stesso principio Double Data Rate, e soprattutto con chip di memoria dalle frequenze di funzionamento del tutto invariate.