DDR2 SDRAM
La DDR2 SDRAM ou DDR2 (de l'anglais Double Data Rate two Synchronous Dynamic Random Access Memory) est la seconde gĂ©nĂ©ration de mĂ©moire vive dynamique de type DDR pour les ordinateurs personnels, la premiĂšre Ă©tant la technologie DDR SDRAM. Ce type de mĂ©moire informatique utilise des circuits intĂ©grĂ©s. Cette technologie fait partie de la famille des mĂ©moires vives SDRAM, qui elle-mĂȘme est une des multiples versions des mĂ©moires DRAM. DDR2 respecte en outre le format DIMM.
Avec une fréquence d'horloge de 100 MHz, une mémoire SDR SDRAM (communément appelée seulement « SDRAM ») transfÚre les données sur le front montant des impulsions d'horloge. Ce qui permet d'atteindre un débit de transfert de données de 0,8 Gio/s.
Contrairement Ă la SDR-SDRAM, la DDR-SDRAM et la DDR2-SDRAM effectuent les transferts sur le front montant et le front descendant des impulsions d'horloge (une technique appelĂ©e « dual pumping » en anglais). Le taux de transfert est doublĂ©, il est Ă©quivalent Ă 200 MHz (et une bande passante thĂ©orique de 1,6 Gio/s) tout en utilisant la mĂȘme frĂ©quence d'horloge.
La diffĂ©rence majeure entre la DDR et la DDR2 est que la frĂ©quence du bus est double de celle du groupe de cellules mĂ©moires. Quatre mots de donnĂ©es peuvent ainsi ĂȘtre transfĂ©rĂ©s par cycle des cellules mĂ©moires. Ă frĂ©quence des cellules mĂ©moires Ă©gale, la DDR2 a un dĂ©bit deux fois plus Ă©levĂ© que celui de la DDR.
La fréquence d'horloge de la mémoire DDR2 est également généralement plus grande grùce à des améliorations techniques au niveau de l'interface électrique, avec des raccordements intégrés, une mémoire tampon de prélecture, ainsi que des circuits de sortie externes à la puce. Cependant, la DDR2 a des temps de latence plus élevés. L'accÚs aux puces, qui est décomposé en n étapes, est plus long. En ce qui concerne la mémoire tampon de prélecture, sa largeur de bus est passée de 2 bits (pour la DDR) à 4 bits. Elle passera à 8 bits pour la DDR3. En d'autres termes, cette mémoire convient plutÎt aux transferts de grandes quantités de données, car la grande vitesse de transfert sur une « longue » période minimise alors le mauvais temps de latence initial.
La DDR2 possĂšde un avantage majeur avec une tension d'alimentation Ă 1,8 volt, ce qui limite la production de chaleur par effet Joule.
Description
La barrette standard DDR2 possÚde 240 contacts, des puces au format BGA présentant des meilleures caractéristiques que celles au format TSOP (en) (sur le plan thermique comme électrique). Elle se présente sous le format DIMM, dénommé : DIMM DDR2-SDRAM
Les autres formats (pour ordinateurs portables notamment) :
- modules SODIMM DDR2-SDRAM (200 broches)
- modules micro DIMM DDR2-SDRAM (214 broches)
Spécifications standards
Puces
- DDR2-400 : puces de mĂ©moire DDR2-SDRAM conçues pour ĂȘtre cadencĂ©es Ă 100 MHz et l'horloge d'E/S Ă 200 MHz,
- DDR2-533 : puces de mĂ©moire DDR2-SDRAM conçues pour ĂȘtre cadencĂ©es Ă 133 MHz et l'horloge d'E/S Ă 266 MHz,
- DDR2-667 : puces de mĂ©moire DDR2-SDRAM conçues pour ĂȘtre cadencĂ©es Ă 166 MHz et l'horloge d'E/S Ă 333 MHz,
- DDR2-800 : puces de mĂ©moire DDR2-SDRAM conçues pour ĂȘtre cadencĂ©es Ă 200 MHz et l'horloge d'E/S Ă 400 MHz,
- DDR2-1066 : puces de mĂ©moire DDR2-SDRAM conçues pour ĂȘtre cadencĂ©es Ă 266 MHz et l'horloge d'E/S Ă 533 MHz.
- DDR2-1200 : puces de mĂ©moire DDR2-SDRAM conçues pour ĂȘtre cadencĂ©es Ă 300 MHz et l'horloge d'E/S Ă 600 MHz.
Barrettes de mémoire
- PC2-3200 : Barrette de mĂ©moire DDR2-SDRAM conçues pour ĂȘtre cadencĂ©es Ă 200 MHz utilisant des puces de mĂ©moire DDR2-400, avec une bande passante de 3,200 Gio/s
- PC2-4200 : Barrette de mĂ©moire DDR2-SDRAM conçues pour ĂȘtre cadencĂ©es Ă 266 MHz utilisant des puces de mĂ©moire DDR2-533, avec une bande passante de 4,267 Gio/s
- PC2-5300 : Barrette de mĂ©moire DDR2-SDRAM conçues pour ĂȘtre cadencĂ©es Ă 333 MHz utilisant des puces de mĂ©moire DDR2-667, avec une bande passante de 5,333 Gio/s[1]
- PC2-6400 : Barrette de mĂ©moire DDR2-SDRAM conçues pour ĂȘtre cadencĂ©es Ă 400 MHz utilisant des puces de mĂ©moire DDR2-800, avec une bande passante de 6,400 Gio/s
- PC2-8500 : Barrette de mĂ©moire DDR2-SDRAM conçues pour ĂȘtre cadencĂ©es Ă 533 MHz utilisant des puces de mĂ©moire DDR2-1066, avec une bande passante de 8,533 Gio/s
- PC2-9600 : Barrette de mĂ©moire DDR2-SDRAM conçues pour ĂȘtre cadencĂ©es Ă 600 MHz utilisant des puces de mĂ©moire DDR2-1200, avec une bande passante de 9,6 Gio/s
Note : « DDR2-... » (ou DDR-...) dĂ©signe la frĂ©quence d'horloge Ă©quivalente, alors que la notation « PC2-.... » (ou PC-....) dĂ©signe la bande passante thĂ©orique. Ce dernier nombre est gĂ©nĂ©ralement arrondi par excĂšs ou par dĂ©faut. Pour ce qui est de la DDR2, JEDEC dicte qu'il faut arrondir par dĂ©faut, c'est-Ă -dire, arrondir Ă la centaine infĂ©rieure la plus prĂšs. La bande passante est calculĂ©e en multipliant la frĂ©quence d'horloge Ă©quivalente par huit. Il faut multiplier par huit car un module de mĂ©moire DDR2 transfĂšre 64 bits de donnĂ©es Ă chaque cycle de la frĂ©quence d'horloge. Ătant donnĂ© que 8 bits Ă©quivalent Ă 1 octet, 8 octets sont donc transfĂ©rĂ©s Ă chaque cycle de la frĂ©quence.
Rétro compatibilité
Les modules de mĂ©moire (ou DIMM) DDR2 ne sont pas rĂ©trocompatibles avec les DIMM DDR. C'est-Ă -dire qu'un DIMM DDR2 ne peut ĂȘtre utilisĂ© sur une carte mĂšre demandant des DIMM DDR et vice-versa. Le module de DDR2 ne peut pas ĂȘtre insĂ©rĂ© dans le slot mĂ©moire DDR. Ceci est dĂ» au fait que le dĂ©trompeur central est placĂ© Ă une position lĂ©gĂšrement diffĂ©rente. De plus, les connexions sont plus nombreuses sur un DIMM DDR2 que sur un DIMM DDR oĂč la densitĂ© de broches est moins Ă©levĂ©e.
Il est important de comprendre que les modules DDR2 et DDR fonctionnent à une tension différente (2,5 V au lieu de 1,8 V pour la DDR2). Le fait d'insérer un module DIMM DDR2 dans une connecteur femelle conçu pour un DIMM DDR -ou l'inverse- soit en forçant, soit en modifiant légÚrement l'encoche centrale du module, endommagera le module et/ou la carte mÚre.
La ramification GDDR
Le premier produit commercialisé revendiquant l'utilisation de la technologie « DDR2 » a été la carte graphique NVIDIA GeForce FX 5800. La mémoire DDR2 utilisée sur les cartes graphiques (officiellement appelée de la GDDR2) n'est pas de la DDR2 à proprement parler, mais une version précoce et intermédiaire entre les technologies DDR et DDR2. De fait, il manque une particularité importante de la DDR2 dans la technologie GDDR2 : le fait que la fréquence d'horloge de l'Entrée-Sortie soit doublée. De plus, la GDDR2 a eu de sérieux problÚmes de surchauffe causés par la tension nominale de la DDR (2,5 V). ATi a depuis amélioré la technologie GDDR en développant la GDDR3, qui, elle, est plus prÚs des spécifications de la DDR2 malgré plusieurs ajouts destinés spécialement aux cartes graphiques.
à la suite de l'introduction de la GDDR2 par les cartes graphiques de la série FX 5800, les séries 5900 et 5950 sont revenues au DDR, mais l'ancienne carte économique NVIDIA, la 5700 Ultra, utilisait de la GDDR2 cadencée à 450 MHz (comparativement à 400 MHz sur la carte 5800 réguliÚre ou 500 MHz sur la 5800 Ultra).
La carte graphique Radeon 9800 Pro de ATi Technologies avec ses 256 Mo de mĂ©moire (pas la version avec 128 Mo) utilise Ă©galement la GDDR2, mais seulement parce que cette derniĂšre requiert moins de broches que la DDR. La Radeon 9800 Pro 256 Mo est seulement cadencĂ©e Ă 20 MHz de plus que la version 128 Mo, dans le but de contrer la baisse de performance liĂ©e Ă une latence plus Ă©levĂ©e et au nombre plus important de puces de mĂ©moire. La rumeur dit que la GDDR2 utilisĂ©e par la 9800 Pro 256 Mo d'ATi Ă©tait supposĂ©e ĂȘtre utilisĂ©e sur la sĂ©rie GeForce FX 5800â; mais ce ne fut pas le cas, car NVIDIA dĂ©cida d'arrĂȘter la production de la 5800. La sĂ©rie 9800XT qui a suivi est revenu Ă DDR, et plus tard ATi commença Ă utiliser de la mĂ©moire GDDR3 sur leurs cartes de la sĂ©rie Radeon X800.
La GDDR3 est communĂ©ment utilisĂ©e dans la plupart des cartes graphiques utilisant des processeurs graphiques NVIDIA ou ATi. Cependant, une confusion additionnelle a Ă©tĂ© ajoutĂ©e avec l'apparition de cartes graphiques bon marchĂ© et intermĂ©diaires qui clament utiliser de la mĂ©moire « DDR2 ». Ces cartes n'utilisent pas de la GDDR2, mais plutĂŽt des puces de mĂ©moire DDR2 standards conçues pour ĂȘtre utilisĂ©es pour de la mĂ©moire vive d'un ordinateur personnel. Cette technologie ne peut pas atteindre les vitesses que la GDDR3 peut atteindre. Cependant c'est rapide et suffisamment abordable pour ĂȘtre utilisĂ© comme de la mĂ©moire vidĂ©o sur les cartes milieu de gamme.
Intégration
La DDR2 a Ă©tĂ© introduite durant la premiĂšre moitiĂ© de 2003. Les deux vitesses initiales Ă©taient de 200 MHz (PC2-3200) et de 266 MHz (PC2-4200). Mais ces mĂ©moires Ă©taient moins performantes que leur Ă©quivalent en vitesse en DDR, Ă cause d'une hausse du temps de latence qui occasionne un temps d'accĂšs total deux fois plus long dans le pire des cas. Cependant, la DDR ne sera pas officiellement mise sur le marchĂ© Ă des vitesses supĂ©rieures Ă 266 MHz (Ă©quivalent Ă 533 MHz). La mĂ©moire DDR-533, et mĂȘme DDR-600 existent. Cependant, JEDEC a statuĂ© qu'elles ne seront pas standardisĂ©es. Ces modules sont souvent de pures optimisations de puces de mĂ©moire Ă rendement Ă©levĂ© et consomment beaucoup plus de puissance Ă©lectrique que les modules moins rapides. De plus, ils n'offrent souvent qu'une trĂšs faible augmentation rĂ©elle de la performance. Alors que contrairement Ă la technologie DDR, des modules de mĂ©moire DDR2 existent Ă des vitesses beaucoup plus rapides que le plus rapide en DDR, soit DDR-600. En effet, il existe actuellement des modules de mĂ©moire jusqu'Ă DDR2-1111 (PC2-8800[2]), et ce, malgrĂ© le fait que JEDEC a standardisĂ© jusqu'Ă maintenant jusqu'Ă DDR2-800.
DDR | DDR2[3] | |||||||
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Technologie de bus | Type de mémoire | Fréquence réelle | Bande passante par canal | Technologie de bus | Type de mémoire | Fréquence réelle | Bande passante par canal | |
PC-1600 | DDR-200 | 100 MHz | 1,6 Gio/s | PC2-5300 | DDR2-667 | 333 MHz | 5,3 Gio/s | |
PC-2100 | DDR-266 | 133 MHz | 2,1 Gio/s | PC2-6400 | DDR2-800 | 400 MHz | 6,4 Gio/s | |
PC-2700 | DDR-333 | 166 MHz | 2,7 Gio/s | PC2-8500 | DDR2-1066 | 533 MHz | 8,5 Gio/s | |
PC-3200 | DDR-400 | 200 MHz | 3,2 Gio/s | PC2-8800[2] | DDR2-1100 | 550 MHz | 8,8 Gio/s | |
PC2-9600 | DDR2-1200 | 600 MHz | 9,6 Gio/s | |||||
Les deux fabricants de processeurs principaux, Intel et AMD supportent tous deux la technologie DDR2.
Les modules SODIMM DDR2-SDRAM ont 200 broches.
Les modules micro DIMM DDR2-SDRAM ont 214 broches.
Les modules DIMM DDR2-SDRAM ont 240 broches, au lieu de 184 pour les DIMM DDR-SDRAM et 168 pour les DIMM SDRAM.
Alternatives
La technologie se frotte généralement à peu de compétition dans le domaine de la mémoire informatique. Or, il existe trois alternatives :
- XDR DRAM (eXtreme Data Rate DRAM) de la compagnie Rambus. Cette technologie permet d'atteindre des frĂ©quences d'horloge trĂšs Ă©levĂ©es, mais Rambus a Ă©tĂ© en quelque sorte dĂ©savouĂ©e par la plupart des fabricants de jeux de puces (chipsets) pour cartes mĂšres pour PC. De plus, il semble plus crĂ©dible que la XDR DRAM trouvera son utilisation dans les boĂźtiers dĂ©codeurs et autres appareils semblables. Sony a choisi la XDR pour ĂȘtre utilisĂ©e dans la PlayStation 3.
- QBM, ou Quad Band Memory (ou mémoire à bande quadruple) de la compagnie Kentron. Cette technologie utilise des modules DDR avec deux canaux efficacement redirigés vers le module. Ceci a été briÚvement utilisé par VIA, mais ils ont cessé l'utilisation de cette technologie. Il y a également des doutes concernant la viabilité commerciale de Kentron.
- Quad Data Rate SRAM (en) (QDR), considĂ©rĂ© comme le successeur naturel et logique des technologies DDR SDRAM. La DDR2 utilise dĂ©jĂ quelques mĂ©thodes de transfert empruntĂ©es Ă QDR, bien qu'elle reste surtout basĂ©e sur la technologie DDR. Or, la QDR n'est pas actuellement considĂ©rĂ©e comme un produit viable Ă cause des hauts coĂ»ts de production et des vitesses insuffisantes actuellement atteintes. La plupart des modules QDR atteignent Ă peine 66 MHz (Ă©quivalent Ă 266 MHz), et la technologie pourrait ne pas ĂȘtre viable avant la fin de la dĂ©cennie.
Notes et références
- Certains fabricants de mémoire identifient les modules fabriqués avec des puces DDR2-667 comme étant de la PC2-5400, et non de la PC2-5300 comme stipule la norme de JEDEC.
- Certains fabricants dénomment ce produit « PC2-8888 » au lieu de PC2-8800.
- Les valeurs maximales pour la DDR2 pourraient changer dépendamment de l'évolution du marché.
Voir aussi
Article connexe
Liens externes
- (en) « Overview of DDR-II technology » (version du 13 septembre 2008 sur Internet Archive)
- (en) Overview of Rambus XDR
- (en) Overview of QBM