DDR SDRAM
DDR SDRAM ou Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory est un type de mémoire à circuit intégré utilisé dans les ordinateurs depuis 2000 et communément abrégée sous le sigle DDR. La DDR fournit une meilleure bande passante que l'ordinaire SDRAM en transférant les données à la fois sur le front montant et sur le front descendant des impulsions d'horloge, ce qui a pour effet de doubler la vitesse d'accÚs à la mémoire, en lecture et en écriture. Cette particularité lui donne son nom : « Double Data Rate » signifie « débit de données double » (par rapport à la SDR SDRAM).
Ainsi, une carte mÚre dotée de mémoire DDR-SDRAM et ayant un bus mémoire cadencé à 133 MHz est équivalente en débit de donnés à de la SDRAM à 266 MHz.
Les fabricants de mĂ©moire ont eu des difficultĂ©s Ă produire en masse de la DDR Ă plus de 400 MHz. Ainsi, depuis 2005, elle est progressivement remplacĂ©e par la DDR-2, qui fonctionne selon le mĂȘme principe que la DDR, mais plus simple Ă produire, et permettant des frĂ©quences d'horloge plus Ă©levĂ©es. La DDR2 Ă©tait en compĂ©tition avec la Rambus XDR-DRAM mais est devenue le standard, alors que la QDR (Quad Data Rate) Ă©tait trop complexe pour ĂȘtre implĂ©mentĂ©e.
RDRAM est une alternative Ă la DDR SDRAM, mais de nombreux fabricants ne l'utilisent plus.
La DDR4 SDRAM est appelée à succéder à la DDR3 SDRAM.
JEDEC a établi des standards de vitesse pour la DDR SDRAM, divisés en 2 parties : la premiÚre pour les puces et la seconde pour les mémoires.
Spécification des barrettes mémoires
Les mĂ©moires DDR possĂšdent gĂ©nĂ©ralement une appellation commerciale du type PC...., oĂč les « .... » reprĂ©sentent le dĂ©bit d'information en Mo/s. Note : Toutes les vitesses de RAM non indiquĂ©es dans cette liste ne sont pas agrĂ©Ă©es par JEDEC â il s'agit d'optimisation de tolĂ©rance rĂ©alisĂ©e par les fabricants.
Dénomination | Type de mémoire | Fréquence réelle | Bande passante par canal |
---|---|---|---|
PC1600 | DDR-200 | 100 MHz | 1,6 Gio/s |
PC2100 | DDR-266 | 133 MHz | 2,133 Gio/s |
PC2400 | DDR-300 | 150 MHz | 2,4 Gio/s |
PC2700 | DDR-333 | 166 MHz | 2,667 Gio/s |
PC3200 | DDR-400 | 200 MHz | 3,2 Gio/s |
PC3500 | DDR-433 | 217 MHz | 3,5 Gio/s |
PC3700 | DDR-466 | 233 MHz | 3,7 Gio/s |
PC4000 | DDR-500 | 250 MHz | 4 Gio/s |
PC4200 | DDR-533 | 266 MHz | 4,2 Gio/s |
PC4300 | DDR-538 | 269 MHz | 4,3 Gio/s |
PC4400 | DDR-550 | 275 MHz | 4,4 Gio/s |
PC4800 | DDR-600 | 300 MHz | 4,8 Gio/s |
Il n'y a pas de diffĂ©rence architecturale entre les diffĂ©rentes DDR SDRAM conçues pour les diffĂ©rentes frĂ©quences d'horloge, par exemple PC1600 (conçu pour fonctionner Ă 100 MHz) et PC2100 (conçu pour fonctionner Ă 133 MHz). Le nombre indique simplement le niveau de fonctionnement garanti pour chaque type de mĂ©moire. Cela dit, il est possible d'utiliser de la DDR SDRAM Ă une frĂ©quence infĂ©rieure Ă celle prĂ©vue (sous-frĂ©quençage) ou supĂ©rieure (surfrĂ©quençage). Le surfrĂ©quençage ne peut ĂȘtre tentĂ© qu'avec des mĂ©moires de haute qualitĂ© et par des utilisateurs expĂ©rimentĂ©s (voir surfrĂ©quençage).
Débit mémoire DDR
Le débit mémoire (et par conséquent le nom) d'une mémoire est calculé comme suit : Les DDR sont des mémoires 64 bits (8 octets). Cela signifie qu'une barrette de mémoire DDR peut transmettre : octets à chaque cycle d'horloge, le facteur 2 provenant de « l'effet DDR ». Pour l'exemple, supposons que cette mémoire tourne à la fréquence de 133 MHz, on a donc à chaque seconde : , soit un débit théorique d'environ 2 100 Mo/s : c'est donc de la PC2100.
Différenciation physique des différents types de mémoires
Les DDR SDRAM existent sous trois formes :
- les SO-DIMM avec 200 broches ;
- les Micro-DIMM(en) avec 172 broches ;
- les DIMM de DDR SDRAM ont 184 broches (alors que la SDRAM n'en compte que 168), et peuvent ĂȘtre diffĂ©renciĂ©es des DIMM de SDRAM par le nombre d'encoches (DDR SDRAM en a une au centre, SDRAM en a deux excentrĂ©es). DDR fonctionne Ă une tension de 2,5 V, comparĂ© au 3,3 V pour la SDRAM. Ceci peut rĂ©duire significativement la consommation Ă©lectrique.
Canal double
Certains contrĂŽleurs mĂ©moire utilisent un double canal (en anglais dual channel) ou mĂȘme quadri channel pour la mĂ©moire. Il s'agit d'exploiter les modules de mĂ©moire par paire afin de cumuler la bande passante et ainsi exploiter au maximum les capacitĂ©s du systĂšme en doublant ou quadruplant la bande passante effective. Il est essentiel, lors de l'utilisation du dual channel, d'utiliser des barrettes identiques par paire (frĂ©quence, capacitĂ© et prĂ©fĂ©rentiellement de mĂȘme marque) pour optimiser les performances et permettre au contrĂŽleur mĂ©moire de croiser les accĂšs sans souci.
Synchronisation
La synchronisation de la mémoire (en anglais timing) est une succession de cycles d'horloge nécessaires pour accéder à une donnée stockée en mémoire vive. Symbolisé par quatre chiffres (3-4-4-8 par exemple), elles correspondent dans l'ordre aux valeurs suivantes :
- CAS delay ou CAS latency (CAS signifiant column address strobe) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge s'écoulant entre l'envoi de la commande de lecture et l'arrivée effective de la donnée. Autrement dit, il s'agit du temps d'accÚs à une colonne.
- RAS precharge time (noté tRP, RAS signifiant row address strobe) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge entre deux instructions RAS, c'est-à -dire entre deux accÚs à une ligne.
- RAS to CAS delay (noté parfois tRCD) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge correspondant au temps d'accÚs d'une ligne à une colonne.
- RAS active time (noté parfois tRAS) : il s'agit du nombre de cycles d'horloge correspondant au temps d'accÚs à une ligne.
Correction d'erreurs
Certaines barrettes de mĂ©moire possĂšdent des systĂšmes de correction d'erreur afin de garantir l'intĂ©gritĂ© des donnĂ©es qu'elles contiennent. Elles se trouvent la plupart du temps sur les serveurs, surtout dans le cas oĂč la manipulation de donnĂ©es est critique. Lorsqu'une barrette possĂšde ce systĂšme de correction, une Ă©tiquette ECC (error correction coding) lui est accolĂ©, et elle coĂ»te plus cher.