Memoria SDRAM DDR2

Memoria SDRAM DDR2
Memoria de acceso aleatorio dinámica sincrónica de doble velocidad de datos 2

Tipo de RAM
Parte frontal y posterior de un módulo de RAM DDR2 PC2-5300 de 2 GB para PC de escritorio (DIMM)
Revelador	Samsung [1] JEDEC
Tipo	Memoria de acceso aleatorio dinámica sincrónica
Generación	2da generación
Fecha de lanzamiento	Septiembre de 2003 ; hace 21 años ( Septiembre de 2003 )
Normas	DDR2-400 (PC2-3200) DDR2-533 (PC2-4266) DDR2-667 (PC2-5333) DDR2-800 (PC2-6400) DDR2-1066 (PC2-8500)
Frecuencia de reloj	100–266 MHz
Tiempo de ciclo	10–3,75 ns
Frecuencia del reloj del autobús	200–533 MHz
Tasa de transferencia	400–1066 toneladas por segundo
Voltaje	1,8 voltios
Predecesor	Memoria SDRAM DDR
Sucesor	Memoria SDRAM DDR3

La memoria de acceso aleatorio dinámico síncrono de doble velocidad de datos 2 ( DDR2 SDRAM ) es una interfaz de memoria de acceso aleatorio dinámico síncrono (SDRAM) de doble velocidad de datos ( DDR ) . Es un estándar JEDEC (JESD79-2); publicado por primera vez en septiembre de 2003. ^[2] La DDR2 sucedió a la especificación DDR SDRAM original , y a su vez fue reemplazada por la DDR3 SDRAM en 2007. Las DIMM DDR2 no son compatibles con DDR3 ni con versiones anteriores .

Además de bombear dos veces el bus de datos como en DDR SDRAM (transfiriendo datos en los flancos ascendente y descendente de la señal de reloj del bus ), DDR2 permite una mayor velocidad del bus y requiere menos energía al hacer funcionar el reloj interno a la mitad de la velocidad del bus de datos. Los dos factores se combinan para producir un total de cuatro transferencias de datos por ciclo de reloj interno.

Dado que el reloj interno de la DDR2 funciona a la mitad de la frecuencia del reloj externo de la DDR, la memoria DDR2 que funciona a la misma frecuencia del reloj del bus de datos externo que la DDR da como resultado que la DDR2 pueda proporcionar el mismo ancho de banda pero con mejor latencia . Alternativamente, la memoria DDR2 que funciona al doble de la frecuencia del reloj del bus de datos externo que la DDR puede proporcionar el doble de ancho de banda con la misma latencia. Los módulos de memoria DDR2 mejor calificados son al menos el doble de rápidos que los módulos de memoria DDR mejor calificados. La capacidad máxima de los módulos DIMM DDR2 disponibles comercialmente es de 8 GB, pero la compatibilidad y disponibilidad de chipsets para esos DIMM es escasa y lo más común es utilizar 2 GB por DIMM. ^{[ cita requerida ] [3]}

Samsung produjo por primera vez la memoria SDRAM DDR2 en 2001. En 2003, la organización de estándares JEDEC le otorgó a Samsung su Premio de Reconocimiento Técnico por los esfuerzos de la compañía en el desarrollo y estandarización de la DDR2. ^[1]

La DDR2 se introdujo oficialmente en el segundo trimestre de 2003 con dos frecuencias de reloj iniciales: 200 MHz (conocida como PC2-3200) y 266 MHz (PC2-4200). Ambas tenían un rendimiento inferior al de la especificación DDR original debido a una mayor latencia, lo que hacía que los tiempos de acceso totales fueran más largos. Sin embargo, la tecnología DDR original alcanza una frecuencia de reloj de alrededor de 200 MHz (400 MT/s). Existen chips DDR de mayor rendimiento, pero JEDEC ha declarado que no se estandarizarán. Estos chips son en su mayoría chips DDR estándar que han sido probados y calificados por el fabricante para funcionar a frecuencias de reloj más altas. Estos chips consumen significativamente más energía que los chips con frecuencias de reloj más lentas, pero generalmente ofrecían poca o ninguna mejora en el rendimiento en el mundo real. La DDR2 comenzó a ser competitiva frente al antiguo estándar DDR a fines de 2004, cuando aparecieron módulos con latencias más bajas. ^[4]

La diferencia clave entre la DDR2 y la DDR SDRAM es el aumento de la longitud de precarga. En la DDR SDRAM, la longitud de precarga era de dos bits por cada bit de una palabra, mientras que en la DDR2 SDRAM es de cuatro bits. Durante un acceso, se leían o escribían cuatro bits hacia o desde una cola de precarga de cuatro bits de profundidad. Esta cola recibía o transmitía sus datos a través del bus de datos en dos ciclos de reloj del bus de datos (cada ciclo de reloj transfería dos bits de datos). El aumento de la longitud de precarga permitió a la DDR2 SDRAM duplicar la velocidad a la que se podían transferir datos a través del bus de datos sin una duplicación correspondiente de la velocidad a la que se podía acceder a la matriz DRAM. La DDR2 SDRAM se diseñó con este esquema para evitar un aumento excesivo del consumo de energía.

La frecuencia de bus de la DDR2 se ve potenciada por mejoras en la interfaz eléctrica, terminación en el chip , búferes de precarga y controladores fuera del chip. Sin embargo, la latencia aumenta considerablemente como contrapartida. El búfer de precarga de la DDR2 tiene cuatro bits de profundidad, mientras que la DDR tiene dos bits de profundidad. Mientras que la SDRAM DDR tiene latencias de lectura típicas de entre dos y tres ciclos de bus, la DDR2 puede tener latencias de lectura de entre tres y nueve ciclos, aunque el rango típico es de entre cuatro y seis. Por lo tanto, la memoria DDR2 debe funcionar al doble de la velocidad de datos para lograr la misma latencia.

Otro costo del aumento del ancho de banda es el requisito de que los chips estén empaquetados en un paquete BGA más costoso y difícil de ensamblar en comparación con el paquete TSSOP de las generaciones de memoria anteriores, como DDR SDRAM y SDR SDRAM . Este cambio de empaquetado fue necesario para mantener la integridad de la señal a velocidades de bus más altas.

El ahorro de energía se logra principalmente gracias a un proceso de fabricación mejorado mediante la contracción de la matriz, lo que da como resultado una caída en el voltaje operativo (1,8 V en comparación con los 2,5 V de la DDR). La menor frecuencia de reloj de la memoria también puede permitir reducciones de energía en aplicaciones que no requieren las velocidades de datos más altas disponibles.

Según JEDEC ^[5], el voltaje máximo recomendado es de 1,9 voltios y debe considerarse el máximo absoluto cuando la estabilidad de la memoria es un problema (como en servidores u otros dispositivos de misión crítica). Además, JEDEC establece que los módulos de memoria deben soportar hasta 2,3 voltios antes de sufrir daños permanentes (aunque es posible que no funcionen correctamente a ese nivel).

Para su uso en ordenadores, la memoria SDRAM DDR2 se suministra en módulos DIMM con 240 pines y una única muesca de ubicación. Los módulos SO-DIMM DDR2 para portátiles tienen 200 pines y suelen estar identificados por una S adicional en su designación. Los módulos DIMM se identifican por su capacidad máxima de transferencia (a menudo denominada ancho de banda).

* Algunos fabricantes etiquetan sus módulos DDR2 como PC2-4300, PC2-5400 o PC2-8600 en lugar de los respectivos nombres sugeridos por JEDEC. Al menos un fabricante ha informado que esto refleja pruebas exitosas a una velocidad de datos superior a la estándar ^[9], mientras que otros simplemente redondean hacia arriba el nombre.

Nota: DDR2-xxx indica la velocidad de transferencia de datos y describe chips DDR sin procesar, mientras que PC2-xxxx indica el ancho de banda teórico (con los dos últimos dígitos truncados) y se utiliza para describir módulos DIMM ensamblados. El ancho de banda se calcula tomando las transferencias por segundo y multiplicándolas por ocho. Esto se debe a que los módulos de memoria DDR2 transfieren datos en un bus que tiene 64 bits de datos de ancho y, dado que un byte consta de 8 bits, esto equivale a 8 bytes de datos por transferencia.

Además de las variantes de ancho de banda y capacidad, los módulos pueden:

1. Opcionalmente, implemente ECC , que es un carril de bytes de datos adicional que se utiliza para corregir errores menores y detectar errores mayores para una mayor confiabilidad. Los módulos con ECC se identifican mediante un ECC adicional en su designación. PC2-4200 ECC es un módulo PC2-4200 con ECC. Se puede agregar una P adicional al final de la designación, donde P representa la paridad (p. ej.: PC2-5300P).

2. 

   Estar "registrados" ("con búfer"), lo que mejora la integridad de la señal (y, por lo tanto, potencialmente las velocidades de reloj y la capacidad de la ranura física) al almacenar en búfer eléctrico las señales a costa de un reloj adicional de mayor latencia. Estos módulos se identifican con una R adicional en su designación, mientras que la RAM no registrada (también conocida como " sin búfer ") puede identificarse con una U adicional en la designación. PC2-4200R es un módulo PC2-4200 registrado, PC2-4200R ECC es el mismo módulo pero con ECC adicional.
3. Tenga en cuenta que los módulos con buffer completo , que se designan con F o FB, no tienen la misma posición de muesca que otras clases. Los módulos con buffer completo no se pueden utilizar con placas base que estén diseñadas para módulos registrados, y la posición de muesca diferente impide físicamente su inserción.

Nota:

• Por lo general, la SDRAM registrada y sin búfer no se puede mezclar en el mismo canal.
• Los módulos DDR2 mejor valorados en 2009 funcionan a 533 MHz (1066 MT/s), en comparación con los módulos DDR mejor valorados que funcionan a 200 MHz (400 MT/s). Al mismo tiempo, la latencia CAS de 11,2 ns = 6 / (frecuencia de reloj de bus) para los mejores módulos PC2-8500 es comparable a la de 10 ns = 4 / (frecuencia de reloj de bus) para los mejores módulos PC-3200.

Los módulos DIMM DDR2 no son compatibles con versiones anteriores de los módulos DIMM DDR. La muesca de los módulos DIMM DDR2 está en una posición diferente a la de los módulos DIMM DDR, y la densidad de pines es mayor que la de los módulos DIMM DDR en los equipos de escritorio. El módulo DDR2 tiene 240 pines, mientras que el DDR tiene 184 pines. Las computadoras portátiles tienen módulos SO-DIMM de 200 pines para DDR y DDR2; sin embargo, la muesca de los módulos DDR2 está en una posición ligeramente diferente a la de los módulos DDR.

Los DIMM DDR2 de mayor velocidad se pueden combinar con DIMM DDR2 de menor velocidad, aunque el controlador de memoria operará todos los DIMM a la misma velocidad que el DIMM de menor velocidad presente.

GDDR2, una forma de GDDR SDRAM , fue desarrollada por Samsung y presentada en julio de 2002. ^[10] El primer producto comercial que afirmó utilizar la tecnología "DDR2" fue la tarjeta gráfica Nvidia GeForce FX 5800. Sin embargo, esta memoria GDDR2 utilizada en las tarjetas gráficas no es DDR2 per se, sino más bien un punto medio temprano entre las tecnologías DDR y DDR2. Usar "DDR2" para referirse a GDDR2 es un nombre coloquial inapropiado . En particular, falta la duplicación de la velocidad de reloj de E/S que mejora el rendimiento. Tenía graves problemas de sobrecalentamiento debido a los voltajes nominales de DDR. Desde entonces, ATI ha diseñado la tecnología GDDR más en GDDR3 , que se basa en DDR2 SDRAM, aunque con varias adiciones adecuadas para tarjetas gráficas.

La GDDR3 se utilizaba habitualmente en tarjetas gráficas y en algunas tabletas. Sin embargo, la confusión se ha acrecentado con la aparición de tarjetas gráficas económicas y de gama media que afirman utilizar "GDDR2". Estas tarjetas utilizan chips DDR2 estándar diseñados para su uso como memoria principal del sistema, aunque funcionan con latencias más altas para alcanzar velocidades de reloj más altas. Estos chips no pueden alcanzar las velocidades de reloj de la GDDR3, pero son económicos y lo suficientemente rápidos como para utilizarse como memoria en tarjetas de gama media.

• Memoria SDRAM DDR
• Latencia CAS (definición de "CAS 5-5-5-15", por ejemplo)
• Arquitectura de doble canal
• DIMM con búfer completo
• SO DIMM
• Memoria registrada
• Lista de velocidades de bits de interfaz
• Memoria SDRAM DDR3

• Estándar JEDEC: DDR2 SDRAM Especificación: JESD79-2F, noviembre de 2009 ** http://www.jedec.org/standards-documents/docs/jesd-79-2e
• Estándar JEDEC: DDR2-1066 **
• "Norma JEDEC n.º 21C: 4.20.13 Especificación de diseño de DIMM sin búfer DDR2 SDRAM PC2-5300/PC2-6400 de 240 pines" **
• Asociación de Tecnología de Estado Sólido JEDEC
• Razak Mohammed Ali. "Interfaces DDR2 SDRAM para sistemas de próxima generación" (PDF) . Electronic Engineering Times . Archivado desde el original (PDF) el 26 de septiembre de 2007.

Nota: El sitio web de JEDEC requiere registro (membresía de $2500) para ver o descargar estos documentos: http://www.jedec.org/standards-documents

• Sitio web de JEDEC
• Descripción general de la tecnología DDR-II
• DDR2: baja latencia frente a alto ancho de banda, rendimiento de Core 2 Duo (Conroe)