DDR双通道

相信大家一定对“双通道”这个词不会陌生， 虽然内存的双通道技术已经不是什么新闻，然而在应用普及上却一直不如人意。一方面由于以前内存价格不便宜，组建双通道内存只限于发烧友，对普通用户来说并不划算，另一方面在AMD 64处理器中，集成了内存处理器，754平台并不支持双通道技术，只有939/940平台支持，而939平台进入主流也才是最近的事情，因此双通道技术一直没有得到大面积的应用，根据调查，现在使用双通道内存的用户只占36.4%，仍有很大一部分用户使用单条内存。

如今，主板、内存的市场价格为双通道技术大行其道提供了最有利的条件。256M 容量的DDR和DDR2内存售价已经相当便宜，512M容量也只在300元左右，内存双通道，不再是奢侈的事情，再看看i865、i915主板已经成为入门级配置，AMD 939平台已成为主流，此时不用内存双通道更待何时？

新一代PC的功能日渐多元化。除文本处理、网页浏览等一般性用途外，还被赋予多媒体转文件、影像编辑等较为吃重的工作，尤其是互联网的兴起，陆续带动了互动学习、数字影音及在线游戏等应用层面，并且导入3D效果，这些都考验着平台整体性能。所以新款PC的配备除CPU要够力外，内存的速度与容量也是关键所在。

一般而言，主板不仅主导了支持的CPU等级，连同能够搭配的内存种类也一并涵盖。说得更深入一点，这完全归咎于主板所采用的芯片组，为的就是让内存与CPU间密切配合，发挥最大效益。因此，为了防止CPU存取内存时发生数据堵塞的情形，加大传输频宽（Bandwidth）即为最直接的解决之道。

事实上，内存频宽与其运作频率关系密切，两者间属于正比，传输频宽会随着频率增加而上扬，所以才会有FPM（Fast Page Mode）、EDO（Extended Data Out）、SDRAM（Synchronous DRAM）、DRDRAM（Direct Rambus DRAM）、DDR SDRAM（Double Data Rate SDRAM）及DDR2 SDRAM的发展历程，这当中不仅是架构、规格上的改良，同时也代表着频宽的增加。

然而，随着HT（HyperTransport）、QDR（Quad Data Rate）等总线技术相继导入，内存传输要与FSB频宽平起平坐，单从内存本身着手仍嫌不足，频宽的成长幅度有限。如果加速内存规格的改朝换代的进程，除主板芯片组的配合外，还需考虑到线路设计、讯号处理，以及市场等多方面因素，因此，双通道（Dual Channel）的概念应运而生，直接修改北桥芯片电路设计，并沿用当前的内存规格，即可达到频宽倍增的效果。

双通道原理剖析

其实从数字上也可解释双通道的优点，比方说DDR2-667内存，另一种标示方式为PC2-5300，“5300”指的即是内存传输频宽，且DDR亦是如此（如：DDR400等于PC3200）。而透过双通道加持后，频宽将上涨至10600，也就是原来的两倍，自然得以有效地拉提升性能。

不论SDR SDRAM、 DDR SDRAM还是DDR2 SDRAM，单一内存总线的数据宽度均为64bit，换算后等于8Byte，与速度相乘即可得知频宽大小。以DDR2-800为例，则是800MHzx8Byte，计算结果为6400MB/Sec，这也就是PC2-6400的由来。

其实双通道的作法最早是出现在DRDRAM上，也就是俗称的Rambus内存，只不过架构上与DDR SDRAM相比，DRDRAM的高延迟特性，并且采用串行（Serial）传输方式，因此早期的DRDRAM必须成双成对使用，主板上剩余的DIMM槽都必须安装C-RIMM才能运作，搭配弹性较DDR SDRAM逊色。

而从nVIDIA的nForce芯片组开始，将DDR SDRAM带入了双通道时代，北桥芯片内具有两组内存控制器。换句话说，北桥芯片与内存间多出一条总线，相对地使得传输频宽变为原来两倍。不过，两组内存控制器间采独立运作，且具有互补特性，借以达到零延迟时间的目的。当其中一个控制器存取内存时，另一个控制器则在待命准备下一次的读写，反之亦然。

nVIDIA推出的nForce芯片组为PC领域的双通道先锋，采用交错式配置的设计，让两组内存控制器间延迟时间得以减少，并有助于传输频宽的增长。

双通道 V.S 单通道

虽然在双通道模式下，内存频宽成长一倍，但这仅是依据规格推算而来，实际使用上能否呈现对等的结果?对系统整体效能又带来多少帮助?通过测试可以看到，在Sandra 2005中，双通道提升后的效果显著。不论整数还是浮点数的内存频宽，双通道均明显超越单通道的数据。另外，在频宽增长率方面，可提升30%左右，如果未来Intel芯片组能够将内存控制器整合进CPU，或许这部分的表现会更为优异。在PCMark05测试中同样也可发现双通道的高效，单从内存成绩来看，使用双通道后与原先的单通道相比提升约11%。可见双通道与单通道内存相比，确实有很大的性能优势。

随着市场的成熟，内存双通道技术的应用已经是内存应用的必然趋势，内存及主板价格的跌落，双通道技术将会得到更广泛的应用。

SDRAM与DDR有什么区别

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问题描述:

DDR2 DDR3到底是怎么回事呢！性能的却很高吗？现在最好的内存是海盗船吗？还有性价比最高的内存是什么品牌啊

解析:

DDR是一种继SDRAM后产生的内存技术，DDR，英文原意为“DoubleDataRate”，顾名思义，就是双数据传输模式。之所以称其为“双”，也就意味着有“单”，我们日常所使用的SDRAM都是“单数据传输模式”，这种内存的特性是在一个内存时钟周期中，在一个方波上升沿时进行一次操作(读或写)，而DDR则引用了一种新的设计，其在一个内存时钟周期中，在方波上升沿时进行一次操作，在方波的下降沿时也做一次操作，之所以在一个时钟周期中，DDR则可以完成SDRAM两个周期才能完成的任务，所以理论上同速率的DDR内存与SDR内存相比，性能要超出一倍，可以简单理解为100MHZ DDR=200MHZ SDR。

DDR内存不向后兼容SDRAM

DDR内存采用184线结构，DDR内存不向后兼容SDRAM，要求专为DDR设计的主板与系统。

DDR-II内存将是现有DDR-I内存的换代产品，它们的工作时钟预计将为400MHz或更高（包括现代在内的多家内存商表示不会推出DDR-II 400的内存产品）。从JEDEC组织者阐述的DDR-II标准来看，针对PC等市场的DDR-II内存将拥有400-、533、667MHz等不同的时钟频率。

高端的DDR-II内存将拥有800-、1000MHz两种频率。DDR-II内存将采用200-、220-、240-针脚的FBGA封装形式。最初的DDR-II内存将采用0.13微米的生产工艺，内存颗粒的电压为1.8V，容量密度为512MB。 DDR-II将采用和DDR-I内存一样的指令，但是新技术将使DDR-II内存拥有4到8路脉冲的宽度。DDR-II将融入CAS、OCD、ODT等新性能指标和中断指令。DDR-II标准还提供了4位、8位512MB内存1KB的寻址设置，以及16位512MB内存2KB的寻址设置。

DDR-II内存标准还包括了4位预取数（pre-fetch of 4 bits）性能，DDR-I技术的预取数位只有2位。

DDR3的市场导入时间预计为2006年下半，最高数据传输速度标准较达到1600Mbps。不过，就具体的设计来看，DDR3与DDR2的基础架构并没有本质的不同。从某种角度讲，DDR3是为了解决DDR2发展所面临的限制而催生的产物。

由于DDR2的数据传输频率发展到800MHz时，其内核工作频率已经达到200MHz，因此再向上提升较为困难，这就需要采用新的技术来保证速度的可持续发展性。另一方面，也是由于速度提高的缘故，内存的地址/命令与控制总线需要有全新的拓朴结构，而且业界也要求内存要具有更低的能耗，所以，DDR3要满足的需求就是：

更高的外部数据传输率

更先进的地址/命令与控制总线的拓朴架构

在保证性能的同时将能耗进一步降低

为了满足上述要求，DDR3在DDR2的基础上采用了以下新型设计：

8bit预取设计，DDR2为4bit预取，这样DRAM内核的频率只有接口频率的1/8，DDR3-800的核心工作频率只有100MHz

采用点对点的拓朴架构，减轻地址/命令与控制总线的负担

采用100nm以下的生产工艺，将工作电压从1.8V降至1.5V，增加异步重置（Reset）与ZQ校准功能。

下面我们通过DDR3与DDR2的对比，来更好的了解这一未来的DDR SDRAM家族的最新成员。

DDR3与DDR2的不同之处

1、逻辑Bank数量

DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的设计，目的就是为了应对未来大容量芯片的需求。而DDR3很可能将从2Gb容量起步，因此起始的逻辑Bank就是8个，另外还为未来的16个逻辑Bank做好了准备。

2、封装（Packages）

DDR3由于新增了一些功能，所以在引脚方面会有所增加，8bit芯片采用78球FBGA封装，16bit芯片采用96球FBGA封装，而DDR2则有60/68/84球FBGA封装三种规格。并且DDR3必须是绿色封装，不能含有任何有害物质。

3、突发长度（BL，Burst Length）

由于DDR3的预取为8bit，所以突发传输周期（BL，Burst Length）也固定为8，而对于DDR2和早期的DDR架构的系统，BL=4也是常用的，DDR3为此增加了一个4-bit Burst Chop（突发突变）模式，即由一个BL=4的读取操作加上一个BL=4的写入操作来合成一个BL=8的数据突发传输，届时可通过A12地址线来控制这一突发模式。而且需要指出的是，任何突发中断操作都将在DDR3内存中予以禁止，且不予支持，取而代之的是更灵活的突发传输控制（如4bit顺序突发）。

3、寻址时序（Timing）

就像DDR2从DDR转变而来后延迟周期数增加一样，DDR3的CL周期也将比DDR2有所提高。DDR2的CL范围一般在2至5之间，而DDR3则在5至11之间，且附加延迟（AL）的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0至4，而DDR3时AL有三种选项，分别是0、CL-1和CL-2。另外，DDR3还新增加了一个时序参数——写入延迟（CWD），这一参数将根据具体的工作频率而定。

4、新增功能——重置（Reset）

重置是DDR3新增的一项重要功能，并为此专门准备了一个引脚。DRAM业界已经很早以前就要求增这一功能，如今终于在DDR3身上实现。这一引脚将使DDR3的初始化处理变得简单。当Reset命令有效时，DDR3内存将停止所有的操作，并切换至最少量活动的状态，以节约电力。在Reset期间，DDR3内存将关闭内在的大部分功能，所以有数据接收与发送器都将关闭。所有内部的程序装置将复位，DLL（延迟锁相环路）与时钟电路将停止工作，而且不理睬数据总线上的任何动静。这样一来，将使DDR3达到最节省电力的目的。

5、新增功能——ZQ校准

ZQ也是一个新增的脚，在这个引脚上接有一个240欧姆的低公差参考电阻。这个引脚通过一个命令集，通过片上校准引擎（ODCE，On-Die Calibration Engine）来自动校验数据输出驱动器导通电阻与ODT的终结电阻值。当系统发出这一指令之后，将用相应的时钟周期（在加电与初始化之后用512个时钟周期，在退出自刷新操作后用256时钟周期、在其他情况下用64个时钟周期）对导通电阻和ODT电阻进行重新校准。

6、参考电压分成两个

对于内存系统工作非常重要的参考电压信号VREF，在DDR3系统中将分为两个信号。一个是为命令与地址信号服务的VREFCA，另一个是为数据总线服务的VREFDQ，它将有效的提高系统数据总线的信噪等级。

7、根据温度自动自刷新（SRT，Self-Refresh Temperature）

为了保证所保存的数据不丢失，DRAM必须定时进行刷新，DDR3也不例外。不过，为了最大的节省电力，DDR3采用了一种新型的自动自刷新设计（ASR，Automatic Self-Refresh）。当开始ASR之后，将通过一个内置于DRAM芯片的温度传感器来控制刷新的频率，因为刷新频率高的话，消电就大，温度也随之升高。而温度传感器则在保证数据不丢失的情况下，尽量减少刷新频率，降低工作温度。不过DDR3的ASR是可选设计，并不见得市场上的DDR3内存都支持这一功能，因此还有一个附加的功能就是自刷新温度范围（SRT，Self-Refresh Temperature）。通过模式寄存器，可以选择两个温度范围，一个是普通的的温度范围（例如0℃至85℃），另一个是扩展温度范围，比如最高到95℃。对于DRAM内部设定的这两种温度范围，DRAM将以恒定的频率和电流进行刷新操作。

8、局部自刷新（RASR，Partial Array Self-Refresh）

这是DDR3的一个可选项，通过这一功能，DDR3内存芯片可以只刷新部分逻辑Bank，而不是全部刷新，从而最大限度的减少因自刷新产生的电力消耗。这一点与移动型内存（Mobile DRAM）的设计很相似。

9、点对点连接（P2P，Point-to-Point）

这是为了提高系统性能而进行了重要改动，也是与DDR2系统的一个关键区别。在DDR3系统中，一个内存控制器将只与一个内存通道打交道，而且这个内存通道只能一个插槽。因此内存控制器与DDR3内存模组之间是点对点（P2P，Point-to-Point）的关系（单物理Bank的模组），或者是点对双点（P22P，Point-to-o-Point）的关系（双物理Bank的模组），从而大大减轻了地址/命令/控制与数据总线的负载。而在内存模组方面，与DDR2的类别相类似，也有标准DIMM（台式PC）、SO-DIMM/Micro-DIMM（笔记本电脑）、FB-DIMM2（服务器）之分，其中第二代FB-DIMM将采用规格更高的AMB2（高级内存缓冲器）。不过目前有关DDR3内存模组的标准制定工作刚开始，引脚设计还没有最终确定。

除了以上9点之外，DDR3还在功耗管理，多用途寄存器方面有新的设计，但由于仍入于讨论阶段，且并不是太重要的功能，在此就不详细介绍了。下面我们来总结一下DDR3与DDR2之间的对比：

DDR2与DDR3规格对比，业界认为DDR3-800将被限定于高端应用市场，这有点像当今DDR2-400的待遇，预计DDR3在台式机上将以1066MHz的速度起步

从整体的规格上看，DDR3在设计思路上与DDR2的差别并不大，提高传输速率的方法仍然是提高预取位数。但是，就像DDR2和DDR的对比一样，在相同的时钟频率下，DDR2与DDR3的数据带宽是一样的，只不过DDR3的速度提升潜力更大。所以初期我们不用对DDR3抱以多大的期望，就像当初我们对待DDR2一样。当然，在能耗控制方面，DDR3显然要出色得多，因此将可能率先受到移动设备的欢迎，就像最先欢迎DDR2内存的不是台式机，而是服务器一样。在CPU外频提升最迅速的PC台式机领域，DDR3未来也将经历一个慢热的过程

SDRAM和DDR的具体区别如下：

1、传输速率存在差异：

传统的sdram只能在信号的上升沿传输数据，而ddr只能在信号的上升沿和下降沿传输数据,因此，ddr存储器在每个时钟周期内数据传输量是sdram的两倍，这也是ddr双数据率、双数据率的含义。

2、外观槽存在差异：

ddr在形状和体积上与sdram区别较小，它们有相近的尺寸和针距，标准DDR内存模块是一个184针的DIMM（双面针内存模块）。ddr与标准的168针sdram非常相似，最大的区别是ddr只使用一个槽，而sdram使用两个槽。

3、设计存在差异：

与sdram相比，ddr采用了更先进的同步电路，使得指定地址和数据的发送和输出的主要步骤不仅独立，而且与cpu完全同步。

DDR使用延迟锁定循环技术，当数据有效时，存储控制器可以使用此数据滤波信号精确定位数据，每16次输出一次，并重新同步来自不同内存模块的数据。

百度百科-SDRAM

百度百科-DDR