MEMORIAS DDR2 Y DDR3

Alejandro Escobar

DDR2

DDR2 es un tipo de memoria RAM. Forma parte de la familia SDRAM de tecnologías de memoria de acceso aleatorio, que es una de las muchas implementaciones de la DRAM.

Un módulo DDR2 de 1 GB con disipador

Los módulos DDR2 son capaces de trabajar con 4 bits por ciclo, es decir 2 de ida y 2 de vuelta en un mismo ciclo mejorando sustancialmente el ancho de banda potencial bajo la misma frecuencia de una DDR SDRAM tradicional (si una DDR a 200 MHz reales entregaba 400 MHz nominales, la DDR2 por esos mismos 200 MHz reales entrega 800 MHz nominales). Este sistema funciona debido a que dentro de las memorias hay un pequeño buffer que es el que guarda la información para luego transmitirla fuera del modulo de memoria, este buffer en el caso de la DDR convencional trabajaba tomando los 2 bits para transmitirlos en 1 sólo ciclo, lo que aumenta la frecuencia final. En las DDR2, el buffer almacena 4 bits para luego enviarlos, lo que a su vez redobla la frecuencia nominal sin necesidad de aumentar la frecuencia real de los módulos de memoria.

Comparación gráfica entre memorias DDR, DDR2 y DDR3

Las memorias DDR2 tienen mayores latencias que las conseguidas con las DDR convencionales, cosa que perjudicaba su rendimiento. Reducir la latencia en las DDR2 no es fácil. El mismo hecho de que el buffer de la memoria DDR2 pueda almacenar 4 bits para luego enviarlos es el causante de la mayor latencia, debido a que se necesita mayor tiempo de "escucha" por parte del buffer y mayor tiempo de trabajo por parte de los módulos de memoria, para recopilar esos 4 bits antes de poder enviar la información.

Características

Las memorias DDR2 son una mejora de las memorias DDR (Double Data Rate), que permiten que los búferes de entrada/salida trabajen al doble de la frecuencia del núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realicen cuatro transferencias.

Operan tanto en el flanco alto del reloj como en el bajo, en los puntos de 0 voltios y 1,8 voltios, lo que reduce el consumo de energía en aproximadamente el 50 por ciento del consumo de las DDR, que trabajaban a 0 voltios y a 2,5.

Terminación de señal de memoria dentro del chip de la memoria ("Terminación integrada" u ODT) para evitar errores de transmisión de señal reflejada.

Estándares

Módulos

Para usar en PC, las DDR2 SDRAM son suministradas en tarjetas de memoria DIMMs con 240 pines y una localización con una sola ranura. Las tarjetas DIMM son identificadas por su máxima capacidad de transferencia (usualmente llamado ancho de banda).

Nombre estándar

Velocidad del reloj

Tiempo entre señales

Velocidad del reloj de E/S

Datos transferidos por segundo

Nombre del módulo

Máxima capacidad de transferencia

DDR2-400

100 MHz 10 ns 200 MHz 400 millonesPC2-3200

3.200 MB/s

DDR2-533

133 MHz 7,5 ns 266 MHz 533 millonesPC2-4300

4.264 MB/s

DDR2-600

150 MHz 6,7 ns 300 MHz 600 millonesPC2-4800

4.800 MB/s

DDR2- 166 MHz 6 ns 333 MHz 667 Millones PC2- 5.336 MB/s

667 5300

DDR2-800

200 MHz 5 ns 400 MHz 800 MillonesPC2-6400

6.400 MB/s

DDR2-1.000

250 MHz 3,75 ns 500 MHz1.000 Millones

PC2-8000

8.000 MB/s

DDR2-1.066

266 MHz 3,75 ns 533 MHz1.066 Millones

PC2-8500

8.530 MB/s

DDR2-1.150

286 MHz 3,5 ns 575 MHz1.150 Millones

PC2-9200

9.200 MB/s

DDR2-1.200

300 MHz 3,3 ns 600 MHz1.200 Millones

PC2-9600

9.600 MB/s

Nota: DDR2-xxx indica la velocidad de reloj efectiva, mientras que PC2-xxxx indica el ancho de banda teórico (aunque suele estar redondeado). El ancho de banda se calcula multiplicando la velocidad de reloj E/S por ocho, ya que la DDR2 (como la DDR) es una memoria de 64 bits, hay 8 bits en un byte, y 64 es 8 por 8 y por último por 2 (doble tasa de transferencia), esto se empezó a usar para mostrar la velocidad de transferencia frente a las memorias "Rambus" que eran mas rápidas en sus ciclos de reloj operación, pero solo eran de 16 bits

Algunos fabricantes etiquetan sus memorias DDR2-667 como PC2-5400 en vez de PC2-5300. Al menos un fabricante ha reportado que esto refleja pruebas satisfactorias a una velocidad más rápida que la normal

La variante GDDR2

El primer producto comercial en afirmar que usaba tecnología GDDR2 fue la tarjeta gráfica nVIDIA GeForce FX 5800. Sin embargo, es importante aclarar que la memoria "DDR2" usada en las tarjetas gráficas (llamada oficialmente GDDR2) no es DDR2, sino un punto intermedio entre las DDR y DDR2. De hecho, no incluye el (importantísimo) doble ratio del reloj de entrada/salida, y tiene serios problemas de sobrecalentamiento debido a los voltajes nominales de la DDR. ATI Technologies (ahora AMD) posteriormente ha desarrollado aún más el formato GDDR, hasta el GDDR3, que es más parecido a las especificaciones de la DDR2, aunque con varios añadidos específicos para tarjetas gráficas.

Tras la introducción de la GDDR2 con la serie FX 5800, las series 5900 y 5950 volvieron a usar DDR, pero la 5700 Ultra usaba GDDR2 con una velocidad de 450 MHz (en comparación con los 400 MHz de la 5800 o los 500 MHz de la 5800 Ultra).

La Radeon 9800 Pro de ATI con 256 MiB de memoria (no la versión de 128 MiB) usaba también GDDR2, porque esta memoria necesita menos pines que la DDR. La memoria de la Radeon 9800 Pro de 256 MiB sólo va 20 MHz más rápida que la versión de 128 MiB, principalmente para contrarrestar el impacto de rendimiento causado por su mayor latencia y su mayor número de chips. La siguiente tarjeta, la Radeon 9800 XT, volvió a usar DDR, y posteriormente ATI comenzó a utilizar GDDR3 en su línea de tarjetas Radeon X800 hasta la mayoría de la serie Radeon HD 4000.

Actualmente, las tarjetas de nueva generación usan el formato GDDR5; por parte de ATi, las tarjetas de alto rendimiento, algunas serie HD4000(solo la hd4870, hd4890 y la hd4770), las gamas medio-altas de las series HD5000 y HD6000, utilizan GDDR5. Por parte de Nvidia, las tarjeta gráficas de gama alta de las series 400 y 500

Integración

DDR 2 se introdujo a dos velocidades iniciales: 200 MHz (llamada PC2-3200) y 266 MHz (PC2-4200). Ambas tienen un menor rendimiento que sus equivalentes en DDR, ya que su mayor latencia hace que los tiempos totales de acceso sean hasta dos veces mayores. Sin embargo, la DDR no ha sido oficialmente introducida a velocidades por encima de los 266 MHz. Existen DDR-533 e incluso DDR-600, pero la JEDEC ha afirmado que no se estandarizarán. Estos módulos son, principalmente, optimizaciones de los fabricantes, que utilizan mucha más energía que los módulos con un reloj más lento, y que no ofrecen un mayor rendimiento.

Actualmente, Intel soporta DDR2 en sus chipsets 9xx. AMD incluye soporte DDR2 en procesadores de la plataforma AM2 introducidos en el 2006.

Los DIMM DDR2 tienen 240 pines, mientras que los de DDR tienen 184 y los de SDR 168.

DDR 3

DDR3 es un tipo de memoria RAM. Forma parte de la familia SDRAM de tecnologías de memoria de acceso aleatorio, que es una de las muchas implementaciones de la SDRAM.

El Principal beneficio de instalar DDR3 es la habilidad de hacer transferencias de datos ocho veces más rápido, esto nos permite obtener velocidades Pic de transferencia y velocidades de bus más altas que las versiones DDR anteriores. Sin embargo, no hay una reducción en la latencia, la cual es proporcionalmente más alta. Además la DDR3 permite usar integrados de 512 mebibits a 8 gibibits, siendo posible fabricar módulos de hasta 16 GiB.

Siendo el sucesor de DDR2, DDR3 proporciona significativas mejoras en el rendimiento en niveles de bajo voltaje, lo que lleva consigo una disminución del gasto global de consumo.

Muchas de las placas base que se mostraron en Computex 2007, basadas en los nuevos chipsets P35, ahora utilizan la tecnología DDR3

Se prevé que la tecnología DDR3 puede ser dos veces más rápida que la DDR2 y el alto ancho de banda que promete ofrecer DDR3 es la mejor opción para la combinación de un sistema con procesadores dual, quadcore y HexaCore (2, 4 y 6 núcleos por microprocesador). Las tensiones más bajas del DDR3 (HyperX 1,7 V contra 1,8 V con DDR2 y ValueRAM 1,5 V contra 1,8v con DDR2) ofrece una solución térmica y energética más eficaz

Historia

En febrero de 2009, Samsung Electronics anunció un chip prototipo de 512 MiB a 1.066 MHz (la misma velocidad de bus frontal del Pentium 4 Extreme Edition más rápido) con una reducción de consumo de energía de un 40% comparado con los actuales módulos comerciales DDR2, debido a la tecnología de 80 nanómetros usada en el diseño del DDR3 que permite más bajas corrientes de operación y tensiones (1,5 V, comparado con los 1,8 del DDR2 ó los 2,5 del DDR). Dispositivos pequeños, ahorradores de energía, como computadoras portátiles quizás se puedan beneficiar de la tecnología DDR3.

Teóricamente, estos módulos pueden transferir datos a una tasa de reloj efectiva de 800-2600 MHz, comparado con el rango actual del DDR2 de 533-1200 MHz ó 200-400 MHz del DDR. Existen módulos de memoria DDR y DDR2 de mayor frecuencia pero no estandarizados por JEDEC.

Si bien las latencias típicas DDR2 fueron 5-5-5-15 para el estándar JEDEC para dispositivos DDR3 son 7-7-7-20 para DDR3-1066 y 7-7-7-24 para DDR3-1333.

Los DIMMS DDR3 tienen 240 contactos o pines, el mismo número que DDR2; sin embargo, los DIMMs son físicamente incompatibles, debido a una ubicación diferente de la muesca.

Estándares

Estos son los estándares de memoria DDR3 actualmente en el mercado

Nombre estándar

Velocidad del reloj

Tiempo entre señales

Velocidad del reloj de E/S

Datos transferidos por segundo

Nombre del módulo

Máxima capacidad de transferencia

DDR3-1.066

133 MHz 7,5 ns 533 MHz 1.066 Millones

PC3-8500

8.530 MB/s

DDR3-1.200

150 MHz 6,7 ns 600 MHz 1.200 Millones

PC3-9600

9.600 MB/s

DDR3-1.333

166 MHz 6 ns 667 MHz 1.333 Millones

PC3-10667

10.664 MB/s

DDR3-1.375

170 MHz 5,9 ns 688 MHz 1.375 Millones

PC3-11000

11.000 MB/s

DDR3-1.466

183 MHz 5,5 ns 733 MHz 1.466 Millones

PC3-11700

11.700 MB/s

DDR3-1.600

200 MHz 5 ns 800 MHz 1.600 Millones

PC3-12800

12.800 MB/s

DDR3-1.866

233 MHz 4,3 ns 933 MHz 1.866 Millones

PC3-14900

14.930 MB/s

DDR3-2.000

250 MHz 4 ns 1.000 MHz 2.000 Millones

PC3-16000

16.000 MB/s

GDDR3

La memoria GDDR3, con un nombre similar pero con una tecnología completamente distinta, ha sido usada durante varios años en tarjetas gráficas de gama alta como las series GeForce 6x00 ó ATI Radeon X800 Pro, y es la utilizada como memoria principal de la Xbox 360. A veces es incorrectamente citada como "DDR3".