Chuyện đề tốt nghiệp: So sánh DDR, DDR2, DDR3

Chuyện đề tốt nghiệp: So sánh DDR, DDR2, DDR3 nêu lên những đặc điểm thiết kế của các bộ nhớ DDR, DDR2, DDR3. Bộ nhớ DDR có tốc độ truyền dữ liệu cao gấp đôi so với những bộ nhớ có cùng tốc độ và xung nhịp nhưng không có tính năng này, được gọi là bộ nhớ SDRAM, hiện đã không còn sử dụng cho PC. Để tìm hiểu rõ hơn về các bộ nhớ này, mời các bạn tham khảo tài liệu dưới đây.

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN    BÁO CÁO THỰC TẬP Hoàng Chi Thủy GVHD : Huỳnh Thị SVTH : Nguyễn Phi Lớp : 08T6D LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập trường dạy tận tình thầy trường nói chung thầy khoa cơng nghệ thơng tin nói riêng , em học hỏi nhiều kiến thức ngành công nghệ thông tin kiến thức khác văn hoá , xã hội Để tạo điều kiện cho chúng em hiểu biết thêm kiến thức học trường so với thực tế Vừa qua , trường cho phép chúng em thực tập công ty , doanh nghiệp … GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI & DỊCH VỤ GIA HUỲNH “ 133 Hàm Nghi , Đà Nẵng “ ĐT : 0511.3213846 Giới thiệu: năm 2007 CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI & DỊCH VỤ GIA HUỲNH thành lập trở thành Nhà Phân phối Thiết bị viễn thông Đà Nẵng, chuyên cung cấp linh kiện máy tính, máy in , máy photo , máy fax, hệ thống tổng đài nội v.v… CƠ CẤU TỔ CHỨC CỦA CƠNG TY Giám Đốc Phịng Kế Tốn Phòng Bảo Hành Phòng Kinh Doanh Phòng Kỹ Thuật CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP SO S ÁNH DDR , DDR2 , DDR3 Trước bắt đầu, cần biết DDR, DDR2 DDR3 dựa thiết kế SDRAM ( Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động đồng ) tức sử dụng tín hiệu xung nhịp để đồng hóa thứ DDR viết tắt Tốc độ liệu gấp đôi Double Data Rate , tức truyền hai khối liệu xung nhịp, Như nhớ DDR có tốc độ truyền liệu cao gấp đôi so với nhớ có tốc độ xung nhịp khơng có tính ( gọi nhớ SDRAM, khơng cịn sử dụng cho PC nữa) Hình 1: Tín hiệu xung nhịp mode DDR Z Cần nhớ tốc độ xung nhịp tốc độ tối đa mà nhớ thức có được; tự động chạy tốc độ Ví dụ, bạn dùng nhớ DDR2-1066 lên máy tính truy cập hệ thống tốc độ 400 MHz (800 MHz DDR), nhớ truy cập 400 MHz (800 MHz DDR) 533 MHz (1,066 MHz DDR) Đó tín hiệu xung nhịp mạch điều khiển nhớ cung cấp, mà mạch điều khiển nhớ lại nằm nhớ (trong Chip NorthBridge bo mạch chủ tích hợp bên CPU, tùy vào hệ thống Những nhớ ( Module ) bảng mạch điện tử nhỏ gắn Chip nhớ sử dụng tên khác: PCxzzzz, x hệ cơng nghệ, zzzz tốc độ truyền tải tối đa lý thuyết (cịn gọi băng thơng tối đa) Con số cho biết Byte liệu truyền từ mạch điều khiển nhớ sang Module nhớ xung nhịp đồng hồ Thật dễ giải thích cách nhân xung nhịp DDR tính MHz với 8, ta có tốc độ truyền tải tối đa lý thuyết tính MB/giây Ví dụ, nhớ DDR2-800 có tốc độ truyền tải tối đa lý thuyết 6,400 MB/giây (800 x 8) Module nhớ mang tên PC2-6400 Trong số trường hợp, số làm trịn Ví dụ bơ nhớ DDR3-1333 có tốc độ truyền tải tối đa lý thuyết 10,666 MB/giây module nhớ lại có tên PC3-10666 PC3-10600 tùy nhà sản xuất Cần phải hiểu số số tối đa lý thuyết, thực tế chúng không đạt đến, tốn tính có giả thiết nhớ gửi liệu đến mạch điều khiển nhớ theo xung nhịp một, mà điều khơng xảy Mạch điều khiển nhớ nhớ cần trao đổi lệnh (ví dụ lệnh hướng dẫn nhớ gửi liệu chứa vị trí định) suốt thời gian nhớ không gửi liệu Trên lý thuyết nhớ DDR, đến với thông tin cụ thể Tốc độ : Một khác biệt DDR, DDR2 DDR3 tốc độ truyền liệu lớn hệ Dưới danh sách tốc độ chung cho hệ Một số nhà sản xuất tạo loại chip lớn tốc độ bảng–ví dụ nhớ đặc biệt hướng tới giới overclock Những xung nhịp có 33 66MHz thực làm tròn (từ 33.3333 66.6666) Ví dụ với nhớ DDR2-800, chu kỳ xung nhịp kéo dài 2.5 nano giây, chu kỳ = 1/tần số ( nhớ bạn cần sử dụng xung nhịp thực xung nhịp DDR công thức này; để đơn giản tổng hợp bảng tham khảo đây) Vì nhớ DDR2-800 có CL thời gian chờ ban đầu tương đương 12.5 ns (2.5 ns x 5) Tiếp đến giả sử nhớ DDR3-1333 với CL Với nhớ chu kỳ xung nhịp kéo dài 1.5 ns , tổng thời gian trễ 10.5 ns (1.5 ns x 7) Vì thời gian trễ nhớ DDR3 cao (7 so với 5), thời gian chờ thực tế lại thấp Vì đừng nghĩ DDR3 có thời gian trễ tệ DDR2 cịn tùy thuộc vào tốc độ xung nhịp Thường nhà sản xuất cơng bố Timings nhớ theo dạng dãy số phân chia dấu gạch ngang (như 5-55-5, 7-10-10-10…) Thời gian trễ CAS thường số chuỗi Hình ví dụ Hình 3: DDR2-1066 có CL Hình 4: DDR3-1066 có CL7 Prefetch – Lấy trước liệu Bộ nhớ động chứa liệu bên mảng gồm nhiều tụ điện nhỏ Bộ nhớ DDR truyền bit liệu với chu kỳ từ mảng nhớ tới đệm I/O bên nhớ Quy trình gọi Prefetch 2-bit Trong DDR2, đường liệu bên tăng lên tới 4-bit DDR3 8-bit Đây bí giúp DDR3 hoạt động tốc độ xung nhịp cao DDR2, DDR2 cao DDR Xung nhịp mà nói đến tốc độ xung nhịp “thế giới bên ngồi,” có nghĩa giao diện I/O từ nhớ, nơi mà nhớ mạch điều khiển nhớ liên lạc với Tuy nhiên bên nhớ làm việc khác chút Với DDR3 vậy: đường liệu tăng gấp đôi lên bit, chạy tốc độ xung nhịp nửa so với DDR2, ¼ tốc độ xung nhịp DDR, đạt tốc độ (50 MHz x = 400 MHz) Việc nhân đôi đường liệu bên sau hệ đồng nghĩa với việc hệ nhớ có chip với tốc độ xung nhịp tối đa gấp đôi so với hệ trước đo Ví dụ nhớ DDR-400, DDR2-800 DDR3-1600 có tốc độ xung nhịp bên (200 MHz) Để hiểu rõ điều so sánh chip nhớ DDR-400, chip nhớ DDR2-400 Chip nhớ DDR3-400 chip bên hoạt động tốc độ 200 MHz, truyền bit liệu chu ky, đạt tốc độ thể hoạt động 400 MHz Tuy nhiên bên trong, chip DDR truyền bit từ mảng nhớ đến nhớ đệm I/O, để khớp với tốc độ giao diện I/O, đường liệu phải hoạt động 200 MHz (200 MHz x = 400 MHz) Do DDR2 đường liệu tăng từ lên bit nên chạy tốc độ nửa tốc độ xung nhịp nhằm đạt tốc độ y hệt (100 MHz x = 400 MHz) Hình 5: Prefetch dạng n-bit Điểm đầu cuối trở kháng : Với nhớ DDR, điểm cuối trở kháng có điện trở đặt bo mạch chủ, cịn DDR2 DDR3 điểm cuối nằm bên chip nhớ ngôn ngữ kỹ thuật gọi ODT ( On-Die Terminal ) Việc nhằm mục đích giúp tín hiệu trở nên “sạch “ – bị nhiễu hạn chế tín hiệu phản xạ diểm đầu cuối Trong hình bạn thấy tín hiệu chạm đến chip nhớ Bên tay trái tín hiệu hệ thống sử dụng điểm cuối bo mạch chủ ( nhớ DDR ), bên tay phải tín hiệu hệ thống sử dụng ODT (bộ nhớ DDR2 DDR3) Và rõ ràng tín hiệu bên phải ổn định bên tay trái Trong màu vàng bạn so sánh chênh lệch khung thời gian – tức thời gian mà nhớ cần đọc hay ghi phần liệu Khi sử dụng ODT, khung thời gian rộng hơn, cho phép tăng xung nhịp nhớ có nhiều thời gian đọc ghi liệu Hình 6: So sánh điểm kết bo mạch chủ ODT Khía cạnh hình thức bên ngồi : Cuối ta đến với khác biệt thiết kế bên Mỗi chip nhớ hàn bo mạch vòng gọi “module nhớ.” Module nhớ cho hệ DDR có khác thơng số bạn cài module DDR2 lên khe cắm DDR3 Bạn nâng cấp từ DDR2 lên DDR3 mà không thay bo mạch chủ sau CPU, trừ bo mạch chủ bạn hỗ trợ khe cắm DDR2 DDR3 (hiếm đấy) Với DDR DDR2 Module DDR2 DDR3 có số chạc, nhiên khe Hình 7: Khác biệt điểm tiếp xúc DDR DDR2 Hình 8: Khác biệt tiếp xúc góc DDR2 DDR3 Tất chip DDR2 DDR3 đóng gói kiểu BGA, cịn DDR đóng gói kiểu TSOP Có số chip DDR đóng gói kiểu BGA (như Kingmax), không phổ biến cho Trong hình chip TSOP module DDR Hình 9: DDR2 DDR3 đóng gói kiểu BGA ... Tốn Phịng Bảo Hành Phòng Kinh Doanh Phòng Kỹ Thuật CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP SO S ÁNH DDR , DDR2 , DDR3 Trước bắt đầu, cần biết DDR, DDR2 DDR3 dựa thiết kế SDRAM ( Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động... Bộ nhớ DDR3 hoạt động điện áp thấp so với DDR2, DDR2 lại dùng điện áp thấp DDR Như nhớ DDR3 tiêu thụ điện DDR2, DDR2 tiêu thụ DDR Thường nhớ DDR sử dụng điện 2.5 V, DDR2 dùng điện 1.8 V DDR3 1.5... tối đa gấp đôi so với hệ trước đo Ví dụ nhớ DDR-400, DDR2-800 DDR3- 1600 có tốc độ xung nhịp bên (200 MHz) Để hiểu rõ điều so sánh chip nhớ DDR-400, chip nhớ DDR2-400 Chip nhớ DDR3- 400 chip