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你真的了解DDR4么?看官方全景讲解
2013-03-04 11:19:36  出处:快科技 作者:上方文Q 编辑:上方文Q   点击可以复制本篇文章的标题和链接
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2012年9月底,DDR4内存标准规范正式公布,不过小半年过去了,DDR4内存仍然基本停留在纸面上,要到明年才会真正启程。为了让整个行业更好地了解DDR4技术,JEDEC组织近日在加州圣克拉拉召开会议,深入讲解了DDR4的方方面面。因为其中涉及的很多技术细节过于复杂,普通用户也不需要了解太多,我们就结合官方幻灯片来简单看看。

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这是三星电子生产的3xnm DDR4内存颗粒晶圆,单颗容量4Gb(512MB)。

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从明年开始,服务器平台将首先转向DDR4,预计明年80%新发布的系统都会支持DDR4,其中超过一半仅支持DDR4。JEDEC在预测未来方面总是很乐观。

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DDR4最重要的使命当然是提高频率和带宽。虽然标准规定最低是DDR4-1600,但从实用角度讲,起步怎么也得DDR4-2133,最高则是DDR4-3200。新内存的每个针脚都可以提供2Gbps(256MB/s)的带宽,DDR4-3200那就是51.2GB/s,比之DDR3-1866高出了超过70%。

DDR3、DDR4内存条外观对比:除了内存颗粒封装形式、DIMM类型不变之外,

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DDR4的外观有了很大的变化。

1、DIMM内存条的长度维持133.35±0.15毫米不变,但是高度从30.35±0.15毫米略微增加到31.25±0.15毫米。SO-DIMM笔记本内存条的长度从67.6毫米增至68.6毫米,高度变化同上。

2、内存条厚度从1.0毫米增至1.2毫米,主要是因为PCB层数增多了。

3、针脚数量,DIMM的从240针增至284针,同时针脚间距从1.0毫米缩短到0.85毫米,总长度基本不变。SO-DIMM的从204针增至256针,同时针脚间距从0.6毫米缩短到0.5毫米,因为针脚增加更多、间距缩小却更少,总长度有所增加,故而内存条也变长了1毫米。

4、金手指底部之前一直都是平直的,DDR4却是弯曲的,其中两头较短、中间较长,这样主要是为了更方便插拔。金手指缺口的位置也和DDR3的不一样了,以防止插错。

5、内存条上的数据还从也从1个大幅增加到了9个。

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DDR4 SO-DIMM内存可以原生支持ECC错误校验,方便微型服务器和小型设备。

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DDR4新功能分类:功耗方面的优化占了几乎一半,成为重中之重,而性能、信号传输、可靠性三个方面差不多,合计占了一半。

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DDR4、DDR3一般规格对比:普通用户能感受到的最明显的就是内存颗粒密度的增加、频率的提升了。

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核心架构与物理规格对比:除了封装形式不变(也就是DDR3/4颗粒外表看起来是一样的)、内存类型不变,架构规格上的变化是全方位的,尤其是电压更低、Bank更多、针脚更多。

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接口对比。

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功能特性对比。

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更低的电压:这是每一代DDR进化的必备要素,DDR4已经降至1.2V,而且这只是标准版,低压版还在商讨之中。

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伪开漏信号:DDR4降低了I/O电流消耗。

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数据总线倒置(DBI):可降低VDDQ电流、减少数据切换操作。

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Bank分组优化调度:DDR3里的所有Bank都是共享I/O栅极结构的,DDR4则进行了分组,不同分组之间的写入-读取转换速度会更快。

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多重目的寄存器:四个页面(Pages),每页有四个8-bit寄存器,总共16个。

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循环冗余校验(CRC):写入CRC可以在DDR4数据总线上提供实时的错误检测,对于四种随机错误的检测率可达100%。

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C/A对等功能可以检查命令与地址总线。

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Die堆叠是实现DDR4更高存储密度的关键,当然这样对制造工艺、电路布局、信号传输、指令控制等都提出了更苛刻的要求,当然成本也会高不少。这种新的内存封装方式被称为“3DS”(不是任天堂掌机)。

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制造技术上主要是流行的硅穿孔(TSV),其它垂直电气连接技术也可以。每个Ball都与所有的Die相连。

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内部Die配置上采用了主从区分的方式,其中主Die一个、从Die一至八个。只有主Die可以对外联系,其它Die都隐藏在幕后。

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这种设计带来了更高的存储密度和带宽利用率,同时又保持了信号传输等方面的一致性和兼容性。如果使用4Gb(512MB)的Die,单条内存最大容量可达64GB,8Gb Die就可以实现128GB。

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