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 História da DDR

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Fabio
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MensagemAssunto: História da DDR   Qui Out 30, 2008 7:24 pm

A DDR SDRAM foi criada para ter o dobro de desempenho em relação às memória existentes (que passaram a ser chamadas SDR SDRAM) sem aumentar o clock da memória.
A memória DDR SDRAM alcança uma largura de banda maior que a da SDR SDRAM por usar tanto a borda de subida quanto a de descida do clock para transferir dados, realizando efetivamente duas transferências por ciclo de clock. Isto efetivamente quase dobra a taxa de transferência sem aumentar a freqüência do barramento externo. Desta maneira, um sistema com SDRAM tipo DDR a 100 MHz tem uma taxa de clock efetiva de 200 MHz. Com os dados sendo transferidos 8 bytes por vez, a DDR SDRAM fornece uma taxa de transferência de:
[frequência do barramento da memória] × 2 (pois é uma taxa dupla) × [número de bytes transferidos]
Assim, com uma frequência de barramento de 100 MHz, a DDR SDRAM fornece uma taxa de transferência máxima de 1600 MB/s.
Não foram necessárias grandes modificações nos módulos e nem nas placas-mãe, já que a grande mudança das SDR para as DDR é a inclusão de alguns circuitos adicionais que permitem à memória executar suas operações de transferência de dados duas vezes, uma na borda ascendente e outra na descendente do ciclo de clock, além de usarem as mesmas trilhas para realizar ambas as transmissões.
As memórias DDR se popularizaram devido ao bom ganho em performance sem um considerável aumento no custo.
O grande problema é a demora no ciclo inicial que continua com o mesmo tempo das memórias SDRAM. Com isso, apenas nas leituras de vários setores consecutivos é que percebemos o ganho de performance e a taxa de transmissão nunca dobra realmente, variando de acordo com o aplicativo usado.
Além da frequência, podemos considerar também a taxa de latência CAS, identificada por CL2, CL3, que representam a temporização CAS de 2 pulsos e 3 pulsos respectivamente, ou seja, o tempo de acesso inicial à memória em ciclos. Por as DDR efetuarem duas operações por ciclo, surgiram os módulos CL2.5 que indicam um meio termo.
A perda de eficiência de um módulo com temporização CAS de 3 pulsos para um com temporização de 2,5 pulsos estaria, teoricamente, entre 16-20 %. Porém, na prática, essa diferença tende a variar na maioria das vezes para baixo devido às demais latências envolvidas no processo de leitura e a atrasos impostos pelos demais subsistemas como a controladora de memória, por exemplo.
Os modelos são especificados de acordo com a frequência a qual o módulo opera. Por exemplo, uma DDR-400 opera numa frequência real de 200 MHz multiplicado por 2 pela característica da dupla transferência. Essas especificações indicam a freqüência máxima para a qual seu funcionamento foi comprovado, porém você pode usar o módulo a uma freqüência mais baixa. Uma DDR-400 poderia ser usada em uma placa-mãe configurada para trabalhar a 133 MHz, contudo, nesse caso não haveria ganho de desempenho com relação a um módulo DDR-266, com exceção de pequenas diferenças relacionadas ao valor CAS ou à temporização dos dois módulos.
Há também a possibilidade de aumentar a freqüência do clock para operar em taxas um pouco mais altas, o chamado overclock. Nesse caso, o módulo DDR-400 funcionaria a 215 MHz, por exemplo. Não há perigo em se fazer overclock sem aumentar a tensão da memória, porém não existe garantia de estabilidade. Geralmente módulos CL2 e CL2.5 suportam melhor os overclocks, já que o controlador tem mais margem para aumentar a temporização dos módulos para compensar o aumento na freqüência.
Deve-se ter o cuidado de nivelar por baixo, ou seja, usar a freqüência suportada pelo módulo mais lento ao usar dois módulos de especificações diferentes. Por isso nem sempre é conveniente aproveitar os módulos antigos ao se fazer um upgrade, pois o novo módulo acaba sendo subutilizado.
Existe um chip de identificação chamado de “SPD” (Serial Presence Detect), presente em quase todos os módulos SDRAM e DDR, responsável por armazenar os códigos de identificação do módulo, detalhes sobre a frequência, tempos de acesso, CAS latency e outras especificações. O SPD é um pequeno chip de memória EEPROM, com apenas 128 ou 256 bytes, que pode ser localizado facilmente no módulo. Através dele, a placa-mãe pode utilizar automaticamente as configurações recomendadas para o módulo, facilitando a configuração. Porém, pode-se desativar essa configuração (by SPD) e especificar outra através do Setup.
DDR SDRAM DIMMs tem 184 pinos (em contra partida dos 168 pinos da SDR SDRAM). As frequencias de clock das memorias DDR são padronizadas pelo JEDEC que é um órgão de padronização de semicondutores da Aliança da Indústrias Eletrônica.

Links:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/85/DDR-SDRAM_DIMM.jpg/300px-DDR-
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