DDR SDRAM
現在主流となっているPC用メモリーの規格。PC用として初めてDDR SDRAMに対応したチップセットは、2000年10月にAMDが発表したAthlon用の｢AMD-760｣。対するIntelは当初、｢ダイレクトラムバスDRAM(RDRAM)｣をSDRAMの次のメモリー技術だとしていたが、市場の声に押される形でPentium4用のDDR SDRAM対応チップセット｢Intel 845(B Stepping)｣を2001年末に発表。RDRAMが高価だったこともあって、DDR SDRAMが一気に普及した。
DDR SDRAMには、大きく分けて現在主流の｢DDR｣(区別のためにDDR1とする)と、｢DDR2｣がある。DRAMチップの速度の違いをDDR1では｢DDR266｣｢DDR333｣｢DDR400｣、DDR2では｢DDR2-400｣｢DDR2-533｣などと表記。さらにモジュールでは最大データ転送速度の数字を使って｢PC 3200｣(DDR400チップのモジュール)、｢PC2 4300｣(DDR2-533)として区別する。
DDR1/DDR2 SDRAMと過去に使われていたPC133 SDRAMのモジュールは、いずれも基板の両面に信号線が出ている｢DIMM｣(Dual Inline Memory Module)で全長は同じ。しかし端子の数や信号が異なるため、スロットは共用できない。PC133は168ピン、DDR1は184ピン、DDR2は240ピンだ。
PC133とDDR2-533を比べると、最大データ転送速度はおよそ4倍になっている。PC133では、メモリーバスとメモリーセルアレイを133MHzで動かし、1クロックで1つのデータ(モジュール全体では64ビット＝8バイト)を転送する。DDR1では、1クロック当たり2つのデータを取り出し、外部周波数のクロック信号の立ち上がりと立ち下がりの2つのタイミングでデータを送信する。PC133と動作周波数が同じでも転送量が2倍になる。
ただ、200MHz以上で動作するメモリーセルを安定して生産するのは難しく、DDR1の方式は速度向上に限界がある。そこでDDR2では、セルから1クロック当たり4つのデータを取り出す｢4ビットプリフエッチ｣を採用し、同時に外部周波数をDDR1の2倍に高めた。DDR1-400が内部･外部共に200MHzとなるのに対し、同じ転送速度のDDR2-400は100MHzで動作するメモリーセルを使えばよい。もしDDR2で200MHz動作のメモリーセルだと6.4GB/秒が実現できる。
パーツショップの価格表には｢CL＝3｣などという表記を見かける。CLは｢CASlatency、キャスレイテンシー｣の略で、メモリー読み出しの命令発行からデータが出力されるまでのクロックを示す。規格上はDDR333がCL＝2.5、DDR400はCL＝3、DDR2-533はCL＝4となっている。DDR333は1クロックが約6ナノ秒(1÷166.66MHz)、DDR400は5ナノ秒、DDR2-533は約3.75ナノ秒なので、実際はすべて同じ時間だ。もちろん、メモリーの種類が同じなら、短い方が全体的な処理速度の向上が期待できる。
メモリー関連のパラメータには、行アドレス指定から列アドレス指定までのクロックを決める｢tRCD(Row to Column Delaytime)｣、データをセルに書き戻す時間｢tRP(Row Precharge time)｣、アクティブ命令からデータ出力終了までの時間｢tRAS(Row Address Strobe time)｣などがある。これは｢SPD｣で自動設定されるが、手動で短いタイミングにしで性能向上を図ることもできる。
DDR SDRAMには、大きく分けて現在主流の｢DDR｣(区別のためにDDR1とする)と、｢DDR2｣がある。DRAMチップの速度の違いをDDR1では｢DDR266｣｢DDR333｣｢DDR400｣、DDR2では｢DDR2-400｣｢DDR2-533｣などと表記。さらにモジュールでは最大データ転送速度の数字を使って｢PC 3200｣(DDR400チップのモジュール)、｢PC2 4300｣(DDR2-533)として区別する。
DDR1/DDR2 SDRAMと過去に使われていたPC133 SDRAMのモジュールは、いずれも基板の両面に信号線が出ている｢DIMM｣(Dual Inline Memory Module)で全長は同じ。しかし端子の数や信号が異なるため、スロットは共用できない。PC133は168ピン、DDR1は184ピン、DDR2は240ピンだ。
PC133とDDR2-533を比べると、最大データ転送速度はおよそ4倍になっている。PC133では、メモリーバスとメモリーセルアレイを133MHzで動かし、1クロックで1つのデータ(モジュール全体では64ビット＝8バイト)を転送する。DDR1では、1クロック当たり2つのデータを取り出し、外部周波数のクロック信号の立ち上がりと立ち下がりの2つのタイミングでデータを送信する。PC133と動作周波数が同じでも転送量が2倍になる。
ただ、200MHz以上で動作するメモリーセルを安定して生産するのは難しく、DDR1の方式は速度向上に限界がある。そこでDDR2では、セルから1クロック当たり4つのデータを取り出す｢4ビットプリフエッチ｣を採用し、同時に外部周波数をDDR1の2倍に高めた。DDR1-400が内部･外部共に200MHzとなるのに対し、同じ転送速度のDDR2-400は100MHzで動作するメモリーセルを使えばよい。もしDDR2で200MHz動作のメモリーセルだと6.4GB/秒が実現できる。
パーツショップの価格表には｢CL＝3｣などという表記を見かける。CLは｢CASlatency、キャスレイテンシー｣の略で、メモリー読み出しの命令発行からデータが出力されるまでのクロックを示す。規格上はDDR333がCL＝2.5、DDR400はCL＝3、DDR2-533はCL＝4となっている。DDR333は1クロックが約6ナノ秒(1÷166.66MHz)、DDR400は5ナノ秒、DDR2-533は約3.75ナノ秒なので、実際はすべて同じ時間だ。もちろん、メモリーの種類が同じなら、短い方が全体的な処理速度の向上が期待できる。
メモリー関連のパラメータには、行アドレス指定から列アドレス指定までのクロックを決める｢tRCD(Row to Column Delaytime)｣、データをセルに書き戻す時間｢tRP(Row Precharge time)｣、アクティブ命令からデータ出力終了までの時間｢tRAS(Row Address Strobe time)｣などがある。これは｢SPD｣で自動設定されるが、手動で短いタイミングにしで性能向上を図ることもできる。
comments