DDR SDRAM
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DDR SDRAM ou double-data-rate synchronous dynamic random access memory (memória de acesso aleatório dinâmica síncrona de dupla taxa de transferência ) é um tipo de circuito integrado de memória utilizado em computadores, derivada das muito conhecidas SDRAM e combinada com a técnica DDR, que consiste em transferir dois dados por pulso de clock, obtendo assim, teoricamente, o dobro de desempenho em relação a técnica tradicional de transferência de dados quando operando sob a mesma freqüência de clock.
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A Era DDR [editar]
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 frequência 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 4 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 1.600 MB/s (uma vez que, o barramento de dados das memórias DDR em single channel é 64 bits).
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 frequência máxima para a qual seu funcionamento foi comprovado, porém você pode usar o módulo a uma frequência 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 frequência 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 frequência.
Deve-se ter o cuidado de nivelar por baixo, ou seja, usar a frequência 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 DIMM tem 184 pinos (em contra partida dos 168 pinos da SDR SDRAM). As frequências de clock das memorias DDR são padronizadas pelo JEDEC que é um órgão de padronização de semicondutores da Aliança da Indústrias Eletrônicas.
Modelos [editar]
alguns modelos de DDR SDRAM: PC1600 ou DDR200 - 200 MHz clock anunciado, 100 MHz clock real. PC2100 ou DDR266 - 266 MHz clock anunciado, 133 MHz clock real. PC2700 ou DDR333 - 333 MHz clock anunciado, 166 MHz clock real. PC3200 ou DDR400 - 400 MHz clock anunciado, 200 MHz clock real.
| Nome padrão | Clock dos chips | Ciclo de tempo | Clock real | Dados por segundo | Nome do módulo | Taxa de transferência |
| DDR-200 | 100 MHz | 10 ns nota 1 | 100 MHz | 200 Milhões | PC-1600 | 1600 MB/s |
| DDR-266 | 133 MHz | 7.5 ns | 133 MHz | 266 Milhões | PC-2100 | 2100 MB/s |
| DDR-300 | 150 MHz | 6.67 ns | 150 MHz | 300 Milhões | PC-2400 | 2400 MB/s |
| DDR-333 | 166 MHz | 6 ns | 166 MHz | 333 Milhões | PC-2700 | 2700 MB/s |
| DDR-400 | 200 MHz | 5 ns | 200 MHz | 400 Milhões | PC-3200 | 3200 MB/s |
Dual-Channel [editar]
Um dos motivos pelos quais os computadores não alcançam todo seu poder computacional é que a frequência do barramento externo do processador trabalha é menor do que o da frequência interna. Mas a comparação não cabe porque as duas frequências têm funções diferentes. A frequência interna do processador tem a função de puxar os programas e a externa de comunicar os periféricos com a placa-mãe e os periféricos de um modo geral têm baixo desempenho. das memórias por operarem com freqüências muito inferiores aos da CPU deixando-a ociosa enquanto espera algum dado da memória. Por exemplo: o barramento PCI-E comunica-se com a placa-mãe com frequência de 100 MHZ enquanto o processador e a memória comunicam-se entre si com frequência de até 1600 MHZ.
Uma solução para minimizar esse problema é a memória Dual-Channel. Quando habilitado esse modo de mapeamento, os bancos de dados dos módulos passam a trabalhar com dupla taxa de dados, ou seja, passam a ser transmitidos quatro pacotes de dados no total, ao invés de um como modo canal único e a frequência é ajustada pelo controlador de memória. Mas o que realmente melhora com o modo duplo canal é o tempo de ciclo da memória.
Assim, uma DDR-400, que opera com frequência interna de 200 MHz, realiza uma transferência por ciclo, em modo canal único, tem taxa de transferência máxima de 3.200 MB/s. Sendo modo duplo canal, transmitirá 4 transferências por pulso de clock com 200 MHZ por módulo.
Porém, para usar modo de mapeamento sua placa-mãe precisa estar apta a suportar essa tecnologia além de utilizar dois módulos de memória iguais e instala-las nos soquetes especificados. Normalmente as placas-mãe com suporte a essa tecnologia traz os soquetes de memória com cores. Dependendo da marca, a instalação deverá ser feita em dois soquetes da mesma cor ou em cores diferentes.
É esperado que nos próximos anos a memória DDR seja substituída pela DDR-II, que apresenta clocks de freqüências mais altas porém utilizando a mesma tecnologia empregada na atual DDR. Competindo com a DDR-II teremos a Rambus XDR, Quad Data Rate (QDR) e Quad Band Memory (QBM) SDRAM. É esperado que a DDR-II se torne padrão entre as memórias RAM dos computadores num futuro próximo, levando em conta que as QDR apresentam circuitos complexos demais para terem um preço acessível, enquanto as QBM e XDR não são muito avançadas.
RDRAM é uma alternativa à DDR SDRAM, porém a maioria dos fabricantes de chipset já não dão suporte a elas.
Hoje em dia existem as memória DDR3 que transferem o mesmo número de pacotes de bits por clock que as DDR2 porém esses pacotes são maiores em tamanho, frequência e número de ciclos de clock para a transmissão.
Frequência de memórias [editar]
As memórias devem ser combinadas sempre com a mesma frequência, códigos e, de preferência, o mesmo fabricante para que não haja travamento (tela azul) ou congelamento de imagens ou memória virtual insuficiente; a tendência atualmente é padronizar micros com no mínimo 2 GB de memória.
Obs.: Isso é um procedimento "aconselhável" mas não obrigatório pois as memórias DDR são projetadas para minimizar esse tipo de conflito. Tanto que memórias DDR 400, por exemplo, possuem as temporizações de 333 e 266 para que sejam compatíveis com placas deste tipo.
Capacidade [editar]
As memórias do tipo DDR tem capacidade máxima de até 1 Gigabyte, sendo que mais é conseguido quando a placa mãe possua mais slot's e usar mais memórias de 2 GB.
Notas
- ↑ 10 ns = 1/(100 MHz)
Ver também [editar]
- DDR-II, uma evolução ao padrão DDR
- DDR3 SDRAM
- SDR SDRAM
- Memória RAM
