Основными характеристиками DRAM являются рабочая частота и тайминги.
При обращении к ячейке памяти контроллер памяти задаёт номер банка памяти, номер страницы в нём, номер строки и номер столбца и на все эти запросы тратится время, помимо этого довольно большой период уходит на открытие и закрытие банка после самой операции. На каждое действие требуется время, называемое таймингом.
Значения таймингов записываются в виде «2-2-2-6». Эти значения обозначают:
1. CAS-латентность (CAS: Column Address Strobe, CL) – задержка между отправкой в память адреса столбца и началом передачи данных.
2. RAS to CAS Delay (RAS: Row Address Strobe, TRCD) – число тактов между открытием строки и доступом к столбцам в ней.
3. RAS Precharge Time (TRP) – число тактов между командой на предварительный заряд банка (закрытие строки) и открытием следующей строки.
4. Row Active Time (TRAS) – число тактов между командой на открытие банка и командой на предварительный заряд. Время на обновление строки. Накладывается на TRCD. Обычно примерно равно сумме трёх предыдущих чисел.
Рабочая частота памяти – количество тактов, которые успевает совершить модуль памяти за одну секунду. Подразумевает под собой производительность по выполняемым операциям. Измеряется в герцах (мегагерцах, гигагерцах).
Типы DRAM
Старые типы DRAM
Страничная память (англ. page mode DRAM, PM DRAM).
Страничная память являлась одним из первых типов выпускаемой компьютерной оперативной памяти. Память такого типа выпускалась в начале 1990-х годов, но с ростом производительности процессоров и ресурсоёмкости приложений требовалось увеличивать не только объём памяти, но и скорость её работы. Этот тип DRAM осуществляет чтение каждой ячейки памяти за 5 тактов. Каждая ячейка в обычной памяти читается и записывается независимо от другой.
|
|
Быстрая страничная память (англ. fast page mode DRAM, FPM DRAM).
Принципиально новых изменений память не претерпела, а увеличение скорости работы достигалось путём повышенной нагрузки на аппаратную часть памяти. Отличие FPM от просто PM DRAM состоит в том, что введена укороченная схема считывания данных после первой ячейки, то есть первая ячейка будет считыватся за 5 тактов, а остальные - за 4. Этот вид DRAM можно встретить в основном в 486-ых и в ранних компьютерах класса Pentium.
Память с усовершенствованным выходом (англ. Extended data out DRAM, EDO DRAM).
EDO RAM мало чем отличается от FPM – схема считывание данных была еще укорочена, при этом достижимой стало считывание последующих за первой ячеек за 3 такта системной шины. Большим достоинством этой памяти является ее обратная совместимость с FPM, то есть, если чипсет не поддерживает данный вид памяти, то EDO будет работать как FPM DRAM.
Синхронная динамическая память (англ. Synchronous DRAM, SDRAM)
В связи с выпуском новых процессоров и постепенным увеличением частоты системной шины, стабильность работы памяти типа EDO DRAM стала заметно падать. Ей на смену пришла синхронная память. Особенностями этого типа памяти являлись использование тактового генератора для синхронизации всех сигналов и использование конвейерной обработки информации. Помимо синхронного метода доступа SDRAM использует внутреннее разделение массива памяти на два независимых банка, что позволяет совмещать выборку из одного банка с установкой адреса в другом банке. Память надёжно работала на более высоких частотах системной шины (100 МГц и выше). Недостатками данного типа памяти являлась его высокая цена, а также его несовместимость со многими чипсетами и материнскими платами в силу своих новых конструктивных особенностей. Рабочие частоты этого типа памяти могли равняться 66 МГц, 100 МГц или 133 МГц, время полного доступа — 40 нс и 30 нс, а время рабочего цикла — 10 нс и 7.5 нс.
|
|
Пакетная память с усовершенствованным выходом (англ. Burst EDO DRAM, BEDO DRAM).
Пакетная память стала дешёвой альтернативой памяти типа SDRAM. Основанная на памяти EDO DRAM, её ключевой особенностью являлась технология пакетного чтения данных (блок данных читался за один такт), что сделало её работу быстрее, чем у памяти типа SDRAM. Но была одна проблема - BEDO вышла слишком поздно и она, как и EDO имела "потолок частоты" в 66МГц, а в то время уже намечался переход на 100МГц. А так как для BEDO нужен был специальный контроллер, то ради технологии без будущего материнскую плату менять никто не хотел... Хотя все же BEDO RAM использовалась в системах на базе Pentium Pro.
Современная DRAM
DDR SDRAM (англ. double data rate SDRAM, DDR SDRAM или SDRAM II).
По сравнению с обычной памятью типа SDRAM, в памяти DDR была вдвое увеличена пропускная способность. Первоначально память такого типа применялась в видеоплатах, но позднее появилась поддержка DDR SDRAM со стороны чипсетов.
Удвоение пропускной способности стало возможным за счет передачи за один такт двух единиц данных. Кроме этого был добавлен сигнал QDS, который располагается на печатной плате вместе с линиями данных. По нему происходит синхронизация при передаче данных. При использовании двух модулей памяти данные от них приходят к контроллеру памяти с небольшой разницей во времени из-за разного расстояния до модулей. Это вызывает проблемы в выборе синхросигнала для их считывания, которые успешно решает использование QDS. Модули памяти DDR SDRAM отличаются от SDRAM по числу выводов (184 вывода у модулей DDR против 168 выводов у модулей с обычной SDRAM). Модули DDR работают при напряжении питания 2,5 В, в отличие от SDRAM, которая работает при 3,3 В, что существенно снижает тепловыделение.
|
|
Память DDR SDRAM работает на частотах в 100, 133, 166 и 200 МГц, её время полного доступа — 30 и 22,5 нс, а время рабочего цикла — 5, 3,75, 3 и 2,5 нс.
DDR2 SDRAM
Основное отличие DDR2 от DDR — вдвое большая частота работы шины, по которой данные передаются в буфер микросхемы памяти. При этом работа самой микросхемы осталась такой же, что и в DDR то есть с теми же задержками, но при большей скорости передачи информации. DDR2 не совместима с DDR, на модулях DDR2 ключ расположен в другом месте по сравнению с DDR и вставить модуль DDR2 в разъём DDR, не повредив последний, невозможно. Более скоростные модули DDR2 совместимы с более медленными, при этом работа возможна на частоте самого медленного модуля системы.
Для использования в ПК DDR2 SDRAM поставляется в модулях DIMM с 240 контактами. Память может работать на частотах в 200 МГц, 266 МГц, 333 МГц и 400 МГц. Время полного доступа — 25 нс, 11.25 нс, 9 нс, 7.5 нс. Время рабочего цикла — 5 нс, 3.75 нс, 3 нс, 3.5 нс.
DDR3 SDRAM
Этот тип памяти обладает более высокой полосой пропускания. Благодаря применению 90 нм технологии производства, сокращает потребление энергии на 40% по сравнению с модулями DDR2, что позволяет снизить эксплуатационные токи и напряжения (1,5 В по сравнению с 1,8 В для DDR2 и 2,5 В для DDR). Также применяются транзисторы иного типа для сокращения утечки тока. Улучшенная конструкция способствует более качественному охлаждению. 
DDR4 SDRAM
Новый тип оперативной памяти, отличающийся от предыдущих поколений более высокими частотными характеристиками и низким напряжением. Будет поддерживать частоты от 2133 до 4266 МГц. В массовое производство выйдет предположительно в 2012 году. 4 января 2011 на выставке CES компания Samsung официально представила новые модули, работающие в режиме DDR4-2133 при напряжении 1,2 В.