DDR2 SDRAM
DDR2 SDRAMダブルデータレート2同期ダイナミックランダムアクセスメモリ
RAMの種類
デスクトップ PC 用 2 GB PC2-5300 DDR2 RAM モジュール (DIMM) の前面と背面
開発者サムスン[ 1 ] JEDEC
タイプ同期ダイナミックランダムアクセスメモリ
世代第2世代
発売日2003年9月 （2003-09）
標準
  • DDR2-400 (PC2-3200)
  • DDR2-533 (PC2-4200)
  • DDR2-667 (PC2-5300)
  • DDR2-800 (PC2-6400)
  • DDR2-1066 (PC2-8500)
クロックレート100～266MHz
サイクルタイム10～3.75ナノ秒
バスクロックレート200～533MHz
転送速度400～1066 MT/s
電圧1.8V
前任者DDR SDRAM（1998）
後継DDR3 SDRAM (2007)

DDR2 SDRAM（ダブルデータレート2同期ダイナミックランダムアクセスメモリ）は、DDR（ダブルデータレート）同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（SDRAM）インターフェースです。JEDEC規格（JESD79-2）であり、2003年9月に初めて発行されました。 [ 2 ] DDR2はオリジナルのDDR SDRAM仕様の後継であり、 2007年にはDDR3 SDRAMに引き継がれました。DDR2 DIMMはDDR3との上位互換性も、DDRとの下位互換性もありません。

DDR2は、DDR SDRAMと同様にデータバスをダブルポンピング（バスクロック信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジでデータを転送）するだけでなく、内部クロックをデータバスの半分の速度で動作させることで、バス速度の向上と消費電力の低減を実現しています。この2つの要素を組み合わせることで、内部クロックサイクルごとに合計4回のデータ転送が行われます。

DDR2の内部クロックはDDRの外部クロックレートの半分で動作するため、DDR2メモリをDDRと同じ外部データバスクロックレートで動作させると、DDR2は同じ帯域幅を提供しながらレイテンシは改善されます。一方、DDR2メモリをDDRの2倍の外部データバスクロックレートで動作させると、同じレイテンシで2倍の帯域幅を提供できる可能性があります。最高評価のDDR2メモリモジュールは、最高評価のDDRメモリモジュールの少なくとも2倍の速度です。市販のDDR2 DIMMの最大容量は8GBですが、これらのDIMMに対するチップセットのサポートと入手性は限られており、DIMMあたり2GBの容量が一般的に使用されています。[ 3 ]

歴史

DDR2 SDRAMは2001年にサムスンによって初めて製造されました。2003年、JEDEC標準化団体は、DDR2の開発と標準化におけるサムスンの取り組みに対して技術表彰賞を授与しました。[ 1 ]

DDR2は2003年第2四半期に正式に導入され、当初は200MHz（PC2-3200）と266MHz（PC2-4200）の2つのクロックレートが設定されていました。どちらもレイテンシが高く、アクセス時間全体も長くなったため、元のDDR仕様よりもパフォーマンスが劣っていました。しかし、元のDDR技術のクロックレートは200MHz（400MT/s）程度で最高でした。より高性能なDDRチップも存在しますが、JEDECは標準化しないことを表明しています。これらのチップは主に標準DDRチップであり、メーカーによってテストされ、より高いクロックレートで動作可能であることが評価されています。このようなチップは低速クロックのチップよりも大幅に多くの電力を消費しますが、統合グラフィックスレンダリングなどの帯域幅に依存するタスクを使用しない限り、実使用環境におけるパフォーマンスの向上はほとんど、あるいは全く見られませんでした。2004年末までに、低レイテンシのモジュールが利用可能になったため、DDR2は従来のDDR規格に対抗できるようになり始めました。[ 4 ]

仕様

概要

PC2-5300 DDR2 SO-DIMM（ノートパソコン用）
デスクトップPC用メモリモジュール（DIMM）の比較
ポータブル/モバイルPC用メモリモジュール（SO-DIMM）の比較

DDR2とDDR SDRAMの主な違いは、プリフェッチ長の増加です。DDR SDRAMでは、プリフェッチ長はワード内の各ビットに対して2ビットですが、DDR2 SDRAMでは4ビットです。アクセス時には、4ビットの深さを持つプリフェッチキューに対して4ビットの読み取りまたは書き込みが行われます。このキューは、2つのデータバスクロックサイクル（1クロックサイクルで2ビットのデータを転送）でデータバスを介してデータを送受信します。プリフェッチ長の増加により、DDR2 SDRAMでは、DRAMアレイへのアクセス速度を2倍にすることなく、データバスを介したデータ転送速度を2倍にすることができます。DDR2 SDRAMは、消費電力の過度な増加を避けるために、このような設計になっています。

DDR2のバス周波数は、電気的インターフェースの改善、オンダイターミネーション、プリフェッチバッファ、オフチップドライバによって向上しています。しかし、そのトレードオフとしてレイテンシが大幅に増加します。DDR2のプリフェッチバッファは4ビット深ですが、DDRは2ビット深です。DDR SDRAMの標準的な読み出しレイテンシは2～3バスサイクルですが、DDR2の読み出しレイテンシは3～9サイクル（通常は4～6サイクル）になる場合があります。そのため、DDR2メモリを同じレイテンシにするには、2倍のデータレートで動作させる必要があります。

帯域幅の拡大に伴うもう一つのデメリットは、DDR SDRAMやSDR SDRAMといった前世代のメモリで使用されていたTSSOPパッケージと比較して、チップをより高価で組み立ての難しいBGAパッケージにパッケージ化する必要があることです。このパッケージ変更は、高速バスにおける信号整合性を維持するために必要でした。

消費電力の削減は、主に製造プロセスの改善によるダイシュリンクによって実現され、動作電圧の低下（DDRの2.5Vに対して1.8V）につながります。メモリクロック周波数の低下により、最高のデータレートを必要としないアプリケーションでも消費電力を削減できます。

JEDEC [ 5 ]によると、推奨される最大電圧は1.9ボルトであり、メモリの安定性が問題となる場合（サーバーやその他のミッションクリティカルなデバイスなど）には、この電圧が絶対最大値とみなされるべきです。さらに、JEDECは、メモリモジュールは2.3ボルトまで耐えられなければ永久的な損傷を生じないと述べています（ただし、実際にはこの電圧では正常に動作しない可能性があります）。

チップとモジュール

コンピュータで使用する場合、DDR2 SDRAMは240ピンと1つの位置決めノッチを備えたDIMMで提供されます。ラップトップ用のDDR2 SO-DIMMは200ピンで、多くの場合、名称に「S」が追加されています。DIMMは、最大転送容量（帯域幅と呼ばれることが多い）によって識別されます。

DDR2 SDRAM規格の比較
名前 チップバスタイミング
標準[ a ]タイプ モジュール[ a ]クロックレート（MHz）サイクル時間（ns）[ 6 ]クロックレート（MHz）転送速度（MT/秒）帯域幅（MB/秒）CL-T RCD -T RP [ 7 ] [ 8 ]CASレイテンシ（ns）
DDR2-400 B PC2-3200 100 10 200 400 3200 3–3–3 15
C 4-4-4 20
DDR2-533 B PC2-4200 [ b ]133 7.5 266 533 4266 3–3–3 11.25
C 4-4-4 12
DDR2-667 C PC2-5300 [ b ]166 6 333 667 5333 4-4-4 12
D 5–5–5 12または15
DDR2-800 C PC2-6400 200 5 400 800 6400 4-4-4 10
D 5–5–5 12.5
E 6–6–6 12または15
DDR2-1066 D PC2-8500 [ b ]266 3.75 533 1066 8533 5–5–5 9.375
E 6–6–6 11.25
F 7–7–7 13.125
類似モジュール間の相対速度比較
PC-5300 PC-6400
5–5–5 4-4-4 6–6–6 5–5–5 4-4-4
PC2-3200 4–4–4+33%+66%+33%+60%+100%
PC2-3200 3–3–3＝+25%＝+20%+50%
PC2-4200 4–4–4＝+25%＝+20%+50%
PC2-4200 3–3–3−25%−6%−25%−10%+13%
PC2-5300 5–5–5＝+25%＝+20%+50%
PC2-5300 4–4–4−20%＝−20%−4%+20%
PC2-6400 6–6–6＝+25%＝+20%+50%
PC2-6400 5–5–5−17%+4%−16%＝+25%
PC2-6400 4–4–4−33%−17%−33%−20%＝
PC2-8500 7–7–7−13%+9%−13%+5%+31%
PC2-8500 6–6–6−25%−6%−25%−10%+13%
PC2-8500 5–5–5−37%−22%−37%−25%−6%
DDR2 PとFのサーバーDIMMのノッチ位置の比較
DDR2 PとFのサーバーDIMMのノッチ位置の比較

帯域幅と容量のバリエーションに加えて、モジュールは次のことが可能です。

  1. オプションでECCを実装できます。ECCは、軽微なエラーを訂正し、重大なエラーを検出して信頼性を向上させるための追加のデータバイトレーンです。ECC対応モジュールは、名称に「ECC」が追加されることで識別されます。PC2-4200 ECCは、ECC対応のPC2-4200モジュールです。名称の末尾に「P」を追加できます。「P」はパリティを表します（例：PC2-5300P）。
  2. インテル® 6402 アドバンスト メモリ バッファー
    インテル® 6402 アドバンスト メモリ バッファー
    「レジスタード」（バッファリング）方式は、信号を電気的にバッファリングすることで信号整合性（ひいてはクロックレートと物理スロット容量の向上）を向上させますが、その代償として遅延の増加による追加クロックが必要になります。レジスタード方式のモジュールは名称に「R」が追加されることで識別されますが、非レジスタード（いわゆる「アンバッファリング」）RAMは名称に「U」が追加されることで識別される場合があります。PC2-4200Rはレジスタード方式のPC2-4200モジュールであり、PC2-4200R ECCはECCが追加された同じモジュールです。
  3. フルバッファモジュールは、 FまたはFBで指定され、他のクラスとは異なるノッチ位置を持ちます。フルバッファモジュールは、レジスタードモジュール用に作られたマザーボードでは使用できません。また、ノッチ位置が異なるため、物理的に挿入できません。

注記：

  • 通常、レジスタ付き SDRAM とバッファなし SDRAM を同じチャネル上で混在させることはできません。
  • 2009年の最高定格のDDR2モジュールは533MHz（1066MT/s）で動作し、最高定格のDDRモジュールは200MHz（400MT/s）で動作していました。同時に、最高定格のPC2-8500モジュールのCASレイテンシは11.2ns = 6 /（バスクロックレート）であり、最高定格のPC-3200モジュールのCASレイテンシは10ns = 4 /（バスクロックレート）に匹敵します。

下位互換性

DDR2 DIMMはDDR DIMMとの下位互換性がありません。DDR2 DIMMのノッチはDDR DIMMとは位置が異なり、デスクトップPCではDDR DIMMよりもピン密度が高くなっています。DDR2は240ピンモジュール、DDRは184ピンモジュールです。ノートパソコンではDDRとDDR2の両方に200ピンのSO-DIMMが使用されていますが、DDR2モジュールのノッチはDDRモジュールとは若干位置が異なります。

高速 DDR2 DIMM は低速 DDR2 DIMM と混在できますが、メモリ コントローラはすべての DIMM を存在する最も低速の DIMM と同じ速度で動作させます。

GDDRメモリとの関係

GDDR2はGDDR SDRAMの一種で、サムスンが開発し、2002年7月に発売された。[ 10 ]「DDR2」技術を採用した最初の商用製品は、Nvidia GeForce FX 5800グラフィックカードだった。しかし、グラフィックカードで使用されているこのGDDR2メモリは、厳密にはDDR2ではなく、DDRとDDR2技術の初期の中間点である。GDDR2を指すのに「DDR2」を使用するのは、口語的な誤称である。特に、パフォーマンスを向上させるI/Oクロックレートの2倍化が欠けている。公称DDR電圧のために深刻な過熱の問題があった。その後、 ATIはGDDR技術をさらに設計し、DDR2 SDRAMをベースにグラフィックカードに適したいくつかの追加を加えた GDDR3を開発した。

GDDR3はグラフィックカードや一部のタブレットPCで広く使用されていました。しかし、「GDDR2」搭載を謳う低価格帯およびミッドレンジのグラフィックカードの登場により、状況はさらに混乱を招いています。これらのカードは、実際にはメインシステムメモリとして設計された標準的なDDR2チップを使用していますが、より高いクロックレートを実現するために、より高いレイテンシで動作しています。これらのチップはGDDR3のクロックレートには達しませんが、安価で高速であるため、ミッドレンジカードのメモリとして十分に使用できます。

参照

参考文献

  1. ^ a b「Samsung、世界初のDDR3メモリプロトタイプを発表」 Phys.org 2005年2月17日。2023年10月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年6月23日閲覧。
  2. ^ 「JEDECがDDR2規格を公開」(PDF) 2003年9月12日。 2003年12月4日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
  3. ^ 「Wayback Machine」（PDF） . media-www.micron.com .オリジナル（PDF）から2024年3月16日時点のアーカイブ。 2025年10月19日閲覧。
  4. ^ Ilya Gavrichenkov. 「DDR2 vs. DDR: Revenge earned」 . X-bit Laboratories. 2006年11月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  5. ^ JEDEC JESD 208 2008年10月31日アーカイブWayback Machine (セクション5、表15および16)
  6. ^サイクル時間は I/O バス クロック周波数の逆数です。たとえば、1/(100 MHz) = 10 ns/クロック サイクルです。
  7. ^ 「DDR2 SDRAM SPECIFICATION」（PDF） . JESD79-2E. JEDEC . 2008年4月: 78. 2009年11月22日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2009年3月14日閲覧。{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です
  8. ^ 「SPECIALITY DDR2-1066 SDRAM」（PDF） JEDEC 2007年11月：70。2008年10月31日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2009年3月14日閲覧。{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です
  9. ^ “Mushkin PC2-5300 vs. Corsair PC2-5400” . 2006年9月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2006年10月13日閲覧。
  10. ^ 「Samsung Electronics Announces JEDEC-Compliant 256Mb GDDR2 for 3D Graphics」 Samsung Electronics Samsung 2003年8月23日。2019年6月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年6月26日閲覧。

注記

  1. ^ a b DDR2-xxxはデータ転送速度を示し、DDRチップ単体を表します。一方、PC2-xxxxは理論上の帯域幅（下2桁を切り捨て）を示し、組み立てられたDIMMを表します。帯域幅は、1秒あたりの転送回数を8倍して計算されます。これは、DDR2メモリモジュールが64データビット幅のバス上でデータを転送し、1バイトが8ビットで構成されるため、1回の転送で8バイトのデータ転送が行われることを意味します。
  2. ^ a b c一部のメーカーは、DDR2モジュールにJEDECが推奨する名称ではなく、PC2-4300、PC2-5400、またはPC2-8600というラベルを付けています。少なくとも1社のメーカーは、これは標準よりも高いデータレートでのテストが成功したことを反映していると報告しています[ 9 ]。一方、他のメーカーは単に端数を切り上げて名称にしています。

さらに読む

注**: JEDEC Web サイトでこれらのドキュメントを表示またはダウンロードするには、登録 (メンバーシップ料金 2,500 ドル) が必要です: http://www.jedec.org/standards-documents

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