DDR3 SDRAM
» » DDR3 SDRAM

DDR3 SDRAM

15.12.2020


DDR3 SDRAM (англ. double-data-rate three synchronous dynamic random access memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, третье поколение) — тип оперативной памяти, используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видеопамяти. Пришла на смену памяти типа DDR2 SDRAM, увеличив размер предподкачки с 4 бит до 8 бит.

У DDR3 уменьшено потребление энергии по сравнению с модулями DDR2, что обусловлено пониженным (1,5 В, по сравнению с 1,8 В для DDR2 и 2,5 В для DDR) напряжением питания ячеек памяти. Снижение напряжения питания достигается за счёт использования более тонкого техпроцесса (вначале — 90 нм, в дальнейшем — 65, 50, 40 нм) при производстве микросхем и применения транзисторов с двойным затвором Dual-gate (что способствует снижению токов утечки).

Существует вариант памяти DDR3L (L означает Low) с ещё более низким напряжением питания, 1,35 В, что меньше традиционного для DDR3 на 10 %.
Также существует модули памяти DDR3U (U означает Ultra Low Voltage) с напряжением питания 1,25 В, что ещё на 10 % меньше, чем принятое для DDR3L.
Финальная спецификация на все три разновидности (DDR3, DDR3L, DDR3U) была опубликована на сайте JEDEC в декабре 2010 с дополнениями, касающимися стандартов DDR3U-800, DDR3U-1066, DDR3U-1333, а также DDR3U-1600 (в октябре 2011).

Типичные объёмы обычных модулей памяти DDR3 составляют от 1 ГБ до 16 ГБ. В виде SO-DIMM обычно реализуются модули ёмкостью до 8 ГБ; с 2013 года выпускаются модули SO-DIMM 16 ГБ, но они редки и имеют ограниченную совместимость.

Сами микросхемы памяти DDR3 производятся исключительно в корпусах типа BGA.

Совместимость

Модули DIMM с памятью DDR3, имеющие 240 контактов, не совместимы с модулями памяти DDR2 ни электрически, ни механически. Ключ расположен в другом месте, поэтому модули DDR3 не могут быть установлены в слоты DDR2, сделано это с целью предотвращения ошибочной установки одних модулей вместо других и их возможного повреждения вследствие несовпадения электрических параметров.

В переходный период производители выпускали материнские платы, которые поддерживали установку и модулей DDR2, и DDR3, имея соответствующие разъёмы (слоты) под каждый из двух типов, но одновременная работа модулей разных типов не допускалась.

При использовании процессоров Intel Skylake (шестое поколение) и более новых возможна установка только модулей памяти DDR3L 1,35 В (но не DDR3 1,5 В). При этом, такие модули и слоты для них не имеют какой-либо защитной особенности, что создает риск установки несовместимой памяти.

Спецификации стандартов

Несмотря на то, что стандартом не описывается память со скоростью работы выше DDR3-2400 или отличной от указанной в таблице, следует заметить, что также существуют и нестандартные решения, такие как DDR3-2000 (например, Team Xtreem TXD34096M2000HC9DC-L), или более быстрые DDR3-2666, DDR3-2933 (пропускная способность последних сопоставима с аналогичными модулями DDR4-2666 и DDR4-2933 соответственно).

Возможности DDR3

Возможности микросхем DDR3 SDRAM

  • Предвыборка 8 слов на каждое обращение (Prefetch buffer)
  • Функция асинхронного сброса с отдельным контактом
  • Поддержка компенсации времени готовности на системном уровне
  • Зеркальное расположение контактов, удобное для сборки модулей
  • Выполнение CAS Write Latency за такт
  • Встроенная терминация данных
  • Встроенная калибровка ввода-вывода (мониторинг времени готовности и корректировка уровней)
  • Автоматическая калибровка шины данных

Возможности модулей DIMM DDR3

  • Последовательная топология управляющей шины (управление, команды, адреса) с внутримодульной терминацией
  • Высокоточные резисторы в цепях калибровки
  • Введен более компактный тип модулей VLP для использования в Blade-серверах

Существуют различные типы модулей: DIMM, UDIMM, RDIMM; SODIMM, mini RDIMM, MicroDIMM

Преимущества и недостатки

Преимущества по сравнению с DDR2

  • Большая пропускная способность (до 19200 МБайт/с)
  • Меньшее энергопотребление.

Недостатки по сравнению с DDR2

  • Более высокая CAS-латентность (компенсируется большей пропускной способностью)

Производители микросхем памяти

В 2012—2013 годах более 10 % рынка поставок микросхем памяти DDR3 занимали

  • Samsung — около 40 %
  • Hynix — 24 %
  • Elpida Memory (в 2013 году выкуплена компанией Micron Technology) — 12 %
  • Micron — 12 %

Небольшую долю также имели тайваньские Nanya (Elixir, Nanya Technology Corporation) и Winbond.