La RAM : Fonctionnement détaillé et revue de detail technique
By The Mad
Sommaire:

 

 

La DDR-SDRAM

 

I ) Introduction

Pour succeder a la SDRAM et aussi concurencer la RAMBUS, presentée comme LA mémoire de l'avenir, les fabricants de mémoire se sont reunis dans un consortium afin de creer la DDR-SDRAM (Double Data Rate-SDRAM). La DDR, interfacée sur 64 bits, se presente sous forme de barettes 184 pins ou de 200 pins dans sa version SO-DIMM Actuellement, le prix de la DDR est plus ou moins de 30% superieur a celui de la SDRAM classique et les performances qu'elle apporte sont approximativement de +5% a +25% selon les applications.
Les modules DDR sont nommés PC1600 ou PC2100 en reference a leurs bandes passantes en fonction de la vitesse du bus sur lequel elles sont utilisées ( 100 Mhz / 200 Mhz DDR pour la PC1600 ou 133 Mhz / 266 Mhz DDR pour la PC2100 )

 

II ) Caractériques et Specificités Techniques

Cette mémoire, de conception quasi-identique la SDRAM et basée sur des technologies deja largements rodées. Le gros interet de la DDR est de pouvoir transmettre deux instructions par cycle d'horloge.
L'idée est d'exploiter les fronts (montants et descendants) d'un signal electrique plutot que le signal lui-méme ce qui equivaut donc a doubler la bande passante puisque à un état correspond deux fronts. 
Voici un petit schema afin de mieux comprendre la structure de transfert de données

On voit bien ici qu'il faut un cycle complet a la SDRAM pour transferer une information alors que la DDR en tranfert une a chaque front du signal ( qu'il soit montant ou descendant ). La DDR a donc bien un bande passante 2x plus inportante

On voit bien ici qu'il faut un cycle complet a la SDRAM pour transferer une information alors que la DDR en tranfert une a chaque front du signal ( qu'il soit montant ou descendant ). La DDR transfere donc bien deux fois plus de données dans une periode t que la SDRAM.
Voici un petit resumé des caracteristiques de la DDR SDRAM :

DDR-SDRAM : Specifications techniques

Type : DDR-SDRAM
Conditionnement : Barettes DIMM de 184 pins
Alimentation : Interface SSTL : 2.5 Volts
CAS : 2.5 ns ou 2 ns
Type de Bus : 64 bits ( 72 bits ou 80 bits pour de l'ECC )
Temps d'acces : 7 ns, 7.5 ns ou 8 ns
Bande Passante : 1.6 Go/s pour de la PC1600 - 2.1 Go/s pour de la PC2100
Type d'acces : 3-1-1-1
Capacité : de 128 Mo à 512 Mo
Type de controle d'erreur : ECC Principalement

CAS Latency

FSB Maximum (MHz)
DDR266A (7N)
DDR266B (75N)
DDR200 (8N)
2

133

100

100

2.5

143

133

125

On voit bien dans le tableau si contre le rapport etroit entre le temps d'acces de la ram et le CAS latency minium a une frequence donnée

 

III ) Packaging et Pinout

La DDR-SDRAM utilise un format de barettes 184 pins bien entendu incompatible avec la SDRAM.
Voici donc deux barettes, une de 184 pins pour PCs de Bureau et une de 200 pins pour ordinateurs portables.

A noter que l'encoche de gauche a disparu, les barettes DDR SDRAM existent en version Unbuffered, Buffered et Registered ( se rapporter au chapitre SDRAM pour la signification ).

Le Pinout d'une barette 184 pins de DDR-SDRAM est le suivant :

Face avant - coté gauche ( pin 1 a 52 )

Face arriere - coté gauche
( pin 93 à 144 )

Face avant - coté droit
( pin 53 a 22 )

Face arriere - coté droit
( pin 145 à 184 )

Pin #

Type

Pin #

Type

Pin #

Type

Pin #

Type

 

1

 

VREF

 

93

 

VSS

 

48

 

A0

 

140

 

NC

2

DQ0

94

DQ4

49

NC

141

A10

3

VSS

95

DQ5

50

VSS

142

NC

4

DQ1

96

VDDQ

51

NC

143

VDDQ

5

DQS0

97

DQS9

52

BA1

144

NC

6

DQ2

98

DQ6

Encoche
7

VDD

99

DQ7

53

DQ32

145

VSS

8

DQ3

100

VSS

54

VDDQ

146

DQ36

9

NC

101

NC

55

DQ33

147

DQ37

10

/RESET

102

NC

56

DQS4

148

VDD

11

VSS

103

NC

57

DQ34

149 DQS13

12

DQ8

104

VDDQ

58

VSS

150

DQ38

13

DQ9

105

DQ12

59

BA0

151

DQ39

14

DQS1

106

DQ13

60

DQ35

152

VSS

15

VDDQ

107

DQS10

61

DQ40

153

DQ44

16

CK1

108

VDD

62

VDDQ

154

/RAS

17

/CK1

109

DQ14

63

/WE

155

DQ45

18

VSS

110

DQ15

64

DQ41

156

VDDQ

19

DQ10

111

NC

65

/CAS

157 /S0

20

DQ11

112

VDDQ

66

VSS

158 NC

21

CKE0

113

NC

67

QS5

159

DQS14

22

VDDQ

114

DQ20

68

DQ42

160

VSS
23

DQ16

115

A12

69

DQ43

161

DQ46

24

DQ17

116

VSS

70

VDD

162

DQ47

25

DQS2

117

DQ21

71 NC

163

NC

26

VSS

118

A11

72

DQ48

164 VDDQ

27

A9

119 DQS11

73

DQ49

165

DQ52

28

DQ18

120

VDD

74

VSS

166

DQ53

29

A7

121

DQ22

75

/CK2

167

NC

30

VDDQ

122

A8

76

CK2

168

VDD

31

DQ19

123

DQ23

77

VDDQ

169

DQS15

32

A5

124

VSS

78

DQS6

170

DQ54

33

DQ24

125

A6 79

DQ50

171

DQ55

34

VSS

126

DQ28

80

DQ51

172

VDDQ
35

DQ25

127

DQ29

81

VSS

173

NC

36

DQS3

128

VDDQ

82

VDDID

174

DQ60

37

A4

129

DQS12

83

DQ56

175

DQ61

38

VDD

130

A3

84

DQ57

176

VSS

39

DQ26

131

DQ30

85

VDD

177

DQS16

40

DQ27

132

VSS

86

DQS7

178

DQ62

41

A2

133

DQ31

87

DQ58

179

DQ63

42

VSS

134

NC

88

DQ59

180

VDDQ

43

A1

135

NC 89

VSS

181

SA0

44

NC

136

VDDQ

90

NC

182

SA1

45

NC

137

CK0

91

SDA

183

SA2
46

VDD

138

/CK0

92

SCL

184

VDDSPD

47

NC

139

VSS

 

     

En rouge les pins d'alimentation
En bleu les pins de masse
En vert les pins de données
En Violet les pins d'adresse 
En marron, les pins non connectées

 

IV ) Annexes - Datasheets

J'ai regroupé ici quelques datasheets consernant les mémoires DDR