弃DDR4迎GDDR6望个人电脑内存统一[6P]

wanghui

前言



         先说ddr3 内存，第三代双倍数据率同步动态随机存取存储器（Double-Data-Rate Three Synchronous Dynamic Random Access Memory，一般称为DDR3 SDRAM），是一种电脑存储器规格。它属于SDRAM家族的存储器产品，提供了相较于DDR2 SDRAM更高的运行性能与更低的电压，是DDR2 SDRAM（四倍数据率同步动态随机存取存储器）的后继者（增加至八倍），也是现时流行的存储器产品。
DDR3 SDRAM为了更省电、传输效率更快，使用了SSTL 15的I/O接口，运作I/O电压是1.5V，采用CSP、FBGA封装方式包装，除了延续DDR2 SDRAM的ODT、OCD、Posted CAS、AL控制方式外，另外新增了更为精进的CWD、Reset、ZQ、SRT、PASR功能。

相对于ddr2的提升情况

第三代DDR3相比起DDR2有更低的工作电压，从DDR2的1.8V降落到1.5V，性能更好更为省电；DDR2的4bit预读升级为8bit预读。DDR3目前最高能够1600Mhz的速度，由于目前最为快速的DDR2内存速度已经提升到800Mhz/1066Mhz的速度，因而首批DDR3内存模组将会从1333Mhz的起跳三种类型DDR内存之间，从内存控制器到内存插槽都互不兼容。
逻辑Bank数量，DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的设计，目的就是为了应对未来大容量芯片的需求。而DDR3很可能将从2GB容量起步，因此起始的逻辑Bank就是8个，另外还为未来的16个逻辑Bank做好了准备。
封装（Packages），DDR3由于新增了一些功能，所以在引脚方面会有所增加，8bit芯片采用78球FBGA封装，16bit芯片采用96球FBGA封装，而DDR2则有60/68/84球FBGA封装三种规格。并且DDR3必须是绿色封装，不能含有任何有害物质。
突发长度（BL，Burst Length），由于DDR3的预取为8bit，所以突发传输周期（BL，Burst Length）也固定为8，而对于DDR2和早期的DDR架构的系统，BL=4也是常用的，DDR3为此增加了一个4-bit Burst Chop（突发突变）模式，即由一个BL=4的读取操作加上一个BL=4的写入操作来合成一个BL=8的数据突发传输，届时可通过A12位址线来控制这一突发模式。而且需要指出的是，任何突发中断操作都将在DDR3存储器中予以禁止，且不予支持，取而代之的是更灵活的突发传输控制（如4bit顺序突发）。
寻址时序（Timing），就像DDR2从DDR转变而来后延迟周期数增加一样，DDR3的CL周期也将比DDR2有所提升。DDR2的CL范围一般在2至6之间，而DDR3则在6至11之间，且附加延迟（AL）的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0至4，而DDR3时AL有三种选项，分别是0、CL-1和CL-2。另外，DDR3还新增加了一个时序参数──写入延迟（CWD），这一参数将根据具体的工作频率而定。
新增功能──重置（Reset），重置是DDR3新增的一项重要功能，并为此专门准备了一个引脚。DRAM业界很早以前就要求增加这一功能，如今终于在DDR3身上实现。这一引脚将使DDR3的初始化处理变得简单。当重置命令有效时，DDR3存储器将停止所有的操作，并切换至最少量活动的状态，以节约电力。在重置期间，DDR3存储器将关闭内在的大部分功能，所有数据接收与发送器都将关闭、所有内部的程序设备将复位，DLL（延迟锁相环路）与时钟电路将停止工作，而且不理睬数据总线上的任何动静。这样一来，将使DDR3达到最节省电力的目的。
新增功能──ZQ校准，ZQ也是一个新增的脚，在这个引脚上接有一个240欧姆的低公差参考电阻。这个引脚通过一个命令集，经由片上校准引擎（ODCE，On-Die Calibration Engine）来自动校验数据输出驱动器导通电阻与终结电阻器（ODT，On-Die Termination）的终结电阻值。当系统发出这一指令之后，将用相对应的时钟周期（在加电与初始化之后用512个时钟周期，在退出自刷新操作后用256个时钟周期、在其他情况下用64个时钟周期）对导通电阻和ODT电阻进行重新校准。

         结论是在同数据速率下ddr3和ddr2差距不大，但是ddr3的后续频率高，而ddr2由于稳定性很难达到如此高的频率，所以ddr3是靠着高数据速率赢了ddr2，而且价格和容量方面的优势也推进了ddr3走人市场。

再说DDR4



         第四代双倍数据率同步动态随机存取存储器（Double-Data-Rate Fourth Generation Synchronous Dynamic Random Access Memory，简称为DDR4 SDRAM），是一种高带宽的电脑存储器规格。它属于SDRAM家族的存储器产品，是自1970年DRAM开始使用以来，现时最新的存储器规格，旨在全面取代旧有的存储器规格。
DDR4-SDRAM提供比DDR3/DDR2-SDRAM更低的供电电压以及更高的带宽，但由于电压标准、物理界面等诸多设计与DDR3-SDRAM等的不一致，因此DDR4-SDRAM与前代DDR3/DDR2/DDR等一样，不会向下兼容。

相对于ddr3的提升情况

由于 DDR3 已经到达其性能和带宽的上限，为了继续满足人们对更高性能和增加带宽的需求，新一代 DDR SDRAM 应运而生。DDR4 的性能更高、DIMM 容量更大、数据完整性更强且能耗更低。DDR4 每引脚速度超过 2Gbps 且功耗低于 DDR3L（DDR3 低电压），能够在提升性能和带宽 50% 的同时降低总体计算环境的能耗。这代表着对以前内存技术的重大改进，并且能源节省高达 40%。除性能优化、更加环保、低成本计算外，DDR4 还提供用于提高数据可靠性的循环冗余校验 (CRC)，并可对链路上传输的“命令和地址”进行完整性验证的芯片奇偶检测。此外，它还具有更强的信号完整性及其他强大的 RAS 功能。


      
（1）储存容量：
单一的DDR4芯片拥有比DDR3多一倍的储存空间，而每个DDR4模块(module)最多可搭载8个DDR4芯片，比DDR3多一倍。也就是说，DDR4模块的最大容量比DDR3多4倍。主板上相同的位置，DDR4可容纳更大的内存容量。换个角度来说，在容量需求不变的情况下，DDR4所需的空间比DDR3要小。
（2）传输速度：
DDR3的传输速度从800MHz(MHz=每秒百万次)到2133MHz不等；DDR4的传输速度从2133MHz起跳，目前的规格定义到3200MHz，将来可望达到4266MHz。
（3）耗电量：
省电是DDR4最明显的改进之处。DDR3所需的标准电源供应是1.5V(伏特，电压单位)，而DDR4降至1.2V，专门为移动设备设计的低功耗DDR4(LPDDR4)更降至1.1V。
除了降低工作电压，DDR4支持深度省电模式(Deep Power Down Mode)，在暂时不需要用到内存的时候可进入休眠状态，无须更新内存(Refresh)，可进一步减少待机时功率的消耗。
ddr4要出来拯救世界？我对此只能深表呵呵。
         想知道其中的原因吗？
1：DDR4的读写效率会比DDR3低
DDR4的输入频率频率或许可以比DDR3快上一倍，但内存的反应速度并没有增快一倍，因此只好定义更多的读写起始周期来因应。
2：加入内存群组(bank group)的限制
         DDR4虽然将内存组数增加到了16，但却加入内存群组(bank group)的限制。不同bank但若属于同一个bank group，连续读写指令间必须增加等待时间周期，造成数据总线的闲置机率升高，传输效能降低。
3：DDR4是摩尔定律的结果
         DDR4因为纳米光刻技术的发展，才如此的嚣张，及其原因是因为DDR3使用的纳米光刻技术只有100纳米到45纳米，只有少数的高端产皮用到了20纳米。如此一来其实，DDR4电压低了，频率高了，功耗低了，几乎完全是靠物理工艺上的进步。
4：DDR4价格
DDR4价格如果不能大幅降低，对桌面计算机的消费者而言，改用DDR4的诱因不大。尤其是现在的diy市场低迷的情况下，大部分都只是在卖品牌机，而品牌机也有价格因素， 16g内存价格比一个i7的cpu还贵。所谓的大容量内存根本就没人买单，而且有几个品牌机官方标配能上到16g DDR4内存的。





5：DDR4性能
DDR4性能才刚刚等同于GDDR5的显存芯片的带宽性能，而且其他方面还没有GDDR5
成熟，价格方向，如果GDDR5量产多的，价格反而比DDR4便宜。
迎GDDR6 市场不是仅有ddr4，ddr3内存
先介绍下现在的显存芯片



专用于显卡上的高频GDDR5内存，它基于DDR3内存标准，为何我要提到它，GDDR5（Graphics Double Data Rate, version 5）SDRAM为一种高性能显卡用存储器，专为高带宽需求电脑应用所设计。GDDR5显示存储器使用了DQ并行双总线，说以提到它是其高带宽的特点，低延迟，可变的位宽，并且轻松的就能达到高带宽，几百块的显卡内存带宽80gb/s。

如果采用显存芯片作为内存的弊端

GDDR5的总线和ddr3的并不相同，需要从新设计CPU内存控制器，及其主板电路设计，应为其与DDR3的源于关系，想必对于技术巨头的intel也不是什么难事，软件方向则是微软的windows操作系统能否兼容，intel与amd更换内存控制器，三大内存生产商供应更多内存芯片，也不用从新设计大部分的东西，生产设备也无需更换，因生产成本低廉价格也比较便宜。
优点也有好多:
（1）对于核心显卡的内存带宽不够的问题得以解决
对于这点上ddr4也可以做到但是价格昂贵。未来可能会出现分辨率更高的屏幕，核心显卡本身自带的内存始终有限，根据现在情况看ddr3始终不及GDDR5的带宽，但是ddr4时代后会出现GDDR6，如此DDR4也不及GDDR6的带宽，显卡内存在高分屏下吃紧，但是DDR4不及GDDR6带宽，使用GDDR6内存会导致核心显卡性能上升，使用DDR4内存会导致核心显卡性能下降，这点在amd的apu体验更加明显。在ddr3时代就有人测试过，因内存带宽问题可使apu图形性能提升一倍。
（2）如果使用GDDR6内存
独立显卡的内存是统一的，共享内存将不是问题，会消除交换数据问题，并且还能提供独立的带宽，使独立显卡处理能力更强，而笔记本电脑则会没有独立显存，变为可更换的共享的显存。巨大的带宽和很低的延迟。使笔记本更具有可玩性，
（3）将简化个人电脑的设计，降低功耗提高稳定性。
（4）解决系统带宽始终不够的问题
对于多核cpu来说带宽就是一切，而图形显卡天生的多流处理器，催生了带宽很大的GDDR5，如今用到cpu上也是为时不晚。
（5）个人电脑提升巨大可促使消费者更换电脑