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1999年随着Intel Pentium III的大量上市，CPU的速度变得越来越快，计算机的整体性能也得到了较大的提升，内存子系统从早期的66MHz EDO DRAM 发展到100/133MHz SDRAM，如果速度、带宽再不提升的话，将会成为系统整体性能提升的瓶颈。为此，Intel与很有实力的存储芯片生产公司－RamBus结为联盟，计划全面支持RamBus RDRAM。在这种情况下Intel完全摒弃了SDRAM架构转而推出只支持RDRAM的i820、i840、i850芯片组以及Pentium 4 CPU。
Intel的此举令它的主要两个竞争对手VIA和AMD感受到了巨大的威胁，它们也不甘苟活在Intel的阴影下，对Intel亦步亦趋，在看准了RAMBUS RDRAM架构成本太高、技术不成熟、目前市场接受的难度较大等致命弱点后，联合推出了DDR SDRAM内存架构以抗衡Intel的RAMBUS RDRAM架构。
从在KX133、KT133芯片组和Duron及Athlon上互相抬轿到联合力推PC133 SDRAM标准，VIA和AMD两者的合作都取得了很大的成功，逐渐蚕食Intel的主要市场。同样这一次，DDR SDRAM架构在与RAMBUS RDRAM的较量中逐渐占据了上风，得到了全球大多数半导体厂商的支持，其中就包括已抛弃RAMBUS架构的Intel公司。现在DDR SDRAM已经成为业界事实上的标准了，各种产品也纷纷推出。
下面我们就给大家详细介绍一下DDR SDRAM的方方面面。
原理
何谓DDR SDRAM内存？首先从字面上理解，DDR就是双倍数据传输率（Double Data Rate），DDR SDRAM就是双倍数据传输率的SDRAM，DDR内存是更先进的SDRAM。SDRAM只在时钟周期的上升沿传输指令、地址和数据。而DDR内存的数据线有特殊的电路，可以让它在时钟的上下沿都传输数据。所以DDR在每个时钟周期可以传输两个字(四个字节)，而SDRAM只能传输一个字。所以DDR代表Double Data Rate---双倍数据速率。举例来说，DDR266能提供2.1GB/S的内存带宽，而单通道的RAMBUS只有1.6GB/S，双通道也不过3.2GB/S，可以看到DDR架构可以提供堪于RAMBUS媲美的优异性能。更重要的是它作为一个开发的标准规格，不需支付任何厂商专利金。另外由于它是基于SDRAM的设计制造技术，因此厂房、流水线等设备的更新成本也可降到最低。以上种种原因，使得DDR SDRAM的价格不比普通的SDRAM贵多少，市场的接受度也非常高，也是DDR SDRAM在于RAMBUS RDRAM的较量中占据上风的原因。
DDR内存在DRAM阵列和数据线之间有一个特殊的逻辑部件，这个叫DQS的部件产生闪频信号使得数据输出与外部时钟信号同步。数据在输出时不必等待下一个时钟的上升沿，转而以DQS信号为依据就可以在时钟的下沿也同步地输出数据。简单地说，就是用DQS信号来增加一个特殊的"时钟上沿"，而这个"时钟上沿"与外部时钟的下沿相对应。写入数据时，由芯片组的内存接口电路产生DQS信号，使数据输入与时钟同步，实现在时钟上下沿写入。这些闪频电路虽然会增加芯片内核的面积，但增加的量很小，可以忽略不计。
DDR技术其实并不复杂，在SDRAM诞生之初所有应用条件就已经满足，只不过是在当时的软硬件环境下，仅用时钟上沿传输数据就已经绰绰有余，没有必要急着发展DDR。
DDR内存规格
图1 DDR266 SDRAM 内存条
DDR内存目前有两个版本：PC1600(DDR200)和PC2100(DDR266)，在下表中可以看到它们的总线宽度、工作频率和峰值带宽。
表1 PC1600(DDR200)和PC2100(DDR266)技术规格
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RAM类型 |
总线宽度 |
频率 |
每周期传输数据数 |
最大带宽 |
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PC2100(DDR266) |
64位 |
133MHz |
2 |
133×2×64位＝2100MB/s |
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PC1600(DDR200) |
64位 |
100MHz |
2 |
100×2×64位＝1600MB/s |
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SDRAM133 |
64位 |
133MHz |
1 |
133×64位＝1064MB/s |
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SDRAM100 |
64位 |
100MHz |
1 |
100×64位＝800MB/s |
可以看出工作在133MHZ的DDR内存比PC-133内存带宽高出一倍，而且超过了RDRAM的1.6GB/s。注：这些只是理论速度，是带宽的峰值，通常情况下设备不会在如此高的频率下工作。在现有的SDRAM核心速度下应用DDR技术还是比较容易的，可以期望以后出现工作在150MHZ的DDR内存，速度将达到300MHZ的DDR内存，供大家参考。
表2 DDR SDRAM生产厂商
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公司名称 |
型号 |
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Apacer |
K4H240838b-TCB0 |
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Buffalo |
K4H240838b-TCB0 |
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Infineon |
HYB25D256800T-7 |
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KingMax |
NANYA NT5DS16M8AT-8B |
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KingMax |
NANYA NT5DS32M8AT-8B |
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Micron |
MT 46V16M8-75 |
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Micron |
MT 46V16M8-8(128MB TECH) |
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Micron |
MT 46V16M8-75 |
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Micron |
MT 46V16M8-8 |
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NEC |
D45D128842G5-C75-9LG |
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SAMSUNG |
K4H280838B-TCA0 |
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SAMSUNG |
K4H280838B-TCB0 |
SDRAM的规格为168-pin，但DDR SDRAM则为184-pin，电压上也由3.3v调低至2.5v。两者的外观非常相似，但DDR SDRAM只有一个定位槽，而普通的SDRAM有两个定位槽，两者并不兼容不能混插，
从图3我们可以看到MICRON的PC2100的DDR RAM的内存芯片的编号为MT 46v8MB TG -75 ES B。信息中可以看出每一片内存芯片的容量为8MB，在板上有8片，8X8正好64MB,内存芯片的速度为-75即为133MHz。在购买时一定要注意每条DDR RAM上的信息，CL值越低，性能越好,芯片的纳秒越低，速度越快。
按照内存的CAS延迟来分，DDR SDRAM分为两种2和2.5，在SDRAM内存中，CAS值可分为2和3。一般定义CAS 2/PC2100叫做"DDR-266A",CAS2.5/PC2100叫做"DDR-266B"，PC1600以此类推。
由于DDR SDRAM内存条的电压是2.5V，所以它很适合用在笔记本电脑上，下图就是几种用在笔记本电脑上的DDR内存条。
支持DDR内存的芯片组
作为PC平台新的内存标准，DDR SDRAM当前迫切需要主板芯片组对其进行支持。在前面我们已经提到，不少主板芯片组厂商已经决定对新标准提供支持，下面就来一一介绍支持DDR SDRAM的芯片组。
·VIA威盛
作为DDR SDRAM内存标准的本家，VIA新的芯片组当然少不了对它的支持。
VIA新近推出了支持DDR的芯片组Apollo Pro266和Apollo KT266，分别对应Intel的Socket 370和AMD的Slot A/Socket A架构。
Apollo Pro266芯片组由VT8633北桥芯片和VT8233南桥芯片组成，功能非常强大，主要性能如下：
·支持单个或多个Intel PentiumIII/Celeron处理器，以及VIA的Cyrix III处理器
·支持66/100/133/200/266MHz前端总线设定
·支持2x/4x AGP总线Fast Write传输
·支持容量高达4GB的DDR266、PC133和VCM内存
·支持传输率高达266MB/s的V-LINK南北桥传输接口
·支持ACR接口
·整合六声道AC'97音效
·整合10/100Mbps高速以太网及家用网络（Home PNA）控制部件
·支持ATA33/66/100高速硬盘传输接口
在此以后，VIA会推出面向个人电脑的下一代芯片组框架HDIT（高带宽互连技术），该框架对应DDR SDRAM，有Intel和AMD两个版本。该芯片组框架不仅可以用于个人电脑，而且还可用于服务器以及工作站的扩展性，除了对应多处理器外，还准备了被称为HDIT的高速数据传输模式。
对应HDIT的下一代芯片组由HDIT North Bridge芯片和HDIT South Bridge芯片构成。这两个芯片之间通过被称为V-Link的512MB/s的总线连接。V-Link的时钟频率为66MHz或者133MHz。威盛计划从2001年上半年开始供应该芯片组的工业样品。
HDIT NB配备了对应DDR266的DDR SDRAM接口以及对应AGP 4X的端口。如使用被称为HDIT的工作模式，可以将内存总线带宽扩展到4.2GB/s。此时的数据总线宽度为128bit。此外还可以连接最多4个微处理器。
在框架标准上，HDIT NB和AGP端口以及I/O端口之间的数据传输速度最高可扩展到2.1GB/s。 并且准备了用来与HDIT NB连接使用的PCI-X LSI（相同的频率下，PCI-X将能提供比PCI高15-35%的性能。 PCI-X可以支持66,100,133MHz这些频率，而在未来，可能将提供更多的频率支持。 ）。HDIT SB内置ATA-100的EIDE控制器及PCI控制器。配备6个USB端口及66MHz的LPC(low pin count)总线，对应音频端口。
·Ali扬智
Ali和VIA一样是一家台湾的芯片组厂商，虽然规模较小，但实力也不容忽视。最好的证据就是第一块真正支持DDR SDRAM标准的芯片组就是Ali的MAGiK1芯片组。MAGiK1芯片组还有一种移动版本MobileMAGiK1，我们难以想象当向来速度不快的笔记本电脑系统中使用上DDR SDRAM的极速感觉。
Ali另一块支持DDR SDRAM标准的芯片组是M1651，它对应的是Intel的Socket 370架构。除了支持的CPU架构不同以外，其他特性应该和MAGiK1芯片组差不多。
MAGiK1一样是M1535D+。性能上除了配合的CPU不同以外没有什么差别。
这两款芯片组的功能大致相同，主要性能如下：
·支持六个内存插槽，支持最高3GB的DDR、PC-133内存
·支持66/100/133/200/266MHz前端总线设定
·支持2x/4x AGP总线
·支持六个USB接口
·整合I/O APIC支持多个处理器
AMD
AMD推出的760芯片组，北桥是AMD-761芯片，可向Athlon提供100MHZ和133MHZ的前端总线，最大支持4GB的PC1600/PC2100的DDR内存和AGPX4。南桥的AMD-766芯片掌管周边设备和接口，支持ATA-100。
它的主要性能如下：
·支持AMD的Athlon/Duron系列处理器
·支持六个PCI插槽
·支持66/100/133/200/266MHz前端总线设定
·支持2x/4x AGP总线Fast Write传输
·支持ATA33/66/100高速硬盘传输接口
·双通道USB控制器，支持六个USB接口
现在市面上出现的支持DDR SDRAM的主板主要是用这三种芯片组，其中采用AMD760芯片组的最多，共计有十一家，如下表所示：
表3 采用AMD760芯片组的主板
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主板型号 |
南桥 |
布局规格 |
DDR DIMM |
AGP |
PCI |
ISA |
AMR |
主要特点 |
|
华硕A7M266 |
VIA686B |
ATX |
4 |
AGP PRO |
5 |
0 |
1 |
C-Media声卡
3Com局域网卡
最高180MHz FSB |
|
Aopen MK7A |
VIA686B |
Micro ATX |
2 |
1 |
3 |
0 |
0 |
|
|
建諅 |
VIA686B |
Micro ATX |
2 |
1 |
3 |
0 |
0 |
|
|
映泰M7MIB |
VIA686B |
ATX |
4 |
1 |
5 |
1 |
1ACR |
|
|
映泰M7MIA |
VIA686B |
ATX |
2 |
AGP PRO |
5 |
1 |
1AMR |
|
|
钻石AK76 |
VIA686B |
ATX |
2 |
1 |
6 |
0 |
0 |
|
|
磐英EP-8K7A |
VIA686B |
ATX |
2 |
1 |
6 |
0 |
0 |
ATA/100 RAID HPT370侦错卡 |
|
大众AD-11 |
VIA686B |
ATX |
2 |
1 |
5 |
0 |
1 |
|
|
技嘉GA-7DX |
VIA686B |
ATX |
2 |
1 |
5 |
0 |
1 |
Creative PCI128声卡 |
|
微星MS-6341 |
VIA686B |
ATX |
4 |
AGP PRO |
5 |
0 |
0 |
Adaptec的双通道Ultra 160 SCSI |
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泰安S2398 |
AMD766 |
ATX |
2 |
1 |
6 |
0 |
0 |
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大家会发现上表中大部分主板用的南桥芯片不是AMD 766，而是VIA686B，这是因为AMD 766除了支持ATA100外，就没有什么新性能了，而VIA686B可以提供比AMD 766更多的特性（如板载AC'97音效），再加上两者管脚完全兼容，所以绝大多数AMD 760主板都采用VIA686B作为南桥芯片。
小结
优点：DDR可以在不提高时钟频率的情况下，使数据传输率提高一倍，冲破了自80386以来的总线-内存系统瓶颈。DDR潜能极大，带宽还有许多提高空间，但是当前的处理器还未能利用如此高的带宽，不能直接带来成倍的性能增益。
缺点：需要新的高速时钟同步电路和符合JEDEC标准的存储器模块，所以主板和芯片组的成本较高。
目前总体的状况是，DDR内存成为主流已是必然，在上市之初，它将主要针对高端市场的服务器及高级工作站，之后它将慢慢进入低端台式电脑领域。
目前市场上的DDR内存条有64MB、128MB和256MB三种容量，价格非常昂贵，这是因为对芯片厂商来说，一方面迫于INTEL的压力，另一方面没有合适的主板支持，各厂商在量产DDR内存的问题上很难达成共识，所以DDR内存芯片降价还需耐心等待。希望芯片厂商、内存厂商和主板厂商要协调好，不要让用户面对有板无条或者有条无板的烦恼。预计到2001年底会推出512MB和1GB的DDR内存条，并且价格只会比同容量的SDRAM高出5%左右。
DDR SDRAM就先介绍到这，很快将会有支持DDR的主板评测报告了。
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