ddr4怎麼樣?ddr4和ddr3的區別

ddr4怎麼樣

　　在春暖花開的季節裡，內存市場也迎來了新春，這段時間，各大內存顆粒、模組廠商都突然活躍起來，紛紛宣揚各自的DDR4產品進展，雖然DDR4內存標準規範的正式公布是在2012年9月底，不過DDR4內存規格原計劃是在2011年制定完成，2012年開始投入生產並上市的。所以在之前的很長一段時間，三星、SK海力士、美光等多家DRAM廠商都已經完成了DDR4內存晶片的開發，並計劃進行量產，奈何DDR4內存標準一直未見公布，他們也不敢輕舉妄動。所以可以說DDR4內存的出現已經是醞釀已久了。

　　如今DDR4已經欲勢待發，只是在等待相應的主板與CPU上市了，那麼相比DDR3，都有了哪些比較重要的改進呢?一起來看一下：

　　1.DDR4內存條外觀變化明顯，金手指變成彎曲狀

　　2.DDR4內存頻率提升明顯，可達4266MHz

　　3.DDR4內存容量提升明顯，可達128GB

　　4.DDR4功耗明顯降低，電壓達到1.2V、甚至更低

　　很多電腦用戶可能對於內存的內在改進不會有太多的關注，而外在的變化更容易被人發現，一直一來，內存的金手指都是直線型的，而在DDR4這一代，內存的金手指發生了明顯的改變，那就是變得彎曲了，其實一直一來，平直的內存金手指插入內存插槽後，受到的摩擦力較大，因此內存存在難以拔出和難以插入的情況，為了解決這個問題，DDR4將內存下部設計為中間稍突出、邊緣收矮的形狀。在中央的高點和兩端的低點以平滑曲線過渡。這樣的設計既可以保證DDR4內存的金手指和內存插槽觸點有足夠的接觸面，信號傳輸確保信號穩定的同時，讓中間凸起的部分和內存插槽產生足夠的摩擦力穩定內存。

　　其次，DDR4內存的金手指本身設計有較明顯變化。金手指中間的「缺口」也就是防呆口的位置相比DDR3更為靠近中央。在金手指觸點數量方面，普通DDR4內存有284個，而DDR3則是240個，每一個觸點的間距從1mm縮減到0.85mm，筆記本電腦內存上使用的SO-DIMM DDR4內存有256個觸點，SO-DIMM DDR3有204個觸點，間距從0.6毫米縮減到了0.5毫米。

　　第三，標準尺寸的DDR4內存在PCB、長度和高度上，也做出了一定調整。由於DDR4晶片封裝方式的改變以及高密度、大容量的需要，因此DDR4的PCB層數相比DDR3更多，而整體尺寸也有了不同的變化，如上圖。

頻率和帶寬提升巨大

　　DDR4最重要的使命當然是提高頻率和帶寬。DDR4內存的每個針腳都可以提供2Gbps(256MB/s)的帶寬，DDR4-3200那就是51.2GB/s，比之DDR3-1866高出了超過70%。在DDR在發展的過程中，一直都以增加數據預取值為主要的性能提升手段。但到了DDR4時代，數據預取的增加變得更為困難，所以推出了Bank Group的設計。

　　Bank Group架構又是怎樣的情況?具體來說就是每個Bank Group可以獨立讀寫數據，這樣一來內部的數據吞吐量大幅度提升，可以同時讀取大量的數據，內存的等效頻率在這種設置下也得到巨大的提升。DDR4架構上採用了8n預取的Bank Group分組，包括使用兩個或者四個可選擇的Bank Group分組，這將使得DDR4內存的每個Bank Group分組都有獨立的激活、讀取、寫入和刷新操作，從而改進內存的整體效率和帶寬。如此一來如果內存內部設計了兩個獨立的Bank Group，相當於每次操作16bit的數據，變相地將內存預取值提高到了16n，如果是四個獨立的Bank Group，則變相的預取值提高到了32n。

　　如果說Bank Group是DDR 4內存帶寬提升的關鍵技術的話，那麼點對點總線則是DDR4整個存儲系統的關鍵性設計，對於DDR3內存來說，目前數據讀取訪問的機制是雙向傳輸。而在DDR4內存中，訪問機制已經改為了點對點技術，這是DDR4整個存儲系統的關鍵性設計。

　　在DDR3內存上，內存和內存控制器之間的連接採用是通過多點分支總線來實現。這種總線允許在一個接口上掛接許多同樣規格的晶片。我們都知道目前主板上往往為雙通道設計四根內存插槽，但每個通道在物理結構上只允許擴展更大容量。這種設計的特點就是當數據傳輸量一旦超過通道的承載能力，無論你怎麼增加內存容量，性能都不見的提升多少。這種設計就好比在一條主管道可以有多個注水管，但受制於主管道的大小，即便你可以增加注水管來提升容量，但總的送水率並沒有提升。因此在這種情況下可能2GB增加到4GB你會感覺性能提升明顯，但是再繼續盲目增加容量並沒有什麼意義了，所以多點分支總線的好處是擴展內存更容易，但卻浪費了內存的位寬。

　　因此，DDR4拋棄了這樣的設計，轉而採用點對點總線：內存控制器每通道只能支持唯一的一根內存。相比多點分支總線，點對點相當於一條主管道只對應一個注水管，這樣設計的好處可以大大簡化內存模塊的設計、更容易達到更高的頻率。不過，點對點設計的問題也同樣明顯：一個重要因素是點對點總線每通道只能支持一根內存，因此如果DDR4內存單條容量不足的話，將很難有效提升系統的內存總量。當然，這難不道開發者，3DS封裝技術就是擴增DDR4容量的關鍵技術。

容量劇增 最高可達128GB

　　3DS(3-Dimensional Stack，三維堆疊)技術是DDR4內存中最關鍵的技術之一，它用來增大單顆晶片的容量。

　　3DS技術最初由美光提出的,它類似於傳統的堆疊封裝技術，比如手機晶片中的處理器和存儲器很多都採用堆疊焊接在主板上以減少體積—堆疊焊接和堆疊封裝的差別在於，一個在晶片封裝完成後、在PCB板上堆疊;另一個是在晶片封裝之前，在晶片內部堆疊。一般來說，在散熱和工藝允許的情況下，堆疊封裝能夠大大降低晶片面積，對產品的小型化是非常有幫助的。在DDR4上，堆疊封裝主要用TSV矽穿孔的形式來實現。

　　所謂矽穿孔，就用雷射或蝕刻方式在矽片上鑽出小孔，然後填入金屬聯通孔洞，這樣經過矽穿孔的不同矽片之間的信號可以互相傳輸。在使用了3DS堆疊封裝技術後，單條內存的容量最大可以達到目前產品的8倍之多。舉例來說，目前常見的大容量內存單條容量為8GB(單顆晶片512MB，共16顆)，而DDR4則完全可以達到64GB，甚至128GB。

更低功耗 更低電壓

　　更低的電壓：這是每一代DDR進化的必備要素，DDR4已經降至1.2V。

　　首先來看功耗方面的內容。DDR4內存採用了TCSE ( Temperature Compensated Self-Refresh，溫度補償自刷新，主要用於降低存儲晶片在自刷新時消耗的功率)、TCARtemperature Compensated Auto Refresh，溫度補償自動刷新，和T CSE類似)、DBI(Data Bus Inversion，數據總線倒置，用於降低VDDQ電流，降低切換操作)等新技術。

　　這些技術能夠降低DDR4內存在使用中的功耗。當然，作為新一代內存，降低功耗最直接的方法是採用更新的製程以及更低的電壓。目前DDR4將會使用20nm以下的工藝來製造，電壓從DDR3的1.5V降低至DDR4的1.2V，移動版的SO-DIMMD DR4的電壓還會降得更低。而隨著工藝進步、電壓降低以及聯合使用多種功耗控制技術的情況下，DDR4的功耗表現將是非常出色的。

　　人們對於DDR4的期望是相當高的，對於它的上市已經等待已久，不過要知道DDR3花了足足三年的時間才完成對DDR2的取代，而DDR4的野心卻是大多了，雖然要到今年底才會正式登場亮相，但是明年就有打算要佔據半壁江山，成為新的主流規格。接下來讓我們看一下近期關於各個廠商關於DDR4內存的生產發布情況。

支持下一代處理器 威剛DDR4內存曝光

　　威剛近日正式宣布了自己的首批DDR4內存產品，威剛首發的DDR4並不多，只有標準的伺服器型ECC RDIMM，容量4GB、8GB、16GB，額定頻率也是2133MHz，電壓1.2，產品編號AD4R2133W4G15、AD4R2133Y8G15、AD4R2133Y16G15。

　　不過威剛表示，DDR4版本的ECC SO-DIMM、VLP RDIMM、LRDIMM等類型也都正在研發之中，很快就會陸續推出。

　　這些內存都是供伺服器、工作站使用的，威剛也說他們一直在與Intel密切合作，其DDR4內存完全支持下一代伺服器平臺Haswell-EP Xeon E5-2600 v3。

　　至於消費級的DDR4內存，誰也沒有任何消息，不過Intel將在第三季度推出首個支持DDR4的桌面發燒平臺Haswell-E，相信很快就會有新內存跟上。

2400MHz DDR4試產 美光DDR4大規模開工

　　威剛早些時候正式宣布了他們的首批DDR4內存產品，美光也不甘示弱，宣布其DDR4內存已經大規模投產，並在逐步提高產量。

　　美光表示，目前量產的是4Gb DDR4內存顆粒，標準頻率為2133MHz，並特別與Intel合作，針對將在下半年發布的下一代伺服器平臺Xeon E5-2600 v3進行了優化。

　　新平臺架構基於22nm Haswell-EP，將取代去年9月份發布的Ivy Bridge-EP E5-2600 v2，主要面向雙路伺服器領域。

　　目前已經發布的DDR4內存頻率都只有2133MHz，這其實是DDR3也可以輕鬆達到的高度，自然不能凸顯新內存的優勢。美光稱，2400MHz DDR4正在試產，預計2015年正式投產(也就是說今年別期望啥了)。

　　美光還透露，他們將陸續推出符合JEDEC DDR4標準的完整產品線，涵蓋RDIMM、LRDIMM、VLP RDIMM、UDIMM、SO-DIMM各種規格，ECC也可選有無，到今年第三季度初的時候還會增加NVDIMM。

窄條兼容性強 Virtium發布DDR4內存

　　DDR4內存終於全面開花結果了。嵌入式存儲廠商Virtium今天也推出了他們的DDR4產品，而且非常特殊，首次採用了ULP超小型規格，高度只有區區17.8毫米(0.7英寸)。

　　DDR4 DIMM內存的標準高度為31.25毫米，稍稍高於DDR3 30.35毫米，而在筆記本上的SO-DIMM高度為30毫米，針對高密度伺服器的VLP甚小型規格只有18.3-18.7毫米(0.72-0.738英寸)。

　　ULP則是所有類型中最為小巧的，只有標準型的一半多，適用於空間狹窄的嵌入式領域。

　　Virtium ULP DDR4內存也是伺服器型的URIMM，單條容量4GB(單Rank)、8GB(雙Rank)、16GB(雙Rank)，標準頻率2133MHz，標準電壓1.2V，標準耐受溫度範圍0～85℃，擴展/工業耐受溫度範圍-25/-40～95℃，五年質保。

　　Virtium表示，這種內存已經經過了客戶的測試和驗證，即將批量供貨。

DDR4變活躍 三星加速投產DDR4內存顆粒

　　這段時間，各大內存顆粒、模組廠商都突然活躍起來，紛紛宣揚各自的DDR4產品進展，而作為DRAM行業領頭羊、第一家量產DDR4的三星電子又怎麼能保持沉默?韓國巨頭近日宣布，正在加速投產DDR4內存顆粒、內存條。

　　和威剛、美光一樣，三星也特別提到了Intel將在下半年發布的新一代伺服器平臺Haswell-EP Xeon E5-2600 v3，稱自家的DDR4內存就是為該平臺準備的。

　　三星目前已經量產的DDR4內存都是單Die 4Gb(512MB)的容量，提供x4、x8、x16等不同晶片封裝規格，單條容量最高32GB，頻率是標準的2133MHz，規格涵蓋RDIMM、LPDIMM、ECC SODIMM等等。

　　下一步，三星會逐漸轉向單Die 8Gb、單條64GB，2400MHz頻率也已經達成。