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DDR4与DDR3有什么区别?相比DDR3,DDR4有哪些改进? (3)

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2014-04-16 12:16 www.pc841.com 0

如果说Bank Group是DDR 4内存带宽提升的关键技术的话,那么点对点总线则是DDR4整个存储系统的关键性设计,对于DDR3内存来说,目前数据读取访问的机制是双向传输。而在DDR4内存中,访问机制已经改为了点对点技术,这是DDR4整个存储系统的关键性设计。

在DDR3内存上,内存和内存控制器之间的连接采用是通过多点分支总线来实现。这种总线允许在一个接口上挂接许多同样规格的芯片。我们都知道目前主板上往往为双通道设计四根内存插槽,但每个通道在物理结构上只允许扩展更大容量。这种设计的特点就是当数据传输量一旦超过通道的承载能力,无论你怎么增加内存容量,性能都不见的提升多少。这种设计就好比在一条主管道可以有多个注水管,但受制于主管道的大小,即便你可以增加注水管来提升容量,但总的送水率并没有提升。因此在这种情况下可能2GB增加到4GB你会感觉性能提升明显,但是再继续盲目增加容量并没有什么意义了,所以多点分支总线的好处是扩展内存更容易,但却浪费了内存的位宽。

因此,DDR4抛弃了这样的设计,转而采用点对点总线:内存控制器每通道只能支持唯一的一根内存。相比多点分支总线,点对点相当于一条主管道只对应一个注水管,这样设计的好处可以大大简化内存模块的设计、更容易达到更高的频率。不过,点对点设计的问题也同样明显:一个重要因素是点对点总线每通道只能支持一根内存,因此如果DDR4内存单条容量不足的话,将很难有效提升系统的内存总量。当然,这难不道开发者,3DS封装技术就是扩增DDR4容量的关键技术。

容量剧增 最高可达128GB

容量剧增 最高可达128GB

3DS(3-Dimensional Stack,三维堆叠)技术是DDR4内存中最关键的技术之一,它用来增大单颗芯片的容量。

3DS技术最初由美光提出的,它类似于传统的堆叠封装技术,比如手机芯片中的处理器和存储器很多都采用堆叠焊接在主板上以减少体积—堆叠焊接和堆叠封装的差别在于,一个在芯片封装完成后、在PCB板上堆叠;另一个是在芯片封装之前,在芯片内部堆叠。一般来说,在散热和工艺允许的情况下,堆叠封装能够大大降低芯片面积,对产品的小型化是非常有帮助的。在DDR4上,堆叠封装主要用TSV硅穿孔的形式来实现。

所谓硅穿孔,就用激光或蚀刻方式在硅片上钻出小孔,然后填入金属联通孔洞,这样经过硅穿孔的不同硅片之间的信号可以互相传输。在使用了3DS堆叠封装技术后,单条内存的容量最大可以达到目前产品的8倍之多。举例来说,目前常见的大容量内存单条容量为8GB(单颗芯片512MB,共16颗),而DDR4则完全可以达到64GB,甚至128GB。

更低功耗 更低电压

更低的电压:这是每一代DDR进化的必备要素,DDR4已经降至1.2V

首先来看功耗方面的内容。DDR4内存采用了TCSE ( Temperature Compensated Self-Refresh,温度补偿自刷新,主要用于降低存储芯片在自刷新时消耗的功率)、TCARtemperature Compensated Auto Refresh,温度补偿自动刷新,和T CSE类似)、DBI(Data Bus Inversion,数据总线倒置,用于降低VDDQ电流,降低切换操作)等新技术。

这些技术能够降低DDR4内存在使用中的功耗。当然,作为新一代内存,降低功耗最直接的方法是采用更新的制程以及更低的电压。目前DDR4将会使用20nm以下的工艺来制造,电压从DDR3的1.5V降低至DDR4的1.2V,移动版的SO-DIMMD DR4的电压还会降得更低。而随着工艺进步、电压降低以及联合使用多种功耗控制技术的情况下,DDR4的功耗表现将是非常出色的。

人们对于DDR4的期望是相当高的,对于它的上市已经等待已久,不过要知道DDR3花了足足三年的时间才完成对DDR2的取代,而DDR4的野心却是大多了,虽然要到今年底才会正式登场亮相,但是明年就有打算要占据半壁江山,成为新的主流规格。接下来让我们看一下近期关于各个厂商关于DDR4内存的生产发布情况。

支持下一代处理器 威刚DDR4内存曝光

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