حافظه DDR یا Double Data Ram و SDRAM چیست؟ و چه نسل هایی دارد؟
امروزه برای خرید کامپیوتر و لپ تاپ نیاز است تا اطلاعاتی درباره مشخصات فنی آن داشته باشیم تا بتوانیم بهترین انتخاب را داشته باشیم. یکی از نکات فنی برای سیستم‌های کامپیوتری، حافظه DDR است. در این مقاله نگاهی به این حافظه انداخته‌ایم و عملکرد و تفاوت آن در نسل‌های مختلف را بررسی کرده‌ایم. برای آشنایی بیشتر با این قطعه در ادامه این مقاله همراه ما باشید.
DDR SDRAM چیست؟
DDR SDRAM یک استک از کلمات اختصاری یا آکرونیم‌ها است. DDR مخفف کلمه انگلیسی Double Data Rate به معنی انتقال دیتای دو برابر است. از طرفی SDRAM نیز مخففی برای Synchronus Dynamic Random Access Memory به معنی حافظه دسترسی تصادفی داینامیک یا پویا است. این نوع حافظه به عنوان یکی از جدیدترین نسل‌های RAM شناخته می‌شوند و در سیستم‌های کامپیوتری زیادی از آن استفاده می‌شود. درباره این استک‌ها می‌توان گفت که برای اولین بار محصول DRAM در دهه ۷۰ میلادی به بازار عرضه شد. DRAM به گونه‌ای بود که با هیچ المان تاثیرگذار خارجی تنظیم نمی‌شد. این مسئله مشکلی را در سازماندهی دیتاها برای ایجاد فرایند مرتبط با صف بندی آن‌ها به وجود آورد. همین ناهم‌زمان بودن DRAM باعث شد تا در سرعت پردازش از رقبای خود عقب بیفتد.
نگاهی به گذشته SDRAM
SDRAM بر خلاف نسخه قدیمی خود به صورت هم‌زمان عمل می‌کند و برای همگام سازی سیگنال‌ها به ساعت متکی است. این پردازنده می‌تواند چرخه‌های منظم قابل پیش‌بینی را ایجاد کند. اما نسخه معمولی آن داده‌ها را در یک لبه ساعت تنظیم می‌کند. نسخه DDR این پردازنده، همان گونه که از نامش پیداست، داده‌ها را هم در لبه جلو و هم در لبه سقوط سیگنال ساعتی که آن را تنظیم می‌کند، اصطلاحا fetch می‌کند. به همین دلیل هم هست که این نسل به نام دابل دیتا ریت یا با نرخ دیتای دوبرابر نام‌گذاری شده است. قبل از ورود نسل DDR، RAM تنها یکبار در هر چرخه ساعت اطلاعات مربوط را دریافت می‌کرد. اما این نسل به دلیل داشتن نرخ دوبرابر، سرعت پردازش اطلاعات را بالاتر برد.
بسیاری از مردم پردازنده رم را تحت عنوان DDR می‌شناسند، چرا که این اصطلاح بعد ورود این نسل پردازنده در دهه ۹۰، به طور گسترده‌ای به عنوان CPU RAM مورد استفاده قرار گرفت. DDR مانند فلش مموری نیست که تنها برای درایو‌های SSD، SD کارد و درایو‌های USB استفاده شود. حافظه DDR به مانند پردازنده اصلی کامپیوتر یا CPU فرّار است، بدین معنی که با قطع برق تمام اطلاعات درون خود را از دست می‌دهد.
بررسی نسل‌های مختلف حافظه DDR
این مسئله ممکن است به عنوان یک نقطه ضعف به نظر برسد. اما از طرف دیگر DDR سرعت انتقال بسیار بالاتری نسبت به سایر محصولات مموری دارد و ظرفیت بالایی نیز دارد. استفاده فراگیر از این نسل پردازنده حافظه برای RAM، با ورود نسل‌های جدید حافظه DDR به DDR2، DDR3 و به تازگی DDR4 باعث شده است تا عملکرد این نسل از پردازنده‌ها به شدت بهبود یابد. DDR2 تا DDR4 نیاز به ولتاژ کمتری برای تغذیه نیاز دارند. همین مسئله باعث شده است تا نسل‌های جدیدتر آن در مصرف انرژی صرفه‌جویی بالایی داشته باشند. تغییرات دیگری مانند افزایش سرعت عملکرد قطعه نیز در نسل‌های جدید اتفاق افتاده است. DDR2 به گونه‌ای است که با ولتاژ ۱٫۸ کار می‌کند و عملکرد دو لبه برای انتقال اطلاعات را انجام می‌دهد؛ اما از نظر سرعت عملکرد مانند نسل قبلی خود می‌کند. با این حال نسخه DDR3 زمانی که به بازار ارائه شد، سرعت ۴ برابری را برای انتقال اطلاعات از خود ارائه داد. در ادامه طبق جدولی نسل‌های مختلف حافظه DDR را بررسی خواهیم کرد.
|
نرخ نقل و انتقال تقریبی داده‌ها |
نرخ ساعت RAM مرتبط |
حجم دیتاهای انتقالی (بر مبنای چرخه ساعت) |
ولتاژ مصرفی |
نام استاندارد (سال عرضه) |
|
۱۰۰ – ۱۶۶ MT/s |
۶۶ – ۱۳۳ MHz |
۱ |
۳٫۳ V |
SDRAM (1993) |
|
۲۰۰ – ۴۰۰ MT/s |
۱۰۰ – ۲۰۰ MHz |
۲ |
۲٫۶ V – ۲٫۵ V |
DDR SDRAM (2000) |
|
۴۰۰ – ۱۰۶۶ MT/s |
۲۰۰ – ۴۰۰ MHz |
۴ |
۱٫۸ V – ۱٫۵۵ V |
DDR2 SDRAM (2003) |
|
۸۰۰ – ۲۱۳۳ MT/s |
۴۰۰ – ۱۰۶۶ MHZ |
۸ |
۱٫۵ V – ۱٫۳۵ V |
DDR3 SDRAM (2007) |
|
۱۶۰۰ – ۳۲۰۰ MT/s |
۱۰۶۶ – ۱۶۰۰ MHz |
۸ |
۱٫۲ V |
DDR4 SDRAM (2014) |
عملکرد DIMM در حافظه DDR
علاوه بر کاهش مداوم ولتاژ کار و مصرف برق، DDR به مرور زمان راندمان کاری بالاتری نیز پیدا کرد، چرا که ترانزیستورهای بیشتری در منطقه کوچک‌تری در آن قرار گرفتند. DDR SDRAM به عنوان یک ماژول تراشه یکپارچه بسته بندی شده است و شامل یک حافظه درون خطی دوگانه (DIMM) است و در لپ تاپ مورد استفاده قرار می‌گیرد. DIMM یک PCB کوچک است که دارای تراشه‌های SDRAM است. قبل از ظهور DIMM، ماژول‌های حافظه به صورت درون خطی یا SIMM بودند که در دهه‌های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ مورد استفاده قرار می‌گرفتند. تراشه‌های DIMM حافظه DDR SDRAM را برای بهبود عملکرد RAM در سیستم‌های کامپیوتری در خود حمل می‌کنند.
در این مقاله درباره نسخه‌های مدرن‌تر رم نرم افزار، از جمله نکاتی درباره استاندارد DDR و چگونگی تکامل آن صحبت کردیم. لازم به ذکر است که قبل از DRAM، نسل دیگری از این حافظه‌ها به نام SRAM یا Static Random Access Memory به معنی حافظه دسترسی تصادف استاتیک نیز وجود داشت. تفاوت‌های بنیادی زیادی بین DRAM و SRAM نیز وجود داشت که به علت آن‌ها استفاده از SRAM کم‌رنگ‌تر شد.
نسل پنجم DDR
DDR5 SDRAM استاندارد بعدی پیشنهادشده برای دوبرابر کردن سرعت نسل چهارم این تکنولوژی بود. JEDEC DDR5 در مقایسه فناوری‌های نسل قبلی این تکنولوژی، عملکرد بهتر با بهره‌وری انرژی بالاتری را ارائه می‌دهد. همان‌طور که درباره این نسل برنامه‌ریزی شده بود، این نسل از DDR پهنای باند و چگالی دوبرابری را نسبت به نسخه‌های قبلی خود ارائه می‌دهد. این نسل قرار بود سال ۲۰۱۸ به بازار عرضه شود، با این حال در نهایت در سال ۲۰۲۰ به بازار عرضه شد. این قطعه ولتاژ مصرفی ۱.۱ دارد و نرخ ساعت رم یا Clock Rate آن چیزی بین ۲۴۰۰ تا ۶۲۰۰ مگاهرتز است. نسل بعدی این قطعه نیز با نام DDR6 احتمالا بعد از سال ۲۰۲۴ به بازار عرضه خواهد شد.
کلام آخر حافظه DDR
در این مقاله نگاهی به حافظه DDR و مراحل پیشرفت آن انداختیم. همان گونه که در متن به آن اشاره شد، این تکنولوژی به واسطه قابلیت دو لبه‌ای که در استفاده از چرخه ساعت دارد، سرعت و کارایی بالاتری را نسبت به رقبای خود ارائه می‌دهد. در حال حاضر تا نسل پنجم این قطعه به بازار عرضه شده است و در بسیاری از دستگاه‌های کامپیوتری پیشرفته امروزی از آن استفاده می‌شود. امیدواریم از خواندن این مقاله نهایت استفاده را برده باشید.
بیشتر بخوانید: تفاوت RAM و ROM
