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【PConline 资讯】三星近日宣布已经开始量产“最先进”的DDR4内存。三星官方表示这些内存具备高性能高密度等特性，主要装备在下一代数据中心的企业级服务器上。这些DDR4内存基于20纳米制程，使用4Gb(gigabit)DDR4芯片来提供16GB和32GB两种规格内存模组。
使用4Gb芯片装备的DDR4内存能够减少30%的功耗，DRAM数据传输峰值将达到2,667megabits per second (Mb/s)，是同样采用20纳米制程的DDR3内存的1.25倍。
三星在发言稿中表示：“今年我们将会通过超高速DDR4内存来继续推动企业级服务器的发展，继今年早些时候开始供应16GB的DDR3之后，今年我们将会继续扩大高端服务器市场的份额，并将重点放在具备更高密度更高性能的32GB的DDR4内存上，并有望在2014年在绿色IT市场上赢得突破性的增长。” DDR-DDR4发展历程 DDR时代 DDR SDRAM(Dual Date Rate SDRAM)简称DDR，也就是“双倍速率SDRAM“的意思。DDR可以说是SD-RAM的升级版本，DDR在时钟信号上升沿与下降沿各传输一次数据，这使得DDR的数据传输速度为传统SDRAM的两倍。由于仅多采用了下降缘信号，因此并不会造成能耗增加。至于定址与控制信号则与传统SDRAM相同，仅在时钟上升缘传输。
DDR 内存是作为一种在性能与成本之间折中的解决方案，其目的是迅速建立起牢固的市场空间，继而一步步在频率上高歌猛进，最终弥补内存带宽上的不足。第一代DDR200 规范并没有得到普及，第二代PC266 DDR SRAM(133MHz时钟×2倍数据传输=266MHz带宽)是由PC133 SDRAM内存所衍生出的，它将DDR 内存带向第一个高潮，目前还有不少赛扬和AMD K7处理器都在采用DDR266规格的内存，其后来的DDR333内存也属于一种过度，而DDR400内存成为目前的主流平台选配，双通道DDR400内存已经成为800FSB处理器搭配的基本标准，随后的DDR533 规范则成为超频用户的选择对象。 DDR2时代 随着CPU 性能不断提高，我们对内存性能的要求也逐步升级。不可否认，仅仅依高频率提升带宽的DDR迟早会力不从心，因此JEDEC 组织很早就开始酝酿DDR2 标准，加上LGA775接口的915/925以及最新的945等新平台开始对DDR2内存的支持，所以DDR2内存将开始演义内存领域的今天。
DDR2 能够在100MHz 的发信频率基础上提供每插脚最少400MB/s 的带宽，而且其接口将运行于1.8V 电压上，从而进一步降低发热量，以便提高频率。此外，DDR2 将融入CAS、OCD、ODT 等新性能指标和中断指令，提升内存带宽的利用率。从JEDEC组织者阐述的DDR2标准来看，针对PC等市场的DDR2内存将拥有400、533、667MHz等不同的时钟频率。高端的DDR2内存将拥有800、1000MHz两种频率。DDR-II内存将采用200-、220-、240-针脚的FBGA封装形式。最初的DDR2内存将采用0.13微米的生产工艺，内存颗粒的电压为1.8V，容量密度为512MB。 DDR3时代 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。在Computex大展我们看到多个内存厂商展出1333Mhz的DDR3模组。
DDR3在DDR2基础上采用的新型设计： 1.8bit预取设计，而DDR2为4bit预取，这样DRAM内核的频率只有接口频率的1/8，DDR3-800的核心工作频率只有100MHz。 2.采用点对点的拓扑架构，以减轻地址/命令与控制总线的负担。 3.采用100nm以下的生产工艺，将工作电压从1.8V降至1.5V，增加异步重置(Reset)与ZQ校准功能。 DDR4时代 DDR4内存有两种规格。其中使用Single-endedSignaling信号的DDR4内存其传输速率已经被确认为 1.6～3.2Gbps，而基于差分信号技术的DDR4内存其传输速率则将可以达到6.4Gbps。由于通过一个DRAM实现两种接口基本上是不可能的，因此DDR4内存将会同时存在基于传统SE信号和微分信号的两种规格产品。
根据多位半导体业界相关人员的介绍，DDR4内存将会是Single-endedSignaling( 传统SE信号)方式DifferentialSignaling( 差分信号技术 )方式并存。其中AMD公司的PhilHester先生也对此表示了确认。预计这两个标准将会推出不同的芯片产品，因此在DDR4内存时代我们将会看到两个互不兼容的内存产品。 内存频率规格路线图 DDR、DDR2、DDR3一路走来，频率更高、电压更低的同时延迟也在不断变大，慢慢改变着内存子系统，DDR4带来的变化甚至可能更大。後藤弘茂分析称，DDR4时代每个内存通道只会支持一条内存模组，因为开发人员准备使用点对点技术取代目前的多点总线。这样一来，系统可用内存条数量、容量都将受到很大限制，为此开发人员正在思考两种解决方法：
第一，让DRAM厂商借助硅穿孔(TSV)技术和多层制造工艺大幅提高单个内存颗粒的容量，这就对DRAM生产技术提出了几乎苛刻的要求，而且用户升级也会比较麻烦，为了提高多通道性能必须同时替换所有内存条。 第二，在服务器领域内，如果多层DRAM IC方式不适合，就在主板上安装特殊开关，允许多个内存条工作在同一内存通道内，这显然会增加主板的难度和成本，还可能会影响性能，带来潜在的兼容性问题 内存频率规格路线图
DDRS DRAM成功了，并且成功的非常彻底，内存的发展节奏完全掌控在了的DDR SDRAM的手中。于是，大家又开始期盼DDR之后的DDR2甚至是DDR3。不过在DDR规范成型之后，DDR2和DDR3保持大幅革新的势头是非常困难的。再加上大幅改进的代价可能会是更大的奉献，所以DDR2和DDR3均采用了最为保守的发展方式。 早期DDR与DDR2内存新旧交替的时代，AMD平台主要以DDR 400内存为主，而Intel一向是新规格的主导者，所以Intel平台多数都能支持当时最新的DDR2 533内存。 不过根据当时的测试数据显示，DDR2 533与DDR 400之间由于频率提升不明显，加上DDR2在时序方面也没有任何优势，所以DDR2 533的整体性能相对DDR 400提升不大。后来DDR2 533于不久后便推出历史舞台，全面由DDR2 667替代。从那时开始，DDR2内存真正的优势便体现出来，更高的频率是DDR内存所无法比拟的。那么不同时代的内存频率又是怎样的呢？我们一起来看下。 不同时代内存频率、电压、功耗关系
从DDR3的多点总线到DDR4的点对点技术
DDR4可能会在服务器上使用切换开关来扩大每通道容量 DRAM内存单元频率和循环时间关系
反观DDR3规格，经过5、6年的铺垫和发展，目前DDR3仍然处于黄金时期，新的低电压内存以及更高频率让DDR3市场依然保持着相当的旺盛。尤其是虚拟化和内存计算等应用的诞生，业界对内存的需求也有增无减。现在正式推出DDR4标准对于业界来说并不是最好的选择。 Haswell-EX和我们经常展望的Haswell属于同一家族，面向数据中心等大型企业领域，最多拥有16个核心，四路就是64核心。DDR4内存不仅会带来频率的大幅提升(最高可达4266MHz)，更会有1.2V低电压、更好的对等保护和错误恢复等技术，这些大规模用于服务器和企业中心自然能看到立竿见影的好处。 而另一方面，对于内存颗粒生产企业来说，DDR3颗粒价格的持续走低给各家的压力非常巨大。由于工艺制程的不断进步以及传统PC销量的低迷，紧靠着企业级市场的强劲需求已经不能让内存颗粒厂商保持盈利，前段时间尔必达的突然破产保护就是最好的例证。因此，借新标准的出台从而提升利润率无疑是目前颗粒生产厂家最大的希望。 |
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2013-09-03 00:22
出处：PConline原创
责任编辑：xujian1
