主流存儲器從FPM和EDO到SDR和DDR，再到DDR2 ，這種發(fā)展帶來了先進的架構(gòu)、更高的密度、更快的速度、更低的電源電壓、更高的帶寬和更低的功耗。
這些顯著的技術進步提升了DRAM技術—尤其是將運算市場部分提高到更高的性能水平。
DRAM技術上取得的進步伴隨著多內(nèi)核處理器的出現(xiàn)、新的操作系統(tǒng)，以及跨多種不同運算平臺和應用的越來越多的不同要求，包括服務器、工作站、海量存儲系統(tǒng)、超級計算機、臺式電腦和筆記本電腦和外設。存儲器技術的每次轉(zhuǎn)變，對存儲器的考慮都變得越來越復雜，但是如果清楚了解了主流的存儲器如何發(fā)展的，以及其中出現(xiàn)的一些折中，設計師就可以選擇能很好地滿足他們的平臺、操作系統(tǒng)和應用的高性能存儲器。
速度問題
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sp; 在DDR技術之前是SDR技術，在SDR技術之前，有快速頁/擴展數(shù)據(jù)輸出(FP/EDO)存儲器。FP/EDO存儲器的數(shù)據(jù)傳輸是異步的，意味著數(shù)據(jù)/地址/命令信號沒有供參考的時鐘信號。SDR技術通過提供一個時鐘輸入改善了這個問題，這些信號可以以這個時鐘信號為基準，在時鐘的上升沿(從低到高的轉(zhuǎn)變)發(fā)送數(shù)據(jù)。利用與系統(tǒng)時鐘同步的DRAM時鐘引腳，可以獲得比異步存儲器高很多的數(shù)據(jù)速率。
在2000年，市場上引入了DDR SDRAM。DDR技術通過在時鐘的上升沿和下降沿傳送數(shù)據(jù)，使速度相對于SDR倍增。采用DDR，每個時鐘周期傳送兩個數(shù)據(jù)位(每根數(shù)據(jù)線)，而不是SDR的一個位。為了實現(xiàn)這一點，在每個時鐘周期內(nèi)每個數(shù)據(jù)線訪問存儲器陣列(數(shù)據(jù)實際存儲的位置)的兩個數(shù)據(jù)位。這種過程稱為2字或2n預取。這里的內(nèi)核時鐘周期是指存儲器陣列的周期時間，存儲器陣列的頻率為I/O緩沖器的一半和1/4的數(shù)據(jù)速率。預取使速度不斷提高，改善效率并增強性能。
DDR2 SDRAM功能非常類似于DDR SDRAM，但是它的一些新特性使得速度更快，DDR3以DDR2為起點，獲得更大的技術進步。DDR具有2n預取，DDR2具有4n預取，DDR3具有8n預取。DDR3的內(nèi)部數(shù)據(jù)周期時間為外部時鐘速度的1/8，內(nèi)部數(shù)據(jù)總線的寬度為外部數(shù)據(jù)總線寬度的8倍。DDR3在每個內(nèi)核時鐘周期內(nèi)，每根數(shù)據(jù)線從存儲器陣列移出8個數(shù)據(jù)位到I/O緩沖器中。
其他增強帶寬的特性包括更低的終結(jié)電阻(RTT)值以支持更高的數(shù)據(jù)率。對于DDR2，其起始值為50Ω，DDR3的起始值為20Ω。
DDR3的技術優(yōu)勢
DDR3實現(xiàn)了一系列的技術改善，這些改善強調(diào)更快的速度和更高的性能。DDR3器件設計用于高速信號，改善的引腳排列提供了更多的電源和地，這樣能實現(xiàn)更優(yōu)的電源供電。改善的電源分布和地以及改善的基準信號，這些加在一起共同改善了信號質(zhì)量。DDR3 D/Q陣列減小了D/Q失真，使D/Q時序更緊湊，而全面布局的球珊改善了機械可靠性。
1．峰值性能提高
因為DDR3的性能是DDR2的兩倍，DDR3在DDR2的基礎上速度進一步提高。DDR3的最低速率為每秒800Mb，最大為1,600Mb。當采用64位總線帶寬時，DDR3能達到每秒6,400Mb到12,800Mb。
2．電源電壓
DDR3的電源電壓降低到1.5V，與標準的1.8V DDR2相比，低20%。這對于低數(shù)據(jù)速率的應用來說特別重要，例如移動計算。在移動計算應用中節(jié)省15%到20%的功率非常重要，因為在這種應用中功率是很重要的性能指標。DDR3的低功耗特性同樣對于筆記本應用來說具有重要的優(yōu)勢。
3．融合的驅(qū)動器
與DDR2的18Ω驅(qū)動器相比，DDR3的34Ω驅(qū)動器特別針對每個通道兩個模塊以及點對點的系統(tǒng)進行了優(yōu)化。DDR3 SDRAM驅(qū)動器還通過降低電容、動態(tài)片上終結(jié)(ODT)以及新的校準方案改善了性能。
為降低輸出驅(qū)動器/終結(jié)驅(qū)動器組合的輸入電容，DDR3實現(xiàn)了一種融合的驅(qū)動器。這種驅(qū)動器可以支持多種終結(jié)值，使用了相同的上拉和下拉驅(qū)動器結(jié)構(gòu)的組合。事實上，融合驅(qū)動器的最重要優(yōu)勢是它能通過重復使用這些結(jié)構(gòu)來減少電容—這一點是與DDR2 SDRAM的一個關鍵的區(qū)別，后者針對輸出驅(qū)動器和終結(jié)驅(qū)動器電阻分別使用了不同的結(jié)構(gòu)。
4．動態(tài)片上終結(jié)
DDR3的新動態(tài)ODT特性具有針對不同的負載條件優(yōu)化終結(jié)電阻值的靈活性，這樣可以改善信號完整性，它還提供了管理終結(jié)功耗的一種方法。動態(tài)ODT使DDR3器件能無縫地改變針對不同模塊發(fā)出的“W
RITE”命令之間的終結(jié)電阻值。該特性是DDR2系統(tǒng)所不能提供的，在同一個器件上，DDR2需要總線空閑時間來改變終結(jié)電阻值。
5．主復位
主復位是一種新的DDR3特性。主復位功能改善了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，它消除了未知的啟動狀態(tài)，保證具有確定性的初始化和恢復狀態(tài)。這使控制器免除了確保不發(fā)出非法命令的負擔。這種新功能在不需要單獨復位每個控制寄存器或關斷每個器件電源的條件下，就能清空DDR3存儲器上的所有狀態(tài)信息。在使器件進入到一個確定的狀態(tài)時，這既能節(jié)省時間，又能節(jié)省功耗。DDR3復位功能在冷啟動和熱啟動下都是可以實現(xiàn)的。
行業(yè)應用
DDR3最初目標是運算和圖形密集型應用，例如高端臺式電腦和工作站，在這些應用中需要處理大量的信息，以在屏幕上產(chǎn)生栩栩如生的圖像，改善用戶體驗。DDR3附加的和寫等待方案還能改善服務器應用中命令總線效率。該市場對DDR3的需求將可能在下一年度開始增長。筆記本對DDR3的需求也有望在下一年加速，因為筆記本要求更低的系統(tǒng)功耗。在其他應用中對DDR3的需求，例如網(wǎng)絡和數(shù)字電視，在2010年也將增長。
市場研究師預測DDR3在2008年將占30%的DRAM市場，在2009年將取代DDR2。美光公司的DDR3存儲器目前已經(jīng)可以提供樣片，2008年將批量供貨。初期，將針對所有應用構(gòu)建DDR3模塊，開始將提供針對臺式應用的UDIMM(2007年)，然后再是針對筆記本應用的SODIMM(2008年)，在2008年下半年將推出針對服務器應用的RDIMM。最終將在2009年推出VLP DIMM。
美光的DDR3產(chǎn)品利用業(yè)界領先的78nm工藝技術生產(chǎn)，完全符合JEDEC規(guī)范。當前正在批量生產(chǎn)，美光的1GB DDR3器件可以提供一系列的配置(x4、x8和x16)。這些器件將支持從512MB到4GB的模塊密度，以及各種模塊類型，包括UDIMM、SODIMM和RDIMM。美光公司的2GB DDR3器件還有望在2007年夏季實現(xiàn)甚至更高密度的應用
