DDR4與DDR3內(nèi)存有什么區(qū)別

　　這段時(shí)間，各大內(nèi)存顆粒、模組廠商都突然活躍起來，紛紛宣揚(yáng)各自的DDR4產(chǎn)品進(jìn)展，雖然DDR4內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的正式公布是2012年9月底，不過DDR4內(nèi)存規(guī)格原計(jì)劃是在2011年制定完成，2012年開始投入生產(chǎn)并上市的。所以在之前的很長一段時(shí)間，三星、SK海力士、美光等多家DRAM廠商都已經(jīng)完成了DDR4內(nèi)存芯片的開發(fā)，并計(jì)劃進(jìn)行量產(chǎn)，奈何DDR4內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)一直未見公布，他們也不敢輕舉妄動(dòng)。所以可以說DDR4內(nèi)存的出現(xiàn)已經(jīng)是醞釀已久了。

　　如今DDR4已經(jīng)欲勢待發(fā)，只是在等待相應(yīng)的主板與CPU上市了，那么相比DDR3，都有了哪些比較重要的改進(jìn)呢?下面學(xué)習(xí)啦小編就為大家介紹一下吧，歡迎大家參考和學(xué)習(xí)。

　　DDR4內(nèi)存的改進(jìn)：

　　1.DDR4內(nèi)存條外觀變化明顯，金手指變成彎曲狀

　　2.DDR4內(nèi)存頻率提升明顯，可達(dá)4266MHz

　　3.DDR4內(nèi)存容量提升明顯，可達(dá)128GB

　　4.DDR4功耗明顯降低，電壓達(dá)到1.2V、甚至更低

　　很多電腦用戶可能對(duì)于內(nèi)存的內(nèi)在改進(jìn)不會(huì)有太多的關(guān)注，而外在的變化更容易被人發(fā)現(xiàn)，一直一來，內(nèi)存的金手指都是直線型的，而在DDR4這一代，內(nèi)存的金手指發(fā)生了明顯的改變，那就是變得彎曲了，其實(shí)一直一來，平直的內(nèi)存金手指插入內(nèi)存插槽后，受到的摩擦力較大，因此內(nèi)存存在難以拔出和難以插入的情況，為了解決這個(gè)問題，DDR4將內(nèi)存下部設(shè)計(jì)為中間稍突出、邊緣收矮的形狀。在中央的高點(diǎn)和兩端的低點(diǎn)以平滑曲線過渡。這樣的設(shè)計(jì)既可以保證DDR4內(nèi)存的金手指和內(nèi)存插槽觸點(diǎn)有足夠的接觸面，信號(hào)傳輸確保信號(hào)穩(wěn)定的同時(shí)，讓中間凸起的部分和內(nèi)存插槽產(chǎn)生足夠的摩擦力穩(wěn)定內(nèi)存。

　　其次，DDR4內(nèi)存的金手指本身設(shè)計(jì)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(diǎn)數(shù)量方面，普通DDR4內(nèi)存有284個(gè)，而DDR3則是240個(gè)，每一個(gè)觸點(diǎn)的間距從1mm縮減到0.85mm，筆記本電腦內(nèi)存上使用的SO-DIMM DDR4內(nèi)存有256個(gè)觸點(diǎn)，SO-DIMM DDR3有204個(gè)觸點(diǎn)，間距從0.6毫米縮減到了0.5毫米。

　　第三，標(biāo)準(zhǔn)尺寸的DDR4內(nèi)存在PCB、長度和高度上，也做出了一定調(diào)整。由于DDR4芯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(shù)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(dāng)然是提高頻率和帶寬。DDR4內(nèi)存的每個(gè)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(fā)展的過程中，一直都以增加數(shù)據(jù)預(yù)取值為主要的性能提升手段。但到了DDR4時(shí)代，數(shù)據(jù)預(yù)取的增加變得更為困難，所以推出了Bank Group的設(shè)計(jì)。

　　Bank Group架構(gòu)又是怎樣的情況?具體來說就是每個(gè)Bank Group可以獨(dú)立讀寫數(shù)據(jù)，這樣一來內(nèi)部的數(shù)據(jù)吞吐量大幅度提升，可以同時(shí)讀取大量的數(shù)據(jù)，內(nèi)存的等效頻率在這種設(shè)置下也得到巨大的提升。DDR4架構(gòu)上采用了8n預(yù)取的Bank Group分組，包括使用兩個(gè)或者四個(gè)可選擇的Bank Group分組，這將使得DDR4內(nèi)存的每個(gè)Bank Group分組都有獨(dú)立的激活、讀取、寫入和刷新操作，從而改進(jìn)內(nèi)存的整體效率和帶寬。如此一來如果內(nèi)存內(nèi)部設(shè)計(jì)了兩個(gè)獨(dú)立的Bank Group，相當(dāng)于每次操作16bit的數(shù)據(jù)，變相地將內(nèi)存預(yù)取值提高到了16n，如果是四個(gè)獨(dú)立的Bank Group，則變相的預(yù)取值提高到了32n。

　　如果說Bank Group是DDR 4內(nèi)存帶寬提升的關(guān)鍵技術(shù)的話，那么點(diǎn)對(duì)點(diǎn)總線則是DDR4整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的關(guān)鍵性設(shè)計(jì)，對(duì)于DDR3內(nèi)存來說，目前數(shù)據(jù)讀取訪問的機(jī)制是雙向傳輸。而在DDR4內(nèi)存中，訪問機(jī)制已經(jīng)改為了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)，這是DDR4整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的關(guān)鍵性設(shè)計(jì)。

　　在DDR3內(nèi)存上，內(nèi)存和內(nèi)存控制器之間的連接采用是通過多點(diǎn)分支總線來實(shí)現(xiàn)。這種總線允許在一個(gè)接口上掛接許多同樣規(guī)格的芯片。我們都知道目前主板上往往為雙通道設(shè)計(jì)四根內(nèi)存插槽，但每個(gè)通道在物理結(jié)構(gòu)上只允許擴(kuò)展更大容量。這種設(shè)計(jì)的特點(diǎn)就是當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸量一旦超過通道的承載能力，無論你怎么增加內(nèi)存容量，性能都不見的提升多少。這種設(shè)計(jì)就好比在一條主管道可以有多個(gè)注水管，但受制于主管道的大小，即便你可以增加注水管來提升容量，但總的送水率并沒有提升。因此在這種情況下可能2GB增加到4GB你會(huì)感覺性能提升明顯，但是再繼續(xù)盲目增加容量并沒有什么意義了，所以多點(diǎn)分支總線的好處是擴(kuò)展內(nèi)存更容易，但卻浪費(fèi)了內(nèi)存的位寬。

　　因此，DDR4拋棄了這樣的設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)而采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)總線：內(nèi)存控制器每通道只能支持唯一的一根內(nèi)存。相比多點(diǎn)分支總線，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)相當(dāng)于一條主管道只對(duì)應(yīng)一個(gè)注水管，這樣設(shè)計(jì)的好處可以大大簡化內(nèi)存模塊的設(shè)計(jì)、更容易達(dá)到更高的頻率。不過，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)設(shè)計(jì)的問題也同樣明顯：一個(gè)重要因素是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)總線每通道只能支持一根內(nèi)存，因此如果DDR4內(nèi)存單條容量不足的話，將很難有效提升系統(tǒng)的內(nèi)存總量。當(dāng)然，這難不道開發(fā)者，3DS封裝技術(shù)就是擴(kuò)增DDR4容量的關(guān)鍵技術(shù)。

　　容量劇增 最高可達(dá)128GB

　　3DS(3-Dimensional Stack，三維堆疊)技術(shù)是DDR4內(nèi)存中最關(guān)鍵的技術(shù)之一，它用來增大單顆芯片的容量。

　　3DS技術(shù)最初由美光提出的,它類似于傳統(tǒng)的堆疊封裝技術(shù)，比如手機(jī)芯片中的處理器和存儲(chǔ)器很多都采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于，一個(gè)在芯片封裝完成后、在PCB板上堆疊;另一個(gè)是在芯片封裝之前，在芯片內(nèi)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芯片面積，對(duì)產(chǎn)品的小型化是非常有幫助的。在DDR4上，堆疊封裝主要用TSV硅穿孔的形式來實(shí)現(xiàn)。

　　所謂硅穿孔，就用激光或蝕刻方式在硅片上鉆出小孔，然后填入金屬聯(lián)通孔洞，這樣經(jīng)過硅穿孔的不同硅片之間的信號(hào)可以互相傳輸。在使用了3DS堆疊封裝技術(shù)后，單條內(nèi)存的容量最大可以達(dá)到目前產(chǎn)品的8倍之多。舉例來說，目前常見的大容量內(nèi)存單條容量為8GB(單顆芯片512MB，共16顆)，而DDR4則完全可以達(dá)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(jìn)化的必備要素，DDR4已經(jīng)降至1.2V

　　首先來看功耗方面的內(nèi)容。DDR4內(nèi)存采用了TCSE ( Temperature Compensated Self-Refresh，溫度補(bǔ)償自刷新，主要用于降低存儲(chǔ)芯片在自刷新時(shí)消耗的功率)、TCARtemperature Compensated Auto Refresh，溫度補(bǔ)償自動(dòng)刷新，和T CSE類似)、DBI(Data Bus Inversion，數(shù)據(jù)總線倒置，用于降低VDDQ電流，降低切換操作)等新技術(shù)。

　　這些技術(shù)能夠降低DDR4內(nèi)存在使用中的功耗。當(dāng)然，作為新一代內(nèi)存，降低功耗最直接的方法是采用更新的制程以及更低的電壓。目前DDR4將會(huì)使用20nm以下的工藝來制造，電壓從DDR3的1.5V降低至DDR4的1.2V，移動(dòng)版的SO-DIMMD DR4的電壓還會(huì)降得更低。而隨著工藝進(jìn)步、電壓降低以及聯(lián)合使用多種功耗控制技術(shù)的情況下，DDR4的功耗表現(xiàn)將是非常出色的。

　　人們對(duì)于DDR4的期望是相當(dāng)高的，對(duì)于它的上市已經(jīng)等待已久，不過要知道DDR3花了足足三年的時(shí)間才完成對(duì)DDR2的取代，而DDR4的野心卻是大多了，雖然要到今年底才會(huì)正式登場亮相，但是明年就有打算要占據(jù)半壁江山，成為新的主流規(guī)格。接下來讓我們看一下近期關(guān)于各個(gè)廠商關(guān)于DDR4內(nèi)存的生產(chǎn)發(fā)布情況。

　　支持下一代處理器 威剛DDR4內(nèi)存曝光

　　威剛近日正式宣布了自己的首批DDR4內(nèi)存產(chǎn)品，威剛首發(fā)的DDR4并不多，只有標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器型ECC RDIMM，容量4GB、8GB、16GB，額定頻率也是2133MHz，電壓1.2，產(chǎn)品編號(hào)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(fā)之中，很快就會(huì)陸續(xù)推出。

　　這些內(nèi)存都是供服務(wù)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(nèi)存完全支持下一代服務(wù)器平臺(tái)Haswell-EP Xeon E5-2600 v3。

　　至于消費(fèi)級(jí)的DDR4內(nèi)存，誰也沒有任何消息，不過Intel將在第三季度推出首個(gè)支持DDR4的桌面發(fā)燒平臺(tái)Haswell-E，相信很快就會(huì)有新內(nèi)存跟上。

　　2400MHz DDR4試產(chǎn) 美光DDR4大規(guī)模開工

　　威剛早些時(shí)候正式宣布了他們的首批DDR4內(nèi)存產(chǎn)品，美光也不甘示弱，宣布其DDR4內(nèi)存已經(jīng)大規(guī)模投產(chǎn)，并在逐步提高產(chǎn)量。

　　美光表示，目前量產(chǎn)的是4Gb DDR4內(nèi)存顆粒，標(biāo)準(zhǔn)頻率為2133MHz，并特別與Intel合作，針對(duì)將在下半年發(fā)布的下一代服務(wù)器平臺(tái)Xeon E5-2600 v3進(jìn)行了優(yōu)化。

　　新平臺(tái)架構(gòu)基于22nm Haswell-EP，將取代去年9月份發(fā)布的Ivy Bridge-EP E5-2600 v2，主要面向雙路服務(wù)器領(lǐng)域。

　　目前已經(jīng)發(fā)布的DDR4內(nèi)存頻率都只有2133MHz，這其實(shí)是DDR3也可以輕松達(dá)到的高度，自然不能凸顯新內(nèi)存的優(yōu)勢。美光稱，2400MHz DDR4正在試產(chǎn)，預(yù)計(jì)2015年正式投產(chǎn)(也就是說今年別期望啥了)。

　　美光還透露，他們將陸續(xù)推出符合JEDEC DDR4標(biāo)準(zhǔn)的完整產(chǎn)品線，涵蓋RDIMM、LRDIMM、VLP RDIMM、UDIMM、SO-DIMM各種規(guī)格，ECC也可選有無，到今年第三季度初的時(shí)候還會(huì)增加NVDIMM。

　　窄條兼容性強(qiáng) Virtium發(fā)布DDR4內(nèi)存

　　DDR4內(nèi)存終于全面開花結(jié)果了。嵌入式存儲(chǔ)廠商Virtium今天也推出了他們的DDR4產(chǎn)品，而且非常特殊，首次采用了ULP超小型規(guī)格，高度只有區(qū)區(qū)17.8毫米(0.7英寸)。

　　DDR4 DIMM內(nèi)存的標(biāo)準(zhǔn)高度為31.25毫米，稍稍高于DDR3 30.35毫米，而在筆記本上的SO-DIMM高度為30毫米，針對(duì)高密度服務(wù)器的VLP甚小型規(guī)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(biāo)準(zhǔn)型的一半多，適用于空間狹窄的嵌入式領(lǐng)域。

　　Virtium ULP DDR4內(nèi)存也是服務(wù)器型的URIMM，單條容量4GB(單Rank)、8GB(雙Rank)、16GB(雙Rank)，標(biāo)準(zhǔn)頻率2133MHz，標(biāo)準(zhǔn)電壓1.2V，標(biāo)準(zhǔn)耐受溫度范圍0～85℃，擴(kuò)展/工業(yè)耐受溫度范圍-25/-40～95℃，五年質(zhì)保。

　　Virtium表示，這種內(nèi)存已經(jīng)經(jīng)過了客戶的測試和驗(yàn)證，即將批量供貨。

　　DDR4變活躍 三星加速投產(chǎn)DDR4內(nèi)存顆粒

　　這段時(shí)間，各大內(nèi)存顆粒、模組廠商都突然活躍起來，紛紛宣揚(yáng)各自的DDR4產(chǎn)品進(jìn)展，而作為DRAM行業(yè)領(lǐng)頭羊、第一家量產(chǎn)DDR4的三星電子又怎么能保持沉默?韓國巨頭近日宣布，正在加速投產(chǎn)DDR4內(nèi)存顆粒、內(nèi)存條。

　　和威剛、美光一樣，三星也特別提到了Intel將在下半年發(fā)布的新一代服務(wù)器平臺(tái)Haswell-EP Xeon E5-2600 v3，稱自家的DDR4內(nèi)存就是為該平臺(tái)準(zhǔn)備的。

　　三星目前已經(jīng)量產(chǎn)的DDR4內(nèi)存都是單Die 4Gb(512MB)的容量，提供x4、x8、x16等不同芯片封裝規(guī)格，單條容量最高32GB，頻率是標(biāo)準(zhǔn)的2133MHz，規(guī)格涵蓋RDIMM、LPDIMM、ECC SODIMM等等。