O que é a Memória SDRAM: DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5

21 de março de 2023 0 Comentários Leitura: 8 min

SDRAM ou DRAM síncrona é o nome de uma forma de memória dinâmica de acesso aleatório DRAM onde a operação da interface externa é sincronizada por um sinal de relógio externo – daí o nome DRAM síncrona.

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O tutorial de Memória SDRAM inclui:

Tipos de memória:

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SDRAM, ou Synchronous Dynamic Random Access Memory, é uma forma de memória semicondutora DRAM que pode ser executada em velocidades mais rápidas do que a DRAM convencional e é amplamente usada como memória de acesso aleatório em um computador, etc.

A memória SDRAM é amplamente utilizada em computadores e outras tecnologias relacionadas à computação. Após a introdução do SDRAM, outras gerações de RAM com taxa de dados dupla entraram no mercado de massa – DDR, também conhecido como DDR1, DDR2, DDR3, DDR4 e DDR5. . . .

Placa de circuito impresso contendo memória de computador: existem muitas atualizações posteriores de SDRAM, incluindo DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5, etc. — Placa de circuito impresso contendo memória de computador

O uso de SDRAM foi tão eficaz que levou apenas cerca de quatro anos após sua introdução em 1996/7 antes que seu uso excedesse o de DRAM como a principal forma de memória de computador por causa de sua maior velocidade de operação.

Hoje em dia, a memória baseada em SDRAM é o principal tipo de RAM dinâmica usada em todo o espectro da computação e, em particular, para a memória de acesso aleatório do computador.

Sumário

Desenvolvimento SDRAM

A ideia básica por trás do SDRAM existe há muitos anos. As primeiras ideias surgiram já na década de 1970. O conceito de SDRAM também foi usado em alguns dos primeiros processadores Intel.

Uma das primeiras ofertas comerciais de SDRAM foi o KM48SL2000, lançado pela Samsung em 1993. Embora não tenha obtido aceitação universal imediatamente, a aceitação foi relativamente rápida quando a ideia foi estabelecida.

A velocidade aprimorada da SDRAM significou que, por volta da virada do século, ou seja, 2000, a SDRAM praticamente substituiu a tecnologia DRAM padrão na maioria dos aplicativos de computador.

Para garantir que a tecnologia SDRAM seja intercambiável, JEDEC, órgão da indústria para padrões de semicondutores, adotou seu primeiro padrão SDRAM em 1993. Isso facilitou um padrão comum aberto para o desenvolvimento de SDRAM. Ele também permitiu que os desenvolvedores pudessem ter a facilidade de utilizar produtos de mais de um fabricante e ter uma segunda opção de fonte viável.

Com o SDRAM básico estabelecido, novos desenvolvimentos ocorreram. Uma forma de SDRAM conhecida como taxa de dados dupla, DDR SDRAM apareceu em 2000 com JEDEC Release 1 de seu padrão 79C, que foi atualizado para Release 2 em maio de 2002 e depois Release C em março de 2003.

DDR SDRM foi seguido pela próxima versão chamada DDR2 SDRAM. Foi introduzido pela primeira vez em meados de 2003, quando duas taxas de clock estavam disponíveis: 200 MHz (referido como PC2-3200) e 266 MHz (PC2-4200).

As primeiras ofertas de DDR2 SDRAM eram inferiores às DDR SDRAM anteriores, mas no final de 2004 seu desempenho foi aprimorado, fazendo com que seu desempenho excedesse o dos formatos DDR.

Mais tarde, a próxima versão do SDRAM foi lançada. Conhecido como DDR3 SDRAM, os primeiros protótipos foram anunciados no início de 2005. No entanto, demorou até meados de 2007 para que as primeiras placas-mãe de computador usando DDR3 estivessem disponíveis.

Outros desenvolvimentos incluem a próxima fase do SDRAM, que era o DDR4 SDRAM e este foi seguido pelo DDR5.

Vantagens e desvantagens do SDRAM

É sempre aconselhável estar ciente das vantagens e desvantagens de usar qualquer tecnologia antes de usá-la em um novo projeto ou projeto de circuito eletrônico.

Dito isto, a SDRAM praticamente conquistou o mercado para muitas situações de memória de computador e, em particular, para RAM.

SDRAM oferece uma série de vantagens significativas:

Design simples
Baixo custo
Velocidade
Processo de fabricação complexo necessário
Versões DDR de SDRAM dobram a taxa de dados de SDRAM básica usando ambas as bordas do ciclo de clock

Na maioria das aplicações SDRAM tem muito poucas desvantagens

Alto consumo de energia
É uma forma volátil de memória, ou seja, perde seus dados quando a energia é removida
Dados requerem atualização
Mais lento que SRAM

Ao selecionar qualquer forma de memória de computador, seja memória de acesso aleatório ou qualquer outra função, é necessário ponderar cuidadosamente as vantagens e desvantagens.

O que é SDRAM: noções básicas

As formas tradicionais de memória, incluindo DRAM, operam de maneira assíncrona. Eles reagem às mudanças conforme as entradas de controle mudam, e também só são capazes de operar quando as solicitações são apresentadas a eles, lidando com uma de cada vez.

SDRAM é capaz de operar com mais eficiência. É sincronizado com o clock do processador e, portanto, com o barramento

Com a SDRAM tendo uma interface síncrona, ela possui uma máquina interna de estado finito que canaliza as instruções recebidas. Isso permite que a SDRAM opere de maneira mais complexa do que uma DRAM assíncrona. Isso permite que ele opere em velocidades muito mais altas.

Como resultado disso, a SDRAM é capaz de manter dois conjuntos de endereços de memória abertos simultaneamente. Ao transferir dados alternadamente de um conjunto de endereços e depois do outro, a SDRAM reduz os atrasos associados à RAM assíncrona, que deve fechar um banco de endereços antes de abrir o próximo.

O termo pipelining é usado para descrever o processo pelo qual a SDRAM pode aceitar uma nova instrução antes de terminar o processamento da anterior. Em outras palavras, ele pode efetivamente processar duas instruções ao mesmo tempo.

Para escrever, um comando de gravação pode ser imediatamente seguido por outro sem esperar que os dados originais sejam armazenados na própria memória SDRAM.

Para a leitura dos dados solicitados aparece um número fixo de pulsos de clock após a apresentação da instrução de leitura. É possível enviar instruções adicionais durante o período de atraso denominado latência do SDRAM.

Tipos de SDRAM: versões DDR, etc.

A tecnologia SDRAM passou por um grande desenvolvimento. Como resultado, várias famílias sucessivas de memória foram introduzidas, cada uma com desempenho aprimorado em relação à geração anterior.

O principal desenvolvimento associado ao SDRAM foi a introdução de uma nova abordagem chamada DDR – taxa de dados dupla. Hoje as diferentes versões de SDRAM são classificadas de acordo com sua versão DDR: DDR2, DDR3, DDR4, DDR5, etc.

Esta forma de SDRAM dobra a taxa de dados transferindo dados em ambas as bordas do clock, ou seja, bordas ascendentes e descendentes. Isso fornece o dobro do número de oportunidades para transferir os dados de forma síncrona.

Tendo em vista a vasta utilização de chips SDRAM, a indústria organizou a padronização da operação e interfaces dos chips sob os auspícios do JEDEC, o Conselho Conjunto de Engenharia de Dispositivos Eletrônicos.

SDR SDRAM: Este é o tipo básico de SDRAM que foi introduzido pela primeira vez e apareceu em 1993. Agora foi substituído pelos outros tipos abaixo. É referido como SDR SDRAM de taxa de dados única ou apenas SDRAM.
DDR SDRAM: DDR SDRAM, também conhecido como DDR1 SDRAM, foi introduzido em 2000 e ganhou esse nome pelo fato de ser SDRAM de taxa de dados dupla. Este tipo de SDRAM fornece transferência de dados com o dobro da velocidade do tipo tradicional de memória SDRAM. Isso é obtido pela transferência de dados duas vezes por ciclo.Leia mais sobre . . . . SDRAM DDR/DDR1
DDR2 SDRAM: DDR2 SDRAM foi introduzido em 2003 e operava o barramento externo duas vezes mais rápido que seu antecessor.Leia mais sobre . . . . SDRAM DDR2
DDR3 SDRAM: DDR3 SDRAM foi introduzido em 2007 e foi um desenvolvimento adicional do tipo de taxa de dados dupla de SDRAM. Ele fornece melhorias adicionais no desempenho geral e na velocidade.Leia mais sobre . . . . SDRAM DDR3
DDR4 SDRAM: DDR4 SDRAM foi a próxima geração de DDR SDRAM. Forneceu desempenho aprimorado para atender às demandas do dia. Foi introduzido no segundo semestre de 2014.Leia mais sobre . . . . SDRAM DDR4
SDRAM DDR5: O desenvolvimento da tecnologia SDRAM está avançando e a próxima geração de SDRAM, denominada DDR5, está atualmente em desenvolvimento. A especificação foi lançada em 2016 com a primeira produção prevista para 2020. O DDR5 reduzirá o consumo de energia ao dobrar a largura de banda e a capacidade.

Sempre existe a possibilidade de alguém tentar usar diferentes versões de memória DDR juntas. Isso não funcionaria devido aos requisitos de oferta para o projeto de circuito eletrônico. Para superar isso, cada geração DDR tem um entalhe cortado nos pinos em locais diferentes

Resumo das principais características do DDR

Vale a pena observar as diferentes características de desempenho e valores de interface para as várias versões de memória de computador SDRAM.

PADRÃO	TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO	QUANTIDADE DE DADOS TRANSFERIDOS (PALAVRAS POR CICLO DE CLOCK)	TAXAS DE CLOCK DE RAM ASSOCIADAS	FAIXA DE TAXA DE TRANSFERÊNCIA DE DADOS
SDRAM)	3,3 V	1	66 – 133 MHz	100 – 166 MT/s
DDR SDRAM	2,6 V	2	100 – 200 MHz	200 – 400 MT/s
SDRAM DDR2	1,8 V	4	200 – 400 MHz	400 – 1066 MT/s
SDRAM DDR3	1,5 V	8	400 MHz – 1066 MHz	800 – 2133 MT/s
SDRAM DDR4	1,2 V	8	1066 – 1600 MHz	1600 – 3200 MT/s
SDRAM DDR5	1,1 V

Tendo em vista o grande volume de uso de SDRAM, o desenvolvimento está sempre em andamento para garantir que o desempenho esteja de acordo com os requisitos. A SDRAM DDR4 foi a mais recente lançada e o desenvolvimento está em andamento, pois há uma enorme necessidade de formas cada vez mais eficazes de memória semicondutora.

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