DDR2

Speicherchips nach DDR2-Standard erreichen mittlerweile dieselbe Marktbedeutung wie ihre Vorgänger, obwohl im PC-Bereich bisher ausschließlich Chipsätze für Intel-Prozessoren Module mit den neueren Chips nutzen können; AMD will erst im kommenden Jahr Prozessoren mit einem eingebauten DDR2-Speichercontroller ausliefern.

Im Gegensatz zu SDRAM, das zunächst die Zeile und dann die Spalte adressieren muss, um auf die Speicherzellen zuzugreifen, können beim RDRAM alle drei Vorgänge parallel ablaufen. Möglich macht dies das Splitten des Kontrollbusses und die serielle Anbindung der Speicherchips untereinander. Während beim SDRAM die Speicherchips so zusammengeschaltet sind, dass sie eine einzige große Matrix bilden, die als Ganzes adressiert werden muss, ist diese Matrix beim RDRAM aufgrund der seriellen Anbindung in Sektionen unterteilt, wobei jeder Speicherchip eine Sektion bildet, die direkt an den Datenbus angebunden ist. Dies, und der Umstand dass der Kontrollbus separat RAS und CAS Operationen ausführen kann, macht es nun möglich, dass an eine Sektion ein RAS-Signal, an eine andere Sektion bereits ein CAS-Signal gesendet wird, während in einer anderen Sektion Daten ein- oder ausgelesen werden. Diese parallele Abarbeitung der Steuersignale und Speicherzugriffe lässt die Latenzen zwar nicht komplett wegfallen, doch fallen sie viel weniger ins Gewicht als beim herkömmlichen SD- oder DDR-RAM.
Nun steht DDR2 RAM vor der Tür und soll langsam aber sicher im Laufe des Jahres Einzug in neue PC Systeme halten. Unglücklicherweise gibt es noch viel Verwirrung über die JEDEC Specifikationen des DDR2 RAMs, doch kann man wohl sagen, dass DDR2 Speicher beinahe identisch mit dem uns bekannten DDR Speicher ist. Die wenigen Verbesserungen lesen sich wie folgt:
- VDD = 1.8V, VDDQ = 1.8V
- I/O = SSTL_18
- 400 Mb/s/pin and 533 Mb/s/pin data rates
- 3,200 MB/s and 4,300 MB/s for 64-bit systems
- 4-bit data prefetch (vormals 2-bit)
- 4 banks for 256Mb and 512Mb densities
- 8 banks for 1Gb and 2Gb densities
- Burst length of 4 or 8
- WRITE latency = READ latency - 1 clock
- Differential data strobe option
- Duplicate RDQS data strobe option
- READ latency: 3, 4, and 5
- Posted CAS# additive latency: 0, 1, 2, 3, and 4 clocks
- On-die termination (ODT)
- Off-chip driver (OCD) output impedance calibration option
- FBGA packaging

Was bedeutet dies nun im Einzelnen?

Den meisten Vorteil bezieht DDR2 Speicher aus dem Umstand, dass es effektiv nunmehr die vierfache Menge an Daten pro Taktzyklus zu lesen und schreiben vermag. Vereinfacht ausgedrückt wird die Effizienz gegenüber DDR RAM verdoppelt, sofern man sich auf den selben reellen Takt bezieht. Jedoch wird gleichzeitig der reelle Takt halbiert, so dass ein DDR2-400 Speicher, der mit lediglich 100MHz getaktet wird, einem DDR1-400 Speicher mit 200MHz Taktung ebenbürtig ist. Insgesamt heißt das also, dass ein DDR2-400 Speicher nicht schneller sein wird als ein herkömmlicher DDR1-400 Speicher. Dies ist aber auch nicht Sinn und Zweck der Einführung der DDR2 Technologie. Vielmehr zielt sie darauf die Bandbreite zu erhöhen, und so höhere Leistungen zu erreichen, ohne dabei den Speichertakt ins unermessliche steigern zu müssen, was momentan noch sehr aufwendig ist. Das Speicherinterface, also der Datenbus bleibt weiterhin 64-bittig, jedoch wurde der immer höheren Verlustleistung Rechnung getragen, und um diese zu reduzieren, wurde die Speicherspannung auf 1.8V herabgesetzt. Die Pinanzahl hat sich aber gegenüber 184Pins beim DDR-RAM auf 240 Pins erhöht.

Im Server-Bereich ist Registered-DDR2-Speicher absehbar kurzlebig: Erst im Sommer 2004 erschien der erste Xeon-Chipsatz für DDR2-RAM, schon Anfang 2006 sollen aber Fully-Buffered-DIMMs (mit DDR2-Chips bestückt) diese Module ablösen. Bei den Desktop-PC-Chipsätzen für Intel-Prozessoren sind nur geringe Vorteile durch DDR2-Speicher messbar, unter anderem deshalb, weil der FSB800-Frontsidebus der meisten Pentium-4- und Pentium-D-Prozessoren ohnehin nur ein zweikanaliges 200-MHz-Speicher-Interface ausschöpfen kann. Die Transferrate von mehr als 8 (zweimal PC2-4200) oder gar über 10 GByte/s (zweimal PC2-5300) kann also nur geringe Geschwindigkeitssteigerungen bringen. Das FSB1066-Interface ist nur bei den extrem teuren Extreme-Edition-Versionen der Pentium-4-Prozessoren vorhanden.

Dennoch, man sollte momentan nicht erwarten, dass ein DDR2-400 Speicher wirklich die selbe Performance aufweißt wie DDR1-400, denn die Latenzzeiten sind vergleichsweise hoch und rauben etwas von der Performance. Erst wenn diese Technologie in Bereiche von DDR2-800 vorstößt, kann man von einer Leistungssteigerung ausgehen.

Ab Ende 2005 will Samsung DDR2-800-Chips (für PC2-6400-Module) liefern können, bisher erreichen die schnellsten Typen 333,33 MHz (DDR2-667/PC2-5300). Der ältere DDR-Standard ist nur bis 200 MHz spezifiziert (DDR400/PC3200), wobei allerdings DDR2-400 und DDR2-533-Bausteine (PC2-3200, PC2-4200) noch keine oder nur minimale Vorteile bringen. Dank der ausgereiften Technik lassen sich die älteren DDR-Chips gut übertakten, weshalb zahlreiche Third-Party-DIMM-Hersteller Overclocker- und Low-Latency-Modelle zu höheren Preisen anbieten. Diese Spezialmodule haben aber im Vergleich zum gesamten PC-RAM-Markt nur eine minimale wirtschaftliche Bedeutung.

Aus aktueller Sicht ist also die Anschaffung von DDR2-RAM mit gewissen Nachteilen verbunden. Vor allen Dingen ist dabei der hohe Preis zu nennen. Sollten sich die Preise nicht schnellstmöglich angleichen, ist einer Investition in diese Technologie vorerst abzuraten. Die Preispolitik muss von den Herstellern wohl bedacht werden, sonst kann das eintreten was Rambus seiner Zeit aufgrund der Preistreiberei widerfahren ist. Falls die Hersteller hier also nicht rechtzeitig einlenken, kann dies zu Folge haben dass evtl. RDRAM sogar wieder seine Berechtigung auf dem Markt findet.

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Dieser Artikel:

Einleitung
Technische Grundlagen
Vorläufer der heutigen Speicherarten
SDRAM
DDR-SDRAM
RDRAM
RAS, CAS und Timings
Burst-Mode
DDR2
Zukünftige RAM-Arten
Wieviel RAM ist sinnvoll

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