Chuyện đề tốt nghiệp: So sánh DDR, DDR2, DDR3

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
  
BÁO CÁO THỰC TẬP

Hoàng Chi
Thủy

GVHD : Huỳnh Thị
SVTH

: Nguyễn Phi

Lớp

: 08T6D


LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian học tập tại trường được sự chỉ dạy tận tình của thầy cơ trong trường nói chung
cũng như các thầy cơ khoa cơng nghệ thơng tin nói riêng , em đã học hỏi được rất nhiều kiến
thức về ngành công nghệ thông tin và các kiến thức khác về văn hoá , xã hội ..
Để tạo điều kiện cho chúng em hiểu biết thêm về những kiến thức đã học ở trường so với thực
tế . Vừa qua , trường đã cho phép chúng em được đi thực tập tại các công ty , doanh nghiệp …


GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY
CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI & DỊCH VỤ GIA HUỲNH
“ 133 Hàm Nghi , Đà Nẵng “
ĐT : 0511.3213846
Giới thiệu:

năm 2007 CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI & DỊCH VỤ GIA HUỲNH được thành lập và cũng
đã trở thành Nhà Phân phối Thiết bị viễn thông tại Đà Nẵng, chuyên cung cấp các linh kiện máy
tính, máy in , máy photo , máy fax, hệ thống tổng đài nội v.v…


CƠ CẤU TỔ CHỨC CỦA CƠNG
TY
Giám Đốc

Phịng Kế
Tốn

Phịng Bảo
Hành

Phịng Kinh
Doanh

Phịng Kỹ
Thuật


CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP
SO S ÁNH DDR , DDR2 , DDR3
Trước khi bắt đầu, cần biết rằng DDR, DDR2 và
DDR3 đều dựa trên thiết kế SDRAM ( Bộ nhớ
truy cập ngẫu nhiên động đồng bộ ) . tức là sử
dụng tín hiệu xung nhịp để đồng bộ hóa mọi
thứ. DDR là viết tắt của Tốc độ dữ liệu gấp đôi Double Data Rate , tức truyền được hai khối dữ
liệu trong một xung nhịp, . Như vậy bộ nhớ DDR

có tốc độ truyền dữ liệu cao gấp đôi so với
những bộ nhớ có cùng tốc độ xung nhịp nhưng
khơng có tính năng này ( được gọi là bộ nhớ
SDRAM, hiện khơng cịn sử dụng cho PC nữa).


Hình 1: Tín hiệu xung nhịp và mode DDR Z


Cần nhớ rằng các tốc độ xung nhịp này là tốc độ tối đa mà bộ nhớ chính thức có được; chứ
không thể tự động chạy ở những tốc độ như vậy. Ví dụ, nếu bạn dùng bộ nhớ DDR2-1066 lên
một máy tính chỉ có thể truy cập hệ thống ở tốc độ 400 MHz (800 MHz DDR), thì những bộ nhớ
này chỉ có thể truy cập tại 400 MHz (800 MHz DDR) chứ không phải 533 MHz (1,066 MHz DDR).
Đó là do tín hiệu xung nhịp được mạch điều khiển bộ nhớ cung cấp, mà mạch điều khiển bộ nhớ
lại nằm ngoài bộ nhớ (trong Chip NorthBridge ở bo mạch chủ hoặc tích hợp bên trong CPU, tùy
vào từng hệ thống


Những thanh nhớ ( Module ) -- bảng mạch điện tử nhỏ
gắn những Chip nhớ -- sử dụng một cái tên khác: PCxzzzz, trong đó x là thế hệ cơng nghệ, còn zzzz là tốc độ
truyền tải tối đa trên lý thuyết (cịn gọi là băng thơng
tối đa). Con số này cho biết bao nhiêu Byte dữ liệu có
thể được truyền từ mạch điều khiển bộ nhớ sang
Module bộ nhớ trong mỗi xung nhịp đồng hồ .
Thật ra rất dễ giải thích bằng cách nhân xung nhịp
DDR tính bằng MHz với 8, ta sẽ có tốc độ truyền tải tối
đa trên lý thuyết tính bằng MB/giây. Ví dụ, bộ nhớ
DDR2-800 có tốc độ truyền tải tối đa trên lý thuyết là
6,400 MB/giây (800 x 8) và Module bộ nhớ mang tên
PC2-6400. Trong một số trường hợp, con số này được

làm trịn. Ví dụ như bơ nhớ DDR3-1333 có tốc độ
truyền tải tối đa trên lý thuyết là 10,666 MB/giây
nhưng module bộ nhớ của nó lại có tên PC3-10666
hoặc PC3-10600 tùy nhà sản xuất.


Cần phải hiểu rằng những con số này chỉ là số tối đa trên lý thuyết, và trên thực tế chúng
khơng bao giờ đạt đến, bởi bài tốn đang tính có giả thiết rằng bộ nhớ sẽ gửi dữ liệu đến mạch
điều khiển bộ nhớ theo từng xung nhịp một, mà điều này thì khơng xảy ra. Mạch điều khiển bộ
nhớ và bộ nhớ cần trao đổi lệnh (ví dụ như lệnh hướng dẫn bộ nhớ gửi dữ liệu được chứa tại một
vị trí nhất định) và trong suốt thời gian này bộ nhớ sẽ không gửi dữ liệu.
Trên đây là lý thuyết cơ bản về bộ nhớ DDR, hãy đến với những thông tin cụ thể hơn.


1. Tốc độ :
Một trong những khác biệt chính giữa DDR, DDR2 và DDR3 là tốc độ truyền dữ liệu lớn nhất của
từng thế hệ. Dưới đây là danh sách tốc độ chung nhất cho từng thế hệ. Một số nhà sản xuất đã
tạo ra được những loại chip lớn hơn cả tốc độ trong bảng–ví dụ như các bộ nhớ đặc biệt hướng
tới giới overclock. Những xung nhịp có đi 33 hoặc 66MHz thực ra đã được làm trịn (từ
33.3333 và 66.6666).



•

2. Điện áp :
Bộ nhớ DDR3 hoạt động ở điện áp thấp hơn so với DDR2, DDR2 lại dùng điện áp thấp hơn DDR.
Như vậy bộ nhớ DDR3 sẽ tiêu thụ ít điện hơn DDR2, và DDR2 tiêu thụ ít hơn DDR.
Thường thì bộ nhớ DDR sử dụng điện 2.5 V, DDR2 dùng điện 1.8 V và DDR3 là 1.5 V (mặc dù
các module cần đến 1.6 V hoặc 1.65 V rất phổ biến và những chip chỉ yêu cầu 1.35 V trong

tương lai cũng không phải là hiếm).


• Một số module bộ nhớ
có thể yêu cầu điện
áp cao hơn trong
bảng, nhất là khi bộ
nhớ hỗ trợ hoạt động
ở tốc độ xung nhịp
cao hơn tốc độ chính
thức (ví dụ như bộ
nhớ để overclock).


3. Thời gian trễ
Thời gian trễ là khoảng thời gian mà mạch điều khiển bộ nhớ phải đợi từ lúc yêu cầu lấy dữ liệu
cho đến lúc dữ liệu thực sự được gửi tới đầu ra . Nó cịn được gọi là CAS Latency hoặc đơn giản
là CL. Con số này được viết theo đơn vị chu kỳ xung nhịp. Ví dụ một bộ nhớ có CL3 tức là mạch
điều khiển bộ nhớ phải đợi 3 chu kỳ xung nhịp từ lúc truy vấn cho đến khi dữ liệu được gửi. Với
một bộ nhớ CL5, mạch điều khiển bộ nhớ phải đợi 5 chu kỳ xung nhịp . Vì thế cần sử dụng
những Module có CL thấp nhất có thể.


Hình 2: Latency.


Bộ nhớ DDR3 có nhiều chu kì xung nhịp trễ lớn hơn bộ nhớ DDR2, và DDR2 lại có nhiều chu kì
xung nhịp trễ cao hơn DDR. Bộ nhớ DDR2 và DDR3 cịn có thêm một chỉ số nữa gọi là AL (Thời
gian trễ bổ sung – Additional Latency ) hoặc đơn giản là A. Với bộ nhớ DDR2 và DDR3, tổng thời
gian trễ sẽ là CL+AL. gần như toàn bộ các bộ nhớ DDR2 và DDR3 đều có AL 0, tức là khơng có

thêm thời gian trễ bổ sung nào cả. Dưới đây là bảng tổng hợp giá trị CL phổ biến nhất.


• Như vậy bộ nhớ DDR3

cần hoãn nhiều chu
kỳ xung nhịp hơn so
với DDR2 mới có thể
chuyển được dữ liệu,
nhưng điều này khơng
hẳn đồng nghĩa với
thời gian đợi lâu hơn
(nó chỉ đúng khi so
sánh các bộ nhớ cùng
tốc độ xung nhịp).


Ví dụ, một bộ nhớ DDR2-800 CL5 sẽ hỗn ít thời
gian hơn (nhanh hơn) khi chuyển dữ liệu so với
bộ nhớ DDR3-800 CL7. Tuy nhiên, do cả hai đều
là bộ nhớ “800 MHz” nên đều có cùng tốc độ
truyền tải lớn nhất trên lý thuyết (6,400 MB/s).
Ngoài ra cũng cần nhớ rằng bộ nhớ DDR3 sẽ tiêu
thụ ít điện năng hơn so với bộ nhớ DDR2.
Khi so sánh các module có tốc độ xung nhịp khác
nhau, bạn cần phải tính tốn một chút. nên nhớ
chúng ta đang nói đến “chu kỳ xung nhịp.” Khi
xung nhịp cao hơn, chu kỳ từng xung nhịp cũng
ngắn hơn.

Ví dụ với bộ nhớ DDR2-800, mỗi chu kỳ xung nhịp
kéo dài 2.5 nano giây, chu kỳ = 1/tần số ( nhớ
rằng bạn cần sử dụng xung nhịp thực chứ không
phải xung nhịp DDR trong công thức này; để đơn
giản hơn chúng tôi đã tổng hợp một bảng tham
khảo dưới đây). Vì thế một bộ nhớ DDR2-800 có
CL 5 thì thời gian chờ ban đầu này sẽ tương đương
12.5 ns (2.5 ns x 5). Tiếp đến hãy giả sử một bộ
nhớ DDR3-1333 với CL 7. Với bộ nhớ này mỗi chu
kỳ xung nhịp sẽ kéo dài 1.5 ns , vì thế tổng thời
gian trễ sẽ là 10.5 ns (1.5 ns x 7). Vì vậy mặc dù
thời gian trễ của bộ nhớ DDR3 có vẻ cao hơn (7 so
với 5), thời gian chờ thực tế lại thấp hơn. Vì thế
đừng nghĩ rằng DDR3 có thời gian trễ tệ hơn DDR2
bởi nó còn tùy thuộc vào tốc độ xung nhịp.


Thường thì nhà sản
xuất sẽ cơng bố
Timings bộ nhớ theo
dạng một dãy số được
phân chia bởi dấu
gạch ngang (như 5-55-5, 7-10-10-10…).
Thời gian trễ CAS
thường là số đầu tiên
trong chuỗi. Hình 3 và
4 dưới đây là một ví
dụ.

Hình 3: DDR2-1066 có CL 5.


Hình 4: DDR3-1066 có CL7.


4. Prefetch – Lấy trước dữ liệu
Bộ nhớ động chứa dữ liệu bên trong một mảng
gồm nhiều tụ điện nhỏ. Bộ nhớ DDR truyền được
2 bit dữ liệu với mỗi chu kỳ từ mảng bộ nhớ tới
bộ đệm I/O bên trong bộ nhớ . Quy trình này gọi
là Prefetch 2-bit. Trong DDR2, đường dữ liệu bên
trong này được tăng lên tới 4-bit và trong DDR3
là 8-bit. Đây chính là bí quyết giúp DDR3 hoạt
động được ở tốc độ xung nhịp cao hơn DDR2, và
DDR2 cao hơn DDR.
Xung nhịp mà chúng ta đang nói đến là tốc độ
xung nhịp ở “thế giới bên ngồi,” có nghĩa là trên
giao diện I/O từ bộ nhớ, nơi mà bộ nhớ và mạch
điều khiển bộ nhớ liên lạc với nhau. Tuy nhiên
bên trong thì bộ nhớ làm việc hơi khác một chút.


Với DDR3 cũng vậy: đường dữ liệu được tăng
gấp đôi lên 4 bit, vì thế
nó có thể chạy ở tốc độ xung nhịp bằng một
nửa so với DDR2, hoặc chỉ bằng ¼ tốc độ xung
nhịp của DDR, và cũng đạt tốc độ như vậy (50
MHz x 8 = 400 MHz).

Việc nhân đôi đường dữ liệu bên trong sau từng
thế hệ đồng nghĩa với việc mỗi thế hệ bộ nhớ
mới có thể có chip với tốc độ xung nhịp tối đa
gấp đơi so với thế hệ trước đo. Ví dụ 3 bộ nhớ
DDR-400, DDR2-800 và DDR3-1600 đều có
cùng tốc độ xung nhịp bên trong bằng nhau
(200 MHz).


Để hiểu rõ hơn điều này hãy so sánh một chip bộ nhớ DDR-400, chip bộ nhớ DDR2-400 và Chip
bộ nhớ DDR3-400 . 3 chip này bên ngoài hoạt động ở tốc độ 200 MHz, truyền 2 bit dữ liệu mỗi
chu ky, đạt tốc độ ngoài như thể đang hoạt động ở 400 MHz. Tuy nhiên bên trong, chip DDR
truyền được 2 bit từ mảng bộ nhớ đến bộ nhớ đệm I/O, vì thế để khớp với tốc độ giao diện I/O,
đường dữ liệu này phải hoạt động ở 200 MHz (200 MHz x 2 = 400 MHz). Do trong DDR2 đường
dữ liệu này được tăng từ 2 lên 4 bit nên nó có thể chạy ở tốc độ bằng một nửa tốc độ xung nhịp
nhằm đạt tốc độ y hệt (100 MHz x 4 = 400 MHz).