Memórias DDR, DDR2 e DDR3
Autor: Antares Digital | Publicado: 2011-08-23T17:00:00-03:00




O esquema de nomenclatura DDRx-yyyy (onde x é a geração da tecnologia e yyyy é o clock da memória DDR) em teoria é usado apenas para os chips de memória. Os módulos de memória – a pequena placa de circuito impresso onde os chips de memória estão soldados – utilizam um esquema de nomenclatura diferente: PCx-zzzz, onde x é a geração da tecnologia e zzzz é a taxa de transferência máxima teórica (também chamada largura de banda máxima).

Este número indica a quantidade de bytes que podem ser transferidos por segundo entre o controlador de memória e o módulo de memória, assumindo que uma transferência de dados será realizada a cada pulso de clock. Esta conta é facilmente feita multiplicando o clock DDR em MHz por oito. Isto nos dará a taxa de transferência máxima teórica em MB/s (megabytes por segundo). Por exemplo, as memórias DDR2-800 têm uma taxa de transferência máxima teórica de 6.400 MB/s (800 x 8) e os módulos de memória que utilizam este tipo de memória são chamados PC2-6400. Em alguns casos o número é arredondado. Por exemplo, as memórias DDR3-1333 têm uma taxa de transferência máxima teórica de 10.666 MB/s, mas os módulos de memória que utilizam este tipo de memória são chamados PC3-10666 ou PC3-10600, dependendo do fabricante
. É realmente importante entender que esses valores são máximos teóricos e eles nunca são obtidos. Isto acontece porque na conta estamos assumindo que a memória enviará dados para o controlador de memória a cada pulso de clock, o que simplesmente não acontece. O controlador de memória e a memória precisam trocar comandos (por exemplo, um comando instruindo a memória para fornecer um dado armazenado em determinada posição) e durante este tempo a memória não estará transferindo dados.Agora que você sabe o básico sobre as memórias DDR, vamos falar sobre as diferenças entre as três gerações existentes.

Velocidades


Uma das principais diferenças entre as memórias DDR, DDR2 e DDR3 é a maior taxa de transferência que cada geração consegue fornecer. Abaixo nós listamos as velocidades mais comuns para cada geração. Alguns fabricantes podem oferecer chips de memória capazes de trabalhar com outras velocidades não listadas aqui – por exemplo, memórias especiais voltadas para os entusiastas em overclock. Os clocks terminados em 33 e 66 MHz são na verdade dizimas periódicas (33,3333 e 66,6666, respectivamente).


MemóriaClock RealTaxa de Transferência Máxima TeóricaMódulo de Memória
DDR200100 MHz1.600 MB/sPC-1600
DDR266133 MHz2.133 MB/sPC-2100
DDR333166 MHz2.666 MB/sPC-2700
DDR400200 MHz3.200 MB/sPC-3200
DDR2-400200 MHz3.200 MB/sPC2-3200
DDR2-533266 MHz4.266 MB/sPC2-4200
DDR2-667333 MHz5.333 MB/sPC2-5300
DDR2-800400 MHz6.400 MB/sPC2-6400
DDR2-1066533 MHz8.533 MB/sPC2-8500
DDR3-800400 MHz6.400 MB/sPC3-6400
DDR3-1066533 MHz8.500 MB/sPC3-8500
DDR3-1333666 MHz10.666 MB/sPC3-10600
DDR3-1600800 MHz12.800 MB/sPC3-12800


Tensões de Alimentação


As memórias DDR3 necessitam de uma tensão de alimentação menor do que as memórias DDR2, que por sua vez necessitam de uma tensão de alimentação menor do que as memórias DDR. Isto significa que as memórias DDR3 consomem menos energia do que as memórias DDR2, que por sua vez consomem menos energia do que as memórias DDR.
Tipicamente as memórias DDR são alimentadas com 2,5 V, as memórias DDR2 são alimentadas com 1,8 V e as memórias DDR3 são alimentadas com 1,5 V (embora existam módulos DDR3 alimentados com 1,6 V ou 1,65 V e chips que necessitem apenas de 1,35 V podem se tornar comum no futuro). Alguns módulos de memória podem necessitar tensões de alimentação maiores do que as listadas na tabela abaixo. Isto acontece especialmente com memórias que trabalham com clocks maiores do que os oficiais (por exemplo, memórias para overclock).


TecnologiaTensão de Alimentação Típica
DDR2,5 V
DDR21,8 V
DDR31,5 V


Latência


A latência é o tempo que o controlador de memória precisa esperar entre a requisição de um dado e sua efetiva entrega. Ela também é conhecida como Latência do CAS (Column Address Strobe) ou simplesmente CL. Este número é expresso em pulsos de clock. Por exemplo, uma memória CL3 significa que o controlador de memória precisa esperar três pulsos de clock até que o dado seja fornecido após a sua solicitação. Com uma memória CL5 o controlador de memória terá de esperar mais: cinco pulsos de clock. Portanto você deve sempre procurar por módulos de memória com a menor latência possível.




clique para ampliarFigura 2: Latência.




As memórias DDR3 têm latências maiores do que as memórias DDR2, que por sua vez têm latências maiores do que as memórias DDR. As memórias DDR2 e DDR3 têm um parâmetro adicional chamado AL (Additional Latency ou Latência Adicional) ou simplesmente A. Com as memórias DDR2 e DDR3 a latência total será CL+AL. Felizmente praticamente todas as memórias DDR2 e DDR3 são AL 0, o que significa que não há necessidade de latência adicional. Abaixo nós resumimos os valores mais comuns de latências.


TecnologiaLatência TípicaOutras Latências Disponíveis
DDR32, 2,5
DDR253, 4
DDR376, 8, 9



Isto significa que as memórias DDR3 demoram mais pulsos de clock para começarem a transferir dados do que as memórias DDR2 (assim como as memórias DDR2 demoram mais pulsos de clock para começarem a transferir dados se comparado com as memórias DDR), mas isto não significa necessariamente uma espera de tempo maior (isto só é verdade quando comparamos memórias trabalhando com o mesmo clock).
Por exemplo, uma memória DDR2-800 CL5 demorará menos tempo (ou seja, será mais rápida) para começar a fornecer dados do que uma memória DDR3-800 CL7. No entanto, como as memórias são de “800 MHz”, ambas oferecem a mesma taxa de transferência máxima teórica (6.400 MB/s). Além disso, é importante lembrar que a memória DDR3 consumirá menos energia do que memória DDR2. 
Ao comparar módulos com clocks diferentes você precisa fazer algumas contas para poder comparar as latências. Preste atenção que estamos falando em “pulsos de clock”. Quando o clock é maior, cada pulso de clock é menor (ou seja, o período é menor). Por exemplo, em uma memória DDR2-800, cada pulso de clock leva 2,5 ns (1 ns = 0,000.000.001 segundo) – a conta é simples, período = 1 / frequência (note que você precisa usar o clock real e não o clock DDR nesta fórmula; para facilitar as coisas nós compilamos uma tabela de referência abaixo). Portanto, supondo uma memória DDR2-800 com CL 5, a espera inicial será de 12,5 ns (2,5 ns x 5). Agora suponha uma memória DDR3-1333 com CL 7. Com esta memória cada pulso de clock tem um período de 1,5 ns (veja na tabela baixo), portanto o tempo de espera (latência) será de 10,5 ns (1,5 ns x 7). Portanto apesar de a latência desta memória DDR3 parecer ser maior (7 vs. 5), o tempo de espera é, na verdade, menor. Portanto não saia por aí achando que as memórias DDR3 têm latências piores do que as memórias DDR2: isto dependerá do clock que você estiver falando.


Clock DDRClock RealPeríodo do Clock
200 MHz100 MHz10 ns
266 MHz133 MHz7,5 ns
333 MHz166 MHz6 ns
400 MHz200 MHz5 ns
533 MHz266 MHz3,75 ns
666 MHz333 MHz3 ns
800 MHz400 MHz2,5 ns
1.066 MHz533 MHz1,875 ns
1.333 MHz666 MHz1,5 ns
1.600 MHz800 MHz1,25 ns


Normalmente os fabricantes anunciam as temporizações da memória como uma série de vários números separados por traços (por exemplo, 5-5-5-5, 7-10-10-10, etc). A latência do CAS é sempre o primeiro número desta série.&nbsp;