Taktverdopplung bei DDR-Speicher?

23. März 2003 / von GloomY / Seite 1 von 3

   Vorwort - Wie es überhaupt zu diesem Artikel kam

Ursprünglich war alles anders geplant. Wenn man es genau nimmt, war eigentlich gar nichts geplant ;-), denn die Idee zu diesem Artikels entstand spontan. Und zwar in dem Moment, als ich mich mal wieder über einige Forumsteilnehmer ärgerte, die bei einer Diskussion über DDR-Speicher wild und ziellos mit eigentlich klar definierten Begriffen um sich warfen. Dazu kam noch die von mir seit dem ersten Tag des Erscheinens von DDR-Speichern angemängelte Angewohnheit der Taktverdopplung bei DDR-Speicher, welche die Diskussionpartner zusätzlich verwirrte und aneinander vorbeireden ließ.

In diesem Moment wurde mir klar, dass anscheinend ein großer Aufklärungsbedarf bei diesem Thema besteht. Also schrieb ich den folgenden Artikel, bastelte ein paar Grafiken dazu und stellte den Artikel auf meine neu eröffnete Homepage. Da ich einige Leute zwecks Rechtschreib- und Grammatikkorrektur um Probelesung bat, wurde u.a. auch Leonidas auf den Artikel aufmerksam, der mir anbot, ihn auf 3DCenter zu veröffentlich. Da ich mit dem Artikel möglichst viele Leute erreichen wollte, stimmte ich zu.

Ich bitte jedoch zu beachten, daß dieser Artikel auch meine persöhnliche Meinung zum Ausdruck bringt. Diese ist nicht automatisch mit der von 3DCenter gleichzusetzen, bloß weil die Publikation hier stattfindet. Ähnlichkeiten (mit lebenden oder gestorbenen Personen ;-) ) sind natürlich rein zufällig und unbewußt. Jetzt aber zum Inhalt ...

   Einleitung

Viele Leute sind der Meinung, daß ein Speicher, der mit DDR (double Data Rate) betrieben wird, doppelt so schnell wie ein herkömmlicher SDR (single Data Rate) Speicher sei. Das Marketing der beim "DDR-Hype" beteiligten Firmen tun auch ihr bestes, dieses irgendwie in den Köpfen der Käufer zu verankern. Klingt doch irgendwie logisch, wenn man hört, daß der RAM auf einmal doppelt so viele Daten pro Zeit übertragen kann als mit SDR, oder? Warum sollte er dann nicht auch doppelt so schnell sein? ;-) So einfach ist es aber leider nicht ...

Den obigen Trugschluss könnte man allein schon durch Benchmarks widerlegen, vorrausgesetzt es gäbe SDR-Speicher, welcher doppelt so schnell getaktet ist wie DDR-Speicher. Leider hat die Speicherindustrie aber nie so schnellen SDR-Speicher hergestellt. Außerdem gibt es keine identischen Chipsätze, weil DDR eben einfach eine neuere Technologie ist. Gerade beim Speicherinterface der Chipsätze kann man kontinuierliche Verbesserungen erkennen, welche einen direkten Vergleich zu Gunsten von DDR-SDRAM verfälschen.

   Taktverdopplung: Warum bzw. warum nicht?

Die Frage, warum DDR-Speicher nicht doppelt so schnell wie SDR-Speicher ist, läßt sich leider nicht ganz so einfach beantworten. Dazu muß man sich erst einmal veranschaulichen, wie der RAM überhaupt arbeitet. Es werde nämlich nicht nur Daten zum RAM und von ihm weg übertragen, sondern auch andere Informationen. Da wären zum einen die Adressen, und zum anderen die Steuerinformationen für den RAM-Chip (Lese- oder Schreibzugriff, Chip Select, Bank Select, /CAS, /RAS usw).

SDR- und DDR-SDRAM im Vergleich.

Durch die nicht ganzzahlige CAS Latency endet die Datenübertragung nicht zu einem vollen Takt.

Wie der Name DDR treffend beschreibt (double Data Rate), werden aber nur die Daten doppelt so oft pro Zeit übertragen. Das geschieht zwei mal pro Takt, wobei man von der steigenden und von der fallenden Taktflanke spricht, auf welcher bei DDR-SDRAM die Datenübertragung stattfindet. Die Adressen und Steuersignale können aber weiterhin nur auf der steigenden Taktflanke übertragen werden. Wenn jetzt die Datenübertragung aber nach der steigenden Taktflanke zu Ende ist, kann nun nicht gleich auf der folgenden fallenden Taktflanke eine Adresse eines neuen Zugriffs oder ein Steuersignal zum RAM übertragen werden. Das geht erst wieder bei der nächsten steigenden Taktflanke.

Diese Wartezeit tritt bei einem doppelt so hoch getakteten SDR-Speicher natürlich nicht auf. Allein schon deswegen kann DDR nicht die doppelte Leistung von SDR bringen. Spätestens hier sollten dann die Allarmglocken schrillen, wenn man Milchmädchenrechnungen wie "DDR = Takt mal 2" hört ...