Cosa vuol dire DDR nelle RAM?

Definizione #

DDR è l’acronimo che sta per “Double Data Rate” e può essere raramente accompagnato da un ulteriore “SDRAM”, che si scioglie in Synchronous Dynamic Random Access Memory. Questi paroloni indicano la tecnologia con cui viene gestito il passaggio dei dati attraverso le RAM, in questo caso con un “flusso” doppio rispetto alla SDR SDRAM, usata in passato. (SDR - Single Data Rate).

Le RAM DDR hanno portato sul mercato un’innovazione vitale per il lavoro in sinergia con le CPU moderne e tutte le altre componenti, che sarebbero state limitate dai protocolli SDR, sviluppando una frequenza doppia rispetto a quella nominale. Questo è anche il motivo per cui su alcuni programmi troviamo le nostre ram indicate a metà della frequenza che viene riportata sulla scatola del prodotto.

Esistono solo le Double Data Rate? #

Attualmente sul mercato esistono due tipi distinti di RAM: quelle che di tipo DDR (Double Data Rate) e quelle SDR (Single Data Rate). Le RAM di tipo DDR sono ad oggi molto più diffuse delle SDR perché sono una loro evoluzione e nettamente più performanti, visto che l’acronimo “DDR” corrisponde a “Double Data Rate” e indica il fatto che questo tipo di RAM siano in grado di lavorare ad una frequenza doppia di quella nominale. Possono trasferire un byte sia sul fronte di salita che di discesa del clock (quelli di salita sul clock è detto “Posedge” e quello di discesa è detto ”Negedge”). La differenza con le SDR è che quest’ultime trasmettono il byte solo sul fronte di salita del clock (quindi sul Posedge), risultando quindi in 1600 MHz che rimangono 1600 MHz. D’altro canto, se per esempio le nostre RAM DDR hanno una frequenza nominale di 1600 MHz, vuol dire che lavoreranno a 3200 MT/s. Il clock in questo caso funziona a metà della velocità di trasmissione dei dati e viene distribuito a tutti i chip di memoria.

Per quanto ignorate dal mercato consumer, esistono anche le RAM QDR. Dedicate al mondo server, il loro acronimo corrisponde a “Quad Data Rate”. Non sono molto diverse dalle DDR come funzionamento visto che anche loro trasportano i byte sul fronte di salita e discesa del clock, ma lo lo scopo principale di questo tipo di RAM è consentire letture e scritture a frequenze di clock elevate senza la perdita di larghezza di banda dovuta ai cicli di inversione del bus che ci sono nelle DDR. Quindi, le QDR non sono il doppio più veloci rispetto alle DDR come lo sono quest’ultime rispetto alle SDR, ma sono molto più efficienti durante l’interleaving di scrittura e lettura e perciò diffuse nei server. Esistono anche le TDR (“Triple Data Rate”), ma sono ancora meno usate.

Differenze tra generazioni (DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5) #

Potremmo aver notato un numero che segue l’acronimo di "Double Data Rate”: DDR, DDR2, DDR3, DDR4 e DDR5.

Il funzionamento è sempre lo stesso, molto semplicemente corrispondono alla generazione della RAM. Una delle differenza principali è la piedinatura da alloggiare nello slot della scheda madre, che è diversa per ogni generazione. Questo rende impossibile alloggiare ram DDR4 su una scheda madre pensata per DDR3, 2, 1 o viceversa tra loro.
Sia perché il memory controller delle CPU non sarebbe in grado di gestirle entrambe e sia perché è impossibile sul piano struttuale, visto che ad ogni generazione corrisponde un numero esatto di pin e una determinata forma per inserire le RAM negli slot.

Più “saliamo” con le nuove generazioni e più aumenta la velocità in frequenza, la latenza generale, strettamente legata alla frequenza e migliora l’efficienza grazie al processo produttivo ridotto e alla maggiore densità dei chip, quella espressa in Gigabit. DDR 2 avrà un tetto di maggiore capacità di DDR, DDR3 di DDR2 e via dicendo. Le latenze vengono aumentate visto che aumentano i prefetch buffer (utilizzati per “collezionare” i dati prima di fornirli a un’interfaccia più veloce), tant’è che ogni generazione ha un CAS (Column Address Select) diverso: le DDR lavorano a 2, 2.5 o 3 cicli di clock, le DDR2 3, 4 o 5, le DDR3 5 a 8. Il vero vantaggio di un nuovo standard di memoria (inteso come una nuova generazione) arriva dopo un certo tempo di sviluppo, dopo che i progettisti riescono a ridurre i tempi di latenza e aumentare ancora di più la frequenza di funzionamento dei banchi.