컴퓨터를 바꾸시려는 분들이나 컴퓨터에 관심이 많으신 분들이라면 RAM이라는 단어를 들어 보셨을 겁니다. RAM은 ( Random Access Memory )의 줄인 말로 CPU가 직접 접근 할 수 있는 유일한 메모리입니다. ( 물론 캐싱 기법을 사용한다면 캐시 메모리도 추가가 되겠지만 말입니다. ) 컴퓨터 성능을 논 할 때 ( 주로 스펙이라는 말로 컴퓨터를 평가 할 때 ) CPU 클럭 속도와 더불어 가장 많이 사용되는 것이 메모리의 용량입니다.

[그림 1. 다나와 견적에서 볼 수 있는 메모리의 용량 ]



메모리 용량과 더불어 항상 따라다니는게 DDR이라는 용어입니다. 최근 DDR2에서 DDR3로 넘어가는 추세라고 하던데, 도대체 DDR이란 무엇을 말하는 것인지 궁금해 집니다.

 

[그림 2. SDR SDRAM ]



1. SDR SDRAM


 우선 DDR을 논하기 전에 SDR이라는 것을 논해야 합니다. SDRAM이라는 단어는 IT관련 뉴스나 메모리에 관심있으신 분들이라면 들어 보셨을 겁니다. 위키피디아에서 SDR SDRAM을 다음과 같이 정의하고 있습니다.

SDRAM, 에스디 램은 Synchronous Dynamic Random Access Memory 의 약자이다. SDRAM 은 DRAM 의 발전된 형태이며 보통 DRAM 과는 달리 제어 장치 입력을 클록펄스(Clock Pulse)와 동시에 일어나도록 하는 동기식 DRAM이다.DDR SDRAM의 보급으로 SDR SDRAM이라는 관례적인 명칭이 주어졌다. SDR은 Single Data Rate 의 약자이다. 이 의미는 기존의 SDRAM 이 각 클록펄스가 상승 또는 하강하는 시점에서 한번만 정보를 전송하는 것에서 나온 명칭이다


SDR SDRAM은 SDRAM의 가장 기본적인 표준으로 ( Single Data Rate SDRAM )의 약자입니다. Single이라는 단어에서 알 수 있듯이 한번에 하나의 커멘드( 명령어 )나 한 워드의 데이터만 주고 받을 수 있는 구조입니다. 전형적인 클록 주파수는 100 혹은 133MHz 입니다.

[그림 3] DDR SDRAM


2. DDR SDRAM

 하지만 산업이 발전하고 고객들의 요구 수준이 높아지면서 SDR SDRAM의 속도의 한계가 드러나게 됩니다. 그래서 나온 것이 DDR SDRAM 입니다. DDR은 Double Data Rate의 약자로 Double이라는 단어에서 느껴지듯이 SDR 에 비해서 두 배의 속도를 나타냅니다. DDR SDRAM 에 대해서 위키피디아는 다음과 같이 정의하고 있습니다.

Double Data Rate synchronous dynamic random access memory (or also known as DDR SDRAM) is a class of memory integrated circuits used in computers. It achieves nearly twice the bandwidth of the preceding single data rate (SDR) SDRAM by double pumping (transferring data on the rising and falling edges of the clock signal) without increasing the clock frequency. 

With data being transferred 64 bits at a time, DDR SDRAM gives a transfer rate of (memory bus clock rate) x 2 (for dual rate) × 64 (number of bits transferred) / 8 (number of bits/byte). Thus, with a bus frequency of 100 MHz, DDR SDRAM gives a maximum transfer rate of 1600 MB/s.

 
 직역을 하자면 “DDR SDRAM은 컴퓨터에서 사용되는 집적회로의 한 종류이다. 이것은 클록 주파수의 증가 없이 더블 펌핑 ( Rising Edge와 Falling Edge 두 부분에서 모두 데이터를 전송함 ) 을 이용하여 SDR SDRAM에 비하여 거의 2배의 대역폭을 구현한다.


 한번에 64 Bits의 데이터가 전송 된다고 할 때, DDR SDRAM의 전송률은 다음과 같이 계산된다. ( 메모리 버스 클록율 ) * 2 ( 더블 펌핑 ) * 64 ( 전송되는 비트의 수 ) / 8 ( 바이트당 비트의 수 ). 따라서 100 MHz의 버스 주파수를 가지고 있다고 할 때, DDR SDRAM은 최대 1600MB/s의 전송률을 나타낸다. “


SDR SDRAM이 한 클록당 하나의 명령어를 전송할 때( Rising Edge나 Falling Edge 둘 중 하나에서 전송이 일어난다고 함 ) DDR SDRAM은 Rising Edge와 Falling Edge 두 부분에서 전송을 하기 때문에 최대로 2배의 전송률이 나타나게 됩니다.


 3. DDR2

 기술의 발전을 야기 시키는 것은 항상 더 나은 기술의 요구입니다. DDR이 SDR에 비해서 2배의 대역폭을 가져( 이론 상으로는… ) 속도가 빠르다곤 하지만 사용자의 평가 기준은 또 높아져서 더 개선된 ( 혹은 더 빠른? ) 메모리를 요구하기 시작했습니다. 그래서 등장한 것이 DDR을 개선한 DDR2 입니다.

[그림 4] DDR2 SDRAM



  DDR2에 대해서 위키피디아는 다음과 같은 정의를 하고 있습니다

DDR2 SDRAM is a double data rate synchronous dynamic random access memory interface. It supersedes the original DDR SDRAM specification and the two are not compatible. In addition to double pumping the data bus as in DDR SDRAM, (transferring data on the rising and falling edges of the bus clock signal), DDR2 employs an I/O buffer between the memory and the data bus so that the data bus can be run at twice the speed of the memory clock. The two factors combine to achieve a total of 4 data transfers per memory clock cycle.


With data being transferred 64 bits at a time, DDR2 SDRAM gives a transfer rate of (memory clock rate) × 2 (for bus clock multiplier) × 2 (for dual rate) × 64 (number of bits transferred) / 8 (number of bits/byte). Thus with a memory clock frequency of 100 MHz, DDR2 SDRAM gives a maximum transfer rate of 3200 MB/s.

Since the memory clock runs at half the external data bus clock rate, DDR2 memory operating at the same external data bus clock rate as DDR will provide the same bandwidth but with higher latency, resulting in inferior performance. Alternatively, DDR2 memory operating at twice the external data bus clock rate as DDR may provide twice the bandwidth with the same latency (in nanoseconds). The best-rated DDR2 memory modules are at least twice as fast as the best-rated DDR memory modules.


한글로 옮겨 보면


 “ DDR2 SDRAM은 double data rate synchronous dynamic random access memory 인터페이스이다. DDR2는 기존의 DDR SDRAM 스펙을 대신하며 이 둘은 호환되지 않는다. (즉, DDR2와 DDR 메모리는 함께 사용될 수 없다. )


 DR SDRAM에서 사용된 더블 펌핑 데이터 버스와 더불어 DDR2는 2배의 메모리 클록 속도를 사용하기 위하여 I/O( 입출력 )버퍼를 사용하였다. 따라서 DDR2는 SDR에 비하여 4배의 속도를 낸다. ( 더블 펌핑에서  * 2 , I/O 버퍼에서 * 2 )


데이터가 단위 시간당 64비트로 전송된다고 할 때, DDR2 SDRAM의 전송률은 다음과 같이 계산된다. “( 메모리 클록율 ) * 2 ( 버스 클록 멀티플라이어 ) * 2 ( 더블 펌핑 ) * 64 ( 단위 시간당 비트 전송 ) / 8 ( 바이트당 비트 수 ). 예를 들면 메모리 클록이 100MHz인 DDR2 SDRAM의 경우 최대 3200MB/s 의 속도를 낼 수 있다.


 이 처럼 새로운 기술을 사용하여 DDR2는 DDR보다 이론상으로 최대 2배의 속도 향상을 가져왔습니다. 표준에 의하면 DDR은 200MHz부터 400MHz까지의 동작을 보입니다. 반면 DDR2는 그 보다 2배 높은 400MHz부터 800MHz까지 동작하는 것으로 보고 있습니다. 

 또 한 하드웨어의 인터페이스라고 할 수 있는 핀의 갯수에서도 차이가 납니다. 초기 DDR모델은 184핀인데 비해서 DDR2는 240핀입니다.


[그림 5] DDR3 SDRAM


4. DDR3

 최근에 바뀌고 있는 트랜드가 바로 DDR2에서 DDR3로 넘어가는 것입니다. DDR3는 이론적으로 DDR2의 2배의 속도를 냅니다. DDR3에 대해서는 추후에 다시 포스팅을 하도록 하겠습니다.


5. DDR2 vs DDR3

 최근 두 개의 DDR 램을 선택해야 하는 경우가 많이 발생합니다. DDR2와 DDR3는 호환이 안 되기 때문에 둘 중 하나를 선택해야 하는데, DDR2는 이미 시장이 확보되어 있고 저렴한 메인 보드들이 나와 있기 때문에 가격이 낮습니다. 하지만 이제 생산을 잘 안하기 때문에 메모리의 가격은 꾸준히 상승하고 있죠. DDR3는 아직까지 호환되는 보드가 많지 않고, 가격이 DDR2에 비해서 비쌉니다.
 

[그림 7] DDR2와 DDR3의 전력 소모량 비교



소모 전력을 보면 좀 더 빠르게 동작하는 DDR3 1067의 경우 DDR2 800 보다 적은 전력으로 동작하는 것을 볼 수 있습니다.

[그림 8] DDR3와 DDR2의 모습 비교


 겉 모습을 보시면 핀의 배열이 있고 그 중간에 움푹 들어간 노치의 위치가 다른 것을 볼 수 있습니다.


DDR2건 DDR3건 얼마나 기존의 하드웨어와 잘 호환이 되는지가 중요합니다. 다나와에서 아이쇼핑하다가 문득 궁금해서 포스팅을 하게 되었습니다.


참고글 : 용산테크 뉴스


 




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