SDRAM,DDR3,DDR2,DDR4,DDR1的區別對比及其特點分析

SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory）：為同步動態隨機存取內存，前綴的Synchronous告訴了大家這種內存的特性，也就是同步。1996年底，SDRAM開始在系統中出現，不同于早期的技術，SDRAM是為了與中央處理器的計時同步化所設計，這使得內存控制器能夠掌握準備所要求的數據所需的準確時鐘周期，因此中央處理器從此不需要延后下一次的數據存取。舉例而言，PC66 SDRAM以66 MT/s的傳輸速率運作；PC100 SDRAM以100 MT/s的傳輸速率運作；PC133 SDRAM以133 MT/s的傳輸速率運作，以此類推。

SDRAM亦可稱為SDR SDRAM（Single Data Rate SDRAM），Single Data Rate為單倍數據傳輸率，SDR SDRAM的核心、I/O、等效頻率皆相同，舉例而言，PC133規格的內存，其核心、I/O、等效頻率都是133MHz。而Single Data Rate意指SDR SDRAM在1個周期內只能讀寫1次，若需要同時寫入與讀取，必須等到先前的指令執行完畢，才能接著存取。

DDR SDRAM（Double Data Rate SDRAM）：為雙信道同步動態隨機存取內存，是新一代的SDRAM技術。別于SDR（Single Data Rate）單一周期內只能讀寫1次，DDR的雙倍數據傳輸率指的就是單一周期內可讀取或寫入2次。在核心頻率不變的情況下，傳輸效率為SDR SDRAM的2倍。第一代DDR內存Prefetch為2bit，是SDR的2倍，運作時I/O會預取2bit的資料。舉例而言，此時DDR內存的傳輸速率約為266～400 MT/s不等，像是DDR 266、DDR 400都是這個時期的產品。

DDR2 SDRAM（Double Data Rate Two SDRAM）：為雙信道兩次同步動態隨機存取內存。DDR2內存Prefetch又再度提升至4 bit（DDR的兩倍），DDR2的I/O頻率是DDR的2倍，也就是266、333、400MHz。舉例：核心頻率同樣有133～200MHz的顆粒，I/O頻率提升的影響下，此時的DDR2傳輸速率約為533～800 MT/s不等，也就是常見的DDR2 533、DDR2 800等內存規格。

DDR3 SDRAM（Double Data Rate Three SDRAM）：為雙信道三次同步動態隨機存取內存。DDR3內存Prefetch提升至8 bit，即每次會存取8 bits為一組的數據。DDR3傳輸速率介于 800～1600 MT/s之間。此外，DDR3 的規格要求將電壓控制在1.5V，較DDR2的1.8V更為省電。DDR3也新增ASR（Automatic Self-Refresh）、SRT（Self-Refresh Temperature）等兩種功能，讓內存在休眠時也能夠隨著溫度變化去控制對內存顆粒的充電頻率，以確保系統數據的完整性。

DDR4 SDRAM（Double Data Rate Fourth SDRAM）：DDR4提供比DDR3/ DDR2更低的供電電壓1.2V以及更高的帶寬，DDR4的傳輸速率目前可達2133～3200 MT/s。DDR4 新增了4 個Bank Group 數據組的設計，各個Bank Group具備獨立啟動操作讀、寫等動作特性，Bank Group 數據組可套用多任務的觀念來想象，亦可解釋為DDR4 在同一頻率工作周期內，至多可以處理4 筆數據，效率明顯好過于DDR3。 另外DDR4增加了DBI（Data Bus Inversion）、CRC（Cyclic Redundancy Check）、CA parity等功能，讓DDR4內存在更快速與更省電的同時亦能夠增強信號的完整性、改善數據傳輸及儲存的可靠性。