DDR3メモリについて徹底解説｜規格と仕様

DDR3 RAMについて

DDR3 SDRAMはDouble Data Rate 3 Synchronous Dynamic Random-Access Memoryの略で、高帯域幅インターフェイスを備えた同期ダイナミックランダムアクセスメモリ(SDRAM)の一種です。2007年から実用化されています。DDR3 RAMの詳細については、このMiniToolの記事を読み続けてください。

DDR3 RAMは、DDRとDDR2の高速後継であり、DDR4 SDRAM（同期ダイナミックランダムアクセスメモリ）チップの前世代でもあります。シグナリング電圧、タイミング、などの要因が異なるため、DDR3 SDRAMは、従来のタイプのランダム アクセス メモリ(RAM)との上位互換性も下位互換性もありません。

DDR3 SDRAMは、その前身であるDDR2 SDRAMと比較し、2倍の速度（内部メモリアレイの8倍の速度）でデータを転送できるため、より高い帯域幅やピークデータレートを実現できることが主な利点です。

64ビット幅のDDR3モジュールでは、クアッドクロック信号の1サイクルを2回転送することで、最大でメモリクロックの64倍の転送速度を実現できます。

64ビットデータは、各メモリモジュールで一度に転送されます。DDR3 SDRAMの転送速度は、（メモリクロックレート）x 4（バスクロックマルチプライヤ）x 2（データレート）x 64（転送ビット数）/ 8（1バイトのビット数）です。したがって、メモリクロック周波数が100MHzの場合、DDR3 SDRAMの最大転送速度は6400MB/sとなります。

DDR3規格では、最大8 ギビバイトの容量を持つDRAMチップが使用可能で、各64ビットで最大4つのレベルがあり、DDR3 DIMMあたり最大16ギビットの合計容量が確保されます。Ivy Bridge-Eは2013年までハードウェアの制限に対応していなかったため、ほとんどの古いIntel CPUは8 GiB DIMMで最大4 Gbチップしかサポートしません(IntelのCore 2 DDR3チップセットは2 Gbのみをサポートします)。すべてのAMD CPUは、16 GiB DDR3 DIMMの完全な仕様を正しくサポートしています。

リリース

2005年2月、SamsungはDDR3メモリチップの最初の試作品をリリースしました。Samsungは、DDR3の開発と標準化において重要な役割を果たしました。2007年、DDR3が正式にリリースされました。

DDR3の使用が増加した主な原動力は、新しいIntel Core i7プロセッサとAMDのPhenom IIプロセッサであり、どちらも内部メモリコントローラーを備えています。前者はDDR3を必要とし、後者はそれを推奨しています。

2012年9月、DDR3 RAMの後継となるDDR4 RAM がリリースされました。

仕様

DDR2 RAMと比較し、DDR3 RAMは消費電力が少なくなります。この低下は、電源電圧の不一致によるものです。DDR2は1.8 Vまたは1.9 Vであるのに対し、DDR3は1.35 Vまたは1.5 Vです。1.5 Vの供給電圧は、元のDDR3チップで採用された90nmの製造技術でうまく機能します。一部のメーカーは、電流漏れを減らすために「デュアルゲート」トランジスタの使用を提案しています。

JEDECによると、「（サーバーなどのミッションクリティカルなデバイス）メモリの安定性を第一に考える場合、1.575Vを絶対最大値と見なす必要があります」だといいます。さらに、JEDECは、メモリモジュールが1.80ボルトまでの電圧に耐えなければ永久的な損傷を受けるとしているが、このレベルでは正常に機能する必要はないとしています。

もう1つの利点は、プリフェッチバッファーが8バーストの深さであることです。これに対して、DDR2のプリフェッチバッファーは4バーストの深さですが、DDRのプリフェッチバッファーは2バーストの深さです。DDR3の転送速度を実現するテクノロジがその利点です。

DDR3デュアルインラインメモリモジュール(DIMM)には240ピンがあり、DDR2とは電気的に互換性がありません。DDR2 DIMMとDDR3 DIMMのキーノッチの位置が異なるため、誤って交換することはありません。キーが異なるだけでなく、DDR2の側面には丸いノッチがあり、DDR3 モジュールの側面には四角いノッチがあります。

Intelは、Skylakeマイクロアーキテクチャ向けに、UniDIMMと呼ばれるSO-DIMMパッケージを設計しており、DDR3またはDDR4チップを使用できます。そして、CPUの統合メモリコントローラーは、それらのいずれかを使用できます。

UniDIMMは、DDR3からDDR4への移行に対応することを目的としています。この移行では、価格と可用性のためにRAMタイプの切り替えが必要になることがあります。UniDIMMの寸法とピン数は通常のDDR4 SO-DIMMと同じですが、互換性のないDDR4 SO-DIMMソケットで誤って使用しないように、ノッチの位置が異なります。

DDR3のレイテンシは、それを計測するI/Oバスクロックサイクルが短いため、数値上は高くなります。実際の時間間隔はDDR2の遅延と同様で、約10nsです。

SDRAMチップ（あるいはDIMM）の消費電力は、速度、使用方法、電圧など、多くの要因によって異なります。DellのPower Advisorの計算では、4GBのECC DDR1333 RDIMMの消費電力は1枚あたり約4Wです。それに対し、デスクトップ向けの最新の主流である8 GB DDR3/1600 DIMMの定格は2.58 Wですが、かなり高速です。

最後に

DDR3 RAMとは？DDR3 RAMが同期型ダイナミックランダムアクセスメモリの一種です。また、そのリリースと仕様に関する情報も紹介しました。