この記事では、SDRAM（synchronous dynamic random-access memory）について説明します。さらに、その歴史や失敗した後代なども紹介されます。
SRAMメモリなど、さまざまなタイプのRAMが市場に出回っています。この記事では、SDRAMについて紹介します。他のタイプのRAMについて知りたい場合、MiniToolのWebサイトにアクセスしてください。
SDRAMの紹介
SDRAMとは？SDRAMは同期ダイナミックランダムアクセスメモリの略で、外部ピンインターフェイスの動作が外部から提供されるクロック信号によって調整される任意のダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)です。
SDRAMは、クロック入力の立ち上がりエッジ後に制御入力の変化を認識できる同期式インターフェースを備えています。JEDECによって標準化されたSDRAMシリーズでは、クロック信号は、着信コマンドに応答して内部の有限ステートマシンのステッピングを制御します。
これらのコマンドをパイプライン化し、パフォーマンスを向上させ、新しいコマンドを受け取りながら以前の操作を完了できます。メモリは、同じサイズで独立したいくつかのセクション(バンクと呼ばれる) に分割されているため、デバイスは各バンクのメモリアクセスコマンドに従って同時に動作し、インターリーブ方式でアクセス速度を高速化できます。
これにより、非同期DRAMと比較し、SDRAMの同時実行性とデータ転送速度が向上します。
SDRAMの歴史
1992年、Samsungは最初の商用SDRAM – 16 Mbの容量を持つKM48SL2000メモリチップをリリースしました。 このメモリチップはCMOS (相補型金属酸化膜半導体) 製造プロセスを使用し、Samsung Electronicsによって製造され、1993年に大量生産されました。
2000年までに、SDRAM はその高性能により、最新のコンピューターの他のほとんどすべてのタイプのDRAMに取って代わりました。
SDRAMレイテンシは、本質的に非同期DRAMよりも低く(高速)ではありません。実際、ロジックが追加されたため、初期のSDRAMは同時期のバーストEDO DRAMよりも低速でした。SDRAM内部バッファリングの利点は、操作を複数のメモリバンクにインターリーブできるため、有効な帯域幅が増加することです。
今日、ほぼすべてのSDRAM製造は、電子部品の相互運用性を促進するためにオープンスタンダードを使用する、電子工業会であるJEDECによって確立された規格に適合しています。
また、SDRAMは、サーバーやワークステーションなど、より大きなスケーラビリティを必要とするシステム向けに登録済みの種類を提供します。さらに、現在、世界最大のSDRAMメーカーには、Samsung Electronics、Panasonic、Micron Technology、Hynixが含まれています。
SDRAMの世代
DDR SDRAM
SDRAMの第1世代はDDR SDRAMであり、より広い帯域を利用できるようにするために使われました。これは、サイクルごとに1回受け入れられる同じコマンドを使用しますが、クロック サイクルごとに2つのデータワードを読み書きします。DDRインターフェイスは、クロック信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジでデータを読み書きすることでこれを実現します。
DDR2 SDRAM
DDR2 SDRAMはDDR SDRAMとよく似ていますが、読み書きの最小単位が再び2倍になり、連続する4ワードに達します。また、バスプロトコルも簡素化され、より高いパフォーマンスを達成しました(特に、「バースト終了」コマンドは削除されました)。これにより、内部RAM動作のクロックレートを上げることなく、SDRAMのバスレートを2倍にできます。
DDR3 SDRAM
DDR3 SDRAMでは、この流れを引き継ぎ、最小読み出し/書き込み単位を8連続ワードに倍増させます。これにより、内部動作のクロックレートを変更することなく、幅だけを変更し、帯域幅と外部バスレートを再び2倍にできます。800-1600M転送/秒（400-800MHzクロックの両エッジ）を維持するために、内部RAMアレイは100-200Mフェッチ/秒を実行する必要があります。
DDR4 SDRAM
DDR4 SDRAMは内部プリフェッチ幅を再び2倍にすることはありませんが、DDR3と同じ8nプリフェッチを使用します。DDR4チップの動作電圧は1.2V以下です。
DDR5 SDRAM
DDR5はまだリリースされていませんが、その目標はDDR4の2倍の帯域幅と低消費電力化です。
SDRAMの落選候補
ラムバス DRAM (RDRAM)
RDRAMはDDRと競合する独自技術でした。その比較的高い価格と期待はずれの性能(高いレイテンシとDDRの64ビットチャンネルに対して狭い16ビットデータチャンネルが原因)により、SDR DRAMとの競争に敗れました。
同期リンク DRAM (SLDRAM)
SLDRAMは通常のSDRAMと異なり、データソース（読み出し動作の場合はSLDRAMチップ）でクロックを生成し、データと同じ方向に伝送することで、データスキューを大幅に減少させました。また、DCLKの供給元が変わったときに一時停止する必要がないように、コマンドごとに使用するDCLKのペアを指定しました。
仮想チャネルメモリ(VCM) SDRAM
VCMはNECが設計した独自タイプのSDRAMでしたが、ライセンス料不要のオープン規格として公開されました。標準的なSDRAMとピンコンパチブルだが、コマンドは異なります。
VCMはRDRAMほど高価ではなかったため、このテクノロジはRDRAMの競合となる可能性がありました。仮想チャネル メモリ (VCM) モジュールは、機械的および電気的に標準 SDRAM と互換性があるため、両方のサポートはメモリ コントローラの機能のみに依存します。