ダブルデータレート

コンピューティングにおいて、ダブルデータレート（DDR）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の両方でデータを転送し、クロックサイクルごとにデータを2回転送することでメモリ帯域幅を2倍にするコンピュータバスを指します。 ^{[1] [2] [3]これは、}ダブルポンプ、デュアルポンプ、ダブル遷移 とも呼ばれます。トグルモードという用語は、NANDフラッシュメモリのコンテキストで使用されます。

クロック電子回路を設計する最も簡単な方法は、クロック信号の完全なサイクル（立ち上がりと立ち下がり）ごとに 1 回の転送を実行することです。ただし、この方法では、クロック信号は転送ごとに 2 回変化する必要がありますが、データ ラインは転送ごとに最大 1 回しか変化しません。高帯域幅で動作する場合、信号整合性の制限によりクロック周波数が制限されます。^[要出典] クロックの両エッジを使用することで、データ信号は同じ制限周波数で動作し、データ伝送速度が 2 倍になります。

この技術は、マイクロプロセッサのフロントサイドバス、Ultra-3 SCSI、拡張バス（AGP、PCI-X ^[4]）、グラフィックスメモリ（GDDR）、メインメモリ（ RDRAMとDDR1からDDR5の両方）、AMDのAthlon 64プロセッサのHyperTransportバスに使用されています。最近では、アナログ-デジタルコンバータ（ADC）の出力など、高速データ転送が求められる他のシステムにも使用されています。^[5]

DDR をデュアル チャネルと混同しないでください。デュアル チャネルでは、各メモリ チャネルが 2 つの RAM モジュールに同時アクセスします。この 2 つのテクノロジは互いに独立しており、多くのマザーボードでは、DDR メモリをデュアル チャネル構成で使用して両方を使用しています。

ダブル ポンピングまたはクワッド ポンピングの代替として、リンクをセルフ クロッキングにする方法があります。この方法は、InfiniBandとPCI Expressで選択されました。

ダブルポンプ バスの帯域幅の説明は混乱を招く可能性があります。各クロック エッジはビートと呼ばれ、1 サイクルあたり 2 つのビート (アップビート1 つとダウンビート1 つ) があります。技術的には、ヘルツは1 秒あたりのサイクルの単位ですが、多くの人は1 秒あたりの転送数を参照します。注意深い使用法では、通常「500 MHz、ダブル データ レート」または「1000 MT/s 」について言及します が、500 MHz より高速にサイクルする信号がないにもかかわらず、多くの人は気軽に「1000 MHz バス」と呼びます。

DDR SDRAM は、転送速度とバス幅 (バイト単位) の積であるバス帯域幅をメガバイト/秒で表す手法を普及させました。100 MHz クロックで動作する DDR SDRAM は、200 MT/s のデータ転送速度にちなんで DDR-200 と呼ばれ、そのデータ速度で動作する 64 ビット (8 バイト) 幅のDIMM は、1600 MB/s のピーク (理論上) 帯域幅にちなんで PC-1600 と呼ばれます。同様に、12.8 GB/s の転送速度の DDR3-1600 は、PC3-12800 と呼ばれます。

DDR モジュールの一般的な指定の例:

DDR SDRAM は、データ ラインでのみダブル データ レート シグナリングを使用します。アドレス信号と制御信号は、クロックサイクルごとに 1 回(正確には、クロックの立ち上がりエッジで) DRAM に送信され、CAS レイテンシなどのタイミング パラメータはクロック サイクルで指定されます。あまり一般的ではない一部の DRAM インターフェイス、特にLPDDR2、GDDR5、XDR DRAM は、ダブル データ レートを使用してコマンドとアドレスを送信します。DDR5 は、各 DIMM に 2 つの 7 ビット ダブル データ レート コマンド/アドレス バスを使用し、レジスタ付きクロックドライバ チップが各メモリ チップへの 14 ビット SDR バスに変換します。

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