Memórias DDR (Double Data Rating)

Introdução

 

A memória DDR (Double Data Rating) é a tecnologia que substituiu as tradicionais memórias DIMM de 168 pinos, especialmente nos computadores pessoais. Trata-se de um tipo de memória baseado na tão difundida tecnologia SDRAM. Suas especificações foram definidas pela JEDEC, entidade formada por empresas do ramo de semi-condutores para a formulação de padrões nesse segmento. Este artigo mostrará as principais características da memória DDR e o porquê de sua popularidade. 

Como surgiu a memória DDR

Na época em que o Pentium III, da Intel, era o processador mais usado, a velocidade padrão do FSB (Front Side Bus) - velocidade externa do processsador, ou seja, a velocidade na qual o processador se comunica com a memória e com componentes da placa-mãe - era de 133 MHz, equivalente a 1.064 MB por segundo. No entanto, sabe-se que no geral, o chipset da placa-mãe não usa a freqüência de FSB para se comunicar com a memória, mas sim a velocidade desta última. Nessa época, o padrão para velocidade das memórias também era de 133 MHz (as conhecidas memórias SDRAM PC133), que também fornecia uma taxa de velocidade de 1.064 MB por segundo. Com isso, é possível notar que havia um equilíbrio na velocidade de comunicação entre os componentes do computador.

No entanto, com o lançamento da linha Pentium 4, da Intel e Duron/Athlon da AMD, esse "equilíbrio" deixou de existir, pois o FSB dos processadores passou a ter mais velocidade enquanto que as memórias continuavam no padrão PC133, mantendo a velocidade em 133 MHz. Isso significa que o computador não conseguia aproveitar todos os recursos de processamento. Para usuários do Pentium 4 até havia uma alternativa: utilizar as memórias do tipo Rambus (ou RDRAM). Esse tipo era mais rápido que as PC133, mas tinha algumas desvantagens: só funcionava com processadores da Intel, tinha preço muito elevado e as placas-mãe que suportavam as memórias Rambus também eram muito caras.

Neste mesmo período, as memórias DDR já haviam sido lançadas, mas a Intel tentava popularizar as memórias Rambus, ignorando a existência do padrão DDR. A AMD, que até então tinha que se contentar com os limites da memória DIMM SDRAM de 168 pinos, precisava de uma alternativa eficiente de memória que pudesse trabalhar integralmente com seus processadores. A companhia acabou apostando nas memórias DDR e a partir daí o uso destas foi considerado extremamente viável.

O simples lançamento das memórias DDR não foi uma solução imediata para os problemas de velocidade das memórias e do FSB. Somente com o lançamento das memórias Dual DDR é que a solução se tornou comprovadamente eficaz.

Funcionamento das memórias DDR

As memórias DDR funcionam de maneira parecida às memórias DIMM SDRAM. Seus pentes (ou módulos) possuem 184 terminais, enquanto que o padrão anterior possui 168 pinos. Fisicamente, há apenas uma divisão no encaixe do pente (ver imagem a seguir), enquanto que na memória DIMM há dois. Um detalhe interessante é que a voltagem das DDR é 2.5 V, contra 3.3 V das DIMM SDRAM. Isso diminui o consumo de energia e ameniza consideravelmente os problemas relacionados à temperatura. Para um PC normal isso pode até não fazer muita diferença, mas faz em um notebook, por exemplo. Além disso, a redução da voltagem deixa a memória mais propícia aos overclocks.

Mas o grande diferencial das memórias DDR está no fato delas poderem realizar o dobro de operações por ciclo de clock (em poucas palavras, a velocidade na qual o processador solicita operações - entenda mais sobre isso aqui). Assim, uma memória DDR de 266 MHz trabalha, na verdade, com 133 MHz. Como ela realiza duas operações por vez, é como se trabalhasse a 266 MHz (o dobro).

Como já dito antes, as memórias DDR são muito parecidas com as memórias DIMM de 168 pinos. Veja o porquê: os pentes de memórias DIMM e DDR fazem uso da tecnologia SDRAM. Além disso, ambos os tipos são divididos logicamente em bancos, onde cada um contém uma determinada quantidade de endereços de memória disponíveis. Cada banco, por sua vez, se divide em combinações de linhas e colunas. Acessando uma linha e coluna de um banco é que se acessa um endereço de memória. Dentro de cada banco, somente um linha pode ser usada por vez, mas é possível que haja mais de um acesso simultâneo, desde que seja a endereços diferentes. É isso que a memória DDR faz: basicamente acessa duas linhas, em vez de uma, não sendo preciso mudar a estrutura da memória. Basta fazer alguns ajustes em circuitos e claro, criar chipsets com controladores de memória que consigam fazer acessos desse tipo.

Um fato importante a citar é que é possível acessar mais de 2 endereços de memória, mas isso gera custos bem maiores. Além disso, quanto maior a quantidade de dados transferidos, maior o nível de ruído eletromagnético (o que pode representar perda e necessidade de retransmissão de dados).

Algo que também é importante frisar é que as memórias DIMM indicavam seu tipo informando a velocidade de seu funcionamento. Há uma nomenclatura nas memórias DDR em que isso não ocorre. Observe o exemplo: numa memória SDRAM PC-133, o número "133" significa que a memória trabalha a 133 MHz. Quando você encontra uma memória DDR PC-1600 não significa que ela trabalha a 1600 MHz. Esse valor indica a taxa de transferência de MB por segundo. A tabela abaixo mostra mais detalhes sobre isso:

Memória	Velocidade
SDRAM PC-100	800 MB/s
SDRAM PC-133	1.064 MB/s
DDR-200 ou PC-1600	1.600 MB/s
DDR-266 ou PC-2100	2.100 MB/s
DDR-333 ou PC-2700	2.700 MB/s
DDR-400 ou PC-3200	3.200 MB/s
Dual DDR-226	4.200 MB/s
Dual DDR-333	5.400 MB/s
Dual DDR-400	6.400 MB/s

Dual DDR

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As memórias do tipo Dual DDR funcionam baseadas na seguinte idéia: em vez de utilizar uma única controladora para acessar todos os slots de memória da placa-mãe, por que não usar duas controladoras ao mesmo tempo? Essa é a principal diferença do esquema Dual DDR. As memórias atuais seguem o padrão de 64 bits e são alocadas em bancos. Usando duas controladoras simultaneamente, o acesso passa a ser de 128 bits. Para usar o recurso Dual DDR, é recomendável usar dois pentes de memória idênticos no computador, embora nada impeça o uso de uma quantidade diferente. É bom que essa igualdade ocorra, inclusive, com a marca, para evitar instabilidades.

Para entender melhor, imagine que você use dois pentes de 256 MB de memória RAM DDR-333 em seu computador. O computador trabalhará com elas como sendo um conjunto de 512 MB com barramento de 64 bits (ou seja, 2.700 MB por segundo). Essa configuração funcionando no esquema Dual DDR fará com que o barramento passe a ser de 128 bits, aumentando a velocidade para 5.400 MB por segundo!

Para trabalhar com Dual DDR não basta colocar dois pentes de memória idênticos no computador. É necessário que sua placa-mãe tenha esse recurso. Além disso, o esquema Dual DDR só se torna realmente eficiente se utilizado com processadores Intel Pentium IV, AMD Athlon XP ou superiores.

Mesmo que sua placa-mãe suporte esse recurso, uma dica interessante é comprar um kit para Dual DDR. Esse pacote contém pentes de memória DDR próprios para funcionar como Dual. Se você comprar módulos de memória DDR iguais, mas que venham separados, o funcionamento pode ser normal, mas as chances de instabilidade aumentam. Isso ocorre principalmente com o padrão DDR-400. É claro que os kits são mais caros, principalmente no Brasil. A foto ao lado mostra uma placa-mãe trabalhando com Dual DDR. Repare que os pentes são iguais.