DDR

DDR SDRAM
Double Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory

Perbandingan modul DDR untuk komputer meja (DIMM)
Tampak depan dan belakang modul DDR SDRAM 1 GB untuk desktop
Pengembang	Samsung[1][2][3] JEDEC
Jenis	SDRAM
Generasi	DDR2 DDR3 DDR4 DDR5 DDR6
Tahun rilis	DDR: 1998 / 2000 (JEDEC) DDR2: 2003 DDR3: 2007 DDR4: 2014 DDR5: 2020
Spesifikasi teknis
Tegangan	DDR: 2,5 V (2,6 V untuk DDR-400) DDR2: 1,8 V DDR3: 1,5 V (1,35 V pada DDR3L) DDR4: 1,2 V DDR5: 1,1 V
Laju transfer	DDR: 200–400 MT/s DDR2: 400–1066 MT/s DDR3: 800–2133 MT/s DDR4: 1600–3200 MT/s DDR5: 3200–8800 MT/s
Lebar pita	DDR: 1,6–3,2 GB/s DDR2: 3,2–8,5 GB/s DDR3: 6,4–17,0 GB/s DDR4: 12,8–25,6 GB/s DDR5: 25,6–70,4 GB/s

DDR SDRAM (singkatan dari bahasa Inggris: Double Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory, juga secara retroaktif disebut sebagai DDR1 SDRAM) adalah jenis memori akses acak dinamis sinkron (SDRAM) berkecepatan tinggi yang distandardisasi oleh JEDEC pada Juni 2000 melalui dokumen spesifikasi JESD79.^[4] DDR SDRAM menggantikan standar pendahulunya, SDR SDRAM (Single Data Rate), dengan kemampuan mentransfer data dua kali lebih cepat pada frekuensi clock bus yang sama tanpa memerlukan kenaikan frekuensi internal chip silikon secara drastis.^[5]

Standar ini mulai diadopsi luas di pasar komersial pada akhir tahun 2000 melalui chipset AMD 760 untuk lini prosesor Athlon, disusul oleh jajaran chipset pendukung prosesor Pentium 4 dari Intel dan VIA Technologies.^[6] DDR SDRAM mendominasi pasar komputer pribadi dan peladen hingga pertengahan dekade 2000-an sebelum digantikan oleh generasi penerusnya, DDR2 SDRAM.

Sejarah

Pada akhir dekade 1980-an, IBM mengembangkan modul DRAM dengan fitur pensinyalan clock tepi ganda (dual-edge clocking) dan mempresentasikannya pada ajang International Solid-State Circuits Conference tahun 1990, kendati teknologi tersebut masih berbasis DRAM asinkron konvensional.^[7]

Pengembangan DDR SDRAM modern dimulai pada tahun 1996. Samsung mendemonstrasikan prototipe fungsional DDR SDRAM pertama pada tahun 1997,^[1] lalu merilis keping komersial perdana berkapasitas 64 Mbit pada Juni 1998.^[2][3] Langkah tersebut segera disusul oleh Hyundai Electronics (kini SK Hynix) pada tahun yang sama.^[8] Standardisasi formal oleh JEDEC dirampungkan pada Juni 2000 (JESD79), dan papan induk komputer komersial pertama yang mendukung DDR SDRAM mulai dipasarkan pada Agustus 2000.^[9]

Prinsip kerja

Perbedaan mendasar antara DDR SDRAM dengan SDR SDRAM terletak pada efisiensi pemanfaatan siklus detak:

• Pengepaman ganda (Double pumping): Memori SDR hanya mentransfer data pada satu sisi pulsa gelombang clock (saat transisi tegangan naik atau rising edge). Sebaliknya, DDR mentransfer data pada kedua sisi transisi sinyal clock—baik sisi naik (rising edge) maupun sisi turun (falling edge). Dengan teknik ini, dua transaksi data diselesaikan dalam satu siklus clock.^[10]
• Arsitektur 2n-prefetch: Di dalam matriks penyimpanan inti (DRAM core array), DDR memanfaatkan buffer pengambilan awal dua bit (2n-prefetch buffer). Inti memori membaca 2 bit data secara serentak per jalur data untuk dialirkan berurutan ke bus luar.

Mekanisme ini memungkinkan antarmuka 64-bit mentransfer data sebesar:

Laju Transfer = Clock Bus (MHz) × 2 × 64  bit / 8 = Clock Bus (MHz) × 16  MB/detik {\displaystyle {\text{Laju Transfer}}={\text{Clock Bus (MHz)}}\times 2\times 64{\text{ bit}}/8={\text{Clock Bus (MHz)}}\times 16{\text{ MB/detik}}}

Sebagai contoh, modul memori dengan clock bus 133 MHz mentransfer data setara dengan 266 MT/s (megatransfer per second) dan menghasilkan lebar pita puncak teoritis sebesar 2.133 MB/detik.^[11]

Karakteristik fisik dan kelistrikan

• Tegangan operasi: DDR SDRAM beroperasi pada tegangan listrik nominal 2,5 V, turun dari standar SDR SDRAM yang beroperasi pada 3,3 V. Pengurangan ini memanfaatkan logika pensinyalan SSTL-2 (Stub Series Terminated Logic). Khusus modul berkecepatan tinggi DDR-400 (PC-3200), tegangan standar dinaikkan menjadi 2,6 V.^[4]
• DIMM 184-pin: Untuk komputer meja, modul DDR menggunakan format dual in-line memory module (DIMM) dengan 184 pin kontak emas dan memiliki satu celah pemandu mekanis (berbeda dari SDR SDRAM yang menggunakan modul 168 pin dengan dua celah).
• SO-DIMM 200-pin: Digunakan pada komputer jinjing (laptop) dengan modul berukuran ringkas 200 pin (posisi celahnya berbeda dari modul 200 pin milik DDR2).
• Kapasitas modul dan densitas keping: Kapasitas modul DDR berkisar antara 128 MB hingga 1 GB untuk segmen konsumen. Papan induk umumnya hanya mendukung modul 1 GB berdensitas rendah (low density) yang tersusun dari konfigurasi keping chip 64M×8, sedangkan keping berdensitas tinggi 128M×4 umumnya hanya dirancang untuk modul peladen terdaftar (registered memory).

Spesifikasi standar JEDEC

Spesifikasi resmi JEDEC JESD79 menetapkan tingkatan penamaan standar chip dan modul DDR SDRAM:^[4]

Perbandingan lintas generasi

Setiap generasi DDR tidak memiliki kompatibilitas mundur maupun maju (backward/forward compatibility). Bentuk fisik celah pin diubah di setiap generasi agar modul tidak dapat dimasukkan ke soket papan induk yang berbeda secara keliru:

Perkembangan pada era DDR5 dan seterusnya

Pada generasi mutakhir seperti DDR5, modul memori beralih dari satu saluran 64-bit tunggal menjadi arsitektur dua subsaluran independen 32-bit (ditambah 8 bit ECC per subsaluran). Selain itu, muncul berbagai penyempurnaan format bentuk fisik dan arsitektur pengontrol:

• CUDIMM dan CSODIMM: Format modul memori tak terdaftar (unbuffered) yang dilengkapi generator sinyal clock terintegrasi (CKD) pada papan modul untuk menjaga kestabilan sinyal pada kecepatan tinggi di atas 6400 MT/s.
• MRDIMM (Multi-Ranked Buffered DIMM): Standar memori peladen performa tinggi yang menggabungkan transmisi dua peringkat data secara simultan lewat penyangga memori (MDB), melipatgandakan kecepatan transfer hingga di atas 12.800 MT/s.^[12]
• HUDIMM: Varian modul hemat biaya dengan satu subsaluran 32-bit (mengorbankan separuh kapasitas dan lebar pita modul) sebagai opsi alternatif ekonomis bagi sistem komputasi beranggaran rendah.^[13]

Lihat pula

• RAM
• SDRAM
• DDR2 SDRAM
• DDR3 SDRAM
• DDR4 SDRAM
• DDR5 SDRAM
• DDR6 SDRAM
• GDDR SDRAM

Referensi

Pranala luar

• Spesifikasi Resmi JEDEC DDR SDRAM (JESD79)