- 더블 데이터 레이트 4 SDRAM (DDR4 SDRAM)

DDR4 메모리는 SDRAM의 계보들 가운데 내부 클럭 스피드 자체를 향상시킨 최초의 사례입니다. 데이터 전송 빈도나 데이터 입출력 버스 등으로 전송속도를 늘려왔지만, 본질적으로는 100MHz 부터 시작하던 내부 클럭 스피드를 최소 200MHz 부터 최대 400MHz 까지(33MHz 단위로 구분) 올려놓았습니다.

본질적인 부분에 손을 댄 만큼 여러 부분들이 이전 세대들과 달라졌습니다. 데스크탑 PC에서 가장 많이 쓰이는 DIMM 모듈에서 발견할 수 있는 특징으로는 접점 배열부가 직선이 아니라 중앙부가 완만하게 깊어지는 곡선을 띠고 있어 쉽게 구분이 가능합니다.

인텔 4세대 하스웰-E 프로세서와 함께 소비자용 시장에 첫 선을 보였지만, 당시에는 서버나 워크스테이션에 사용되는 ECC용 메모리 생산에 주력해 상대적으로 가격이 비쌌습니다. HEDT 시스템 역시 일반적인 게이밍 보다는 영상 편집 등의 전문분야 정도에나 쓰이면서 일반 소비자용 시장에서는 찾아보기 힘들었고, 이후 인텔 6세대 스카이레이크(Skylake) 프로세서가 DDR4 SDRAM을 정식 지원하면서 본격적으로 보급되기 시작했습니다.

JEDEC 표준안(JESD79-4A)은 1.2V 작동전압에 284핀 DIMM 소켓을 사용합니다. 전송속도에 따라 PC4-12800 (DDR4-1600) / PC4-14900 (DDR4-1866) / PC4-17000 (DDR4-2133) / PC4-19200 (DDR4-2400) / PC4-21333 (DDR4-2666) / PC4-23466 (DDR4-2933) / PC4-25600 (DDR4-3200)으로 구분됩니다.

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- 더블 데이터 레이트 3 SDRAM (DDR3 SDRAM)

입출력 버스 속도를 4배로 끌어올려 DDR2 보다 두 배 더 빠른 성능을 제공합니다.

DDR2 SDRAM에서 제정된 최대 클럭보다 한 단계 낮은 233MHz 클럭 스피드를 추가해 상대적으로 도달이 어려운 최상위 등급에 대한 부담을 낮추고 주력 메모리의 속도를 한 단계 끌어올리려 했지만, 실질적으로는 이전과 마찬가지로 200MHz 클럭 스피드가 주력으로 사용되었습니다.

DDR3 SDRAM의 전송속도는 DDR2 SDRAM의 두 배이며, 새롭게 추가된 233MHz 클럭 스피드 표준은 DDR3-1866 또는 PC3-14900(14933MB/s) 으로 구분됩니다.

초기 표준안(JESD79-3F)은 기본 작동전압을 1.5V로 줄였으며, 후기에는 반도체를 생산하는 미세공정이 빠르게 발전하면서 1.35V로 작동전압을 낮춘 저전력 버전인 DDR3L(Low voltage, JESD79-3) 표준안이 제정되어 인텔 6세대 코어 프로세서(Skylake)가 공식 지원하기도 했습니다. DDR3 메모리가 주력으로 자리잡은 시기부터 프로세서(CPU)의 성능 향상이 더뎌지면서 DDR4 SDRAM이 출시되기 전까지 약 4년여 기간동안 주력 메모리로 사용되는 장수를 누렸습니다.

또한 이 시기를 전후로 인텔에서 XMP(eXtreme Memory Profile) 기술을 선보이면서 타이밍뿐만 아니라 클럭 스피드 자체를 끌어올린 고성능 메모리들이 여럿 출시되기 시작했습니다.

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- 더블 데이터 레이트 2 SDRAM (DDR2 SDRAM)

DDR SDRAM이 데이터 전송이 발생하는 빈도를 한 번에서 두 번으로 늘렸다면, DDR2 SDRAM은 데이터를 외부로 보내는 입출력 버스의 속도도 두 배로 늘리는 개선을 받았습니다. 이로써 DDR SDRAM보다 두 배 빠른 성능을 낼 수 있게 되었습니다.

내부 동작 클럭은 크게 늘어나지 않고, 외부 입출력 속도만 빨라진 DDR2 SDRAM은 레이턴시가 상대적으로 길어졌기 때문에 처리량이 적은 경우에는 역으로 성능이 떨어질 수도 있다는 평가도 있습니다.

다만 그 정도가 나노초(ns) 수준으로 미세하고, 파이프라이닝과 인터리빙 기술 등으로 보완되고 있어 지연이 발생하더라도 사용자가 체감하기 어려운 수준이기도 합니다. 점점 처리량이 늘어나는 PC 시장에서는 얻는 것이 더 많았기에 큰 이슈 없이 받아들여졌습니다.

DDR2 SDRAM의 표준안(JESD79-2F)은 작동전압이 1.8V로 줄어들고 266MHz 클럭 스피드가 추가되었으며, 240핀 DIMM 소켓을 사용합니다. 유효 클럭 스피드에 따라 DDR2-400 / DDR2-533 / DDR2-667 / DDR2-800 / DDR2-1066 또는 데이터 전송 속도에 따라 PC2-3200 (3200MB/s) / PC2-4200 (4266MB/s) / PC2-5300 (5333MB/s) / PC2-6400 (6400MB/s) / PC2-8500 (8533MB/s)로 등급이 구분됩니다.

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- 더블 데이터 레이트 SDRAM (DDR SDRAM)

SDRAM의 개선 모델이며 이후 PC의 주력 메모리 기술의 발판이기도 합니다. 주요 작동 원리는 널리 알려졌듯이 클럭 주파수의 상승 / 하강 펄스에서 각각 데이터를 전송하게끔 만든 것 입니다.

이는 기존 SDRAM의 내부 클럭 스피드에 큰 변화를 주지 않고도 2배의 대역폭 확장 효과를 가져다 줬습니다. 또한 경쟁상대인 RDRAM과 달리 국제 반도체 표준 협의회(JEDEC) 제정 표준안을 따르므로 상대적으로 라이센스 비용이 저렴하다는 장점도 갖게 됩니다.

참고로 JEDEC에서 제정하는 메모리 표준안은 용량과 전송 속도를 결정짓는 메모리 칩과 여러 기기들이 호환성 문제 없이 메모리를 사용할 수 있도록 모듈과 소켓 규격으로 나뉘어집니다. DDR SDRAM의 표준안(JESD79F)은 작동전압 2.5V에 100 / 133 / 166 / 200 MHz 클럭 스피드를 채택했으며 184핀 DIMM 소켓을 사용합니다.

유효 클럭 스피드에 따라 DDR-200 / DDR-266 / DDR-333 / DDR-400 또는 데이터 전송 속도에 따라 PC-1600 (1600MB/s) / PC-2100 (2133MB/s) / PC-2700 (2666MB/s) / PC-3200 (3200MB/s)로 등급이 구분됩니다. 당시 고성능 메모리 제조사들은 JEDEC 표준안보다 일부 과정(타이밍)을 더 빠르게 처리할 수 있음을 보증하는 제품을 선보이기도 했습니다.

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