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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Warum DDR oder Ähnliches?


Autor: Mike (Gast)
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Hallo zusammen,
mich würde mal interessieren, was der Vorteil von DDR-Technik oder der
Erweiterung DDR2 ist. Das der Datendurchsatz höher ist, ist mir klar,
aber warum macht man sich so umständlich und überträgt bei jeder
Taktflanke oder bei DDR2 sogar noch dazwischen Daten, anstatt dass man
einfach die Taktgeschwindigkeit erhöht?
Die Datenleitungen laufen effektiv ja auch mit höherer Taktfrequenz,
warum dann nicht auch das Clock-Signal?

Außerdem würde mich interessieren, warum man nicht enfach Busse mit
128bit oder 256bit breite einführt? Man könnte sich eine höhere
Taktfrequenz sparen und hätte bei gleicher Geschwindigkeit einen
deutlich höheren Datendurchsatz. Liegt es daran, dass man 256 Leitungen
nicht so einfach routen kann, oder die Signalübersprecher zu groß sind
oder warum Löst man die Probleme immer nur mit der Steigerng der
Taktfrequenz?

Vielleicht kann man ja jemand aufklären (-;
Gruß Mike

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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abolein

Autor: Mario Hagen (djacme)
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Auch wenn ich nicht alle deine fragen beantworten kann.

Bei so hohen übertragungsgeschwindigkeiten ist es wichtig das alle
Leitungen möglichst gleich lang sind. Desweiteren spielen die von dir
erwähnten Störungen u.a. auch durch das Übersprechen eine große rolle.
Da die Leiterbahnen auf den Platinen icht so klein sein können wie z.B.
in den Controlern bzw Brücken die z.B. den speicher ansprechen spielt
dabei der Platzfaktor auch eine wichtige rolle.

Autor: Rolf Magnus (Gast)
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> aber warum macht man sich so umständlich und überträgt bei jeder
> Taktflanke oder bei DDR2 sogar noch dazwischen Daten, anstatt dass
> man einfach die Taktgeschwindigkeit erhöht?

Weil das zunehmend schwieriger wird und man deshalb die Uebertragung
effizienter macht.

> Die Datenleitungen laufen effektiv ja auch mit höherer
> Taktfrequenz, warum dann nicht auch das Clock-Signal?

Man passt es halt aneinander an, damit die Clockleitung nicht mehr die
doppelte Frequenz der Datenleitung braucht.

> Außerdem würde mich interessieren, warum man nicht enfach Busse
> mit 128bit oder 256bit breite einführt? Man könnte sich eine
> höhere Taktfrequenz sparen und hätte bei gleicher Geschwindigkeit
> einen deutlich höheren Datendurchsatz.

Der Trend geht genau in die Gegenrichtung. Busse seriell ausfuehren
(siehe PCIe, SATA, USB, Firewire) und mit hohem Takt betreiben.

> Liegt es daran, dass man 256 Leitungen nicht so einfach routen
> kann, oder die Signalübersprecher zu groß sind

Ich denke, das sind die Hauptprobleme.

Autor: Marco S. (masterof)
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die Daten breite hängt da mit zusammen das es nur 32Bit Systeme sind und
der CPU kann nur Daten mit einer Breite von 32Bit verarbeiten.

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Das trifft nicht auf PC-Prozessoren seit "Pentium"-Zeit zu, die
nämlich haben aus Performancegründen bereits einen 64 Bit breiten
Datenbus gehabt. Diese Breite wird beim Füllen des prozessorinternen
Caches genutzt, natürlich nicht bei direkten Speicherzugriffen.

Autor: Achim (Gast)
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die Verbreiterung des Datenbusses wird auch genutzt: die meisten
aktuellen PC-Chipsätze unterstützen 2 Speicherkanäle. Wenn du sie
symmetrisch bestückst hast du deinen 128bit breiten Bus. Mehr als zwei
Kanäle sind aber selten und werden schwierig: dem Chipsatz gehen die
Pins aus, und wie schon mehrfach geschrieben wurde wird das Layout
komplexer und teurer (PCB-Fläche). Und zu guter letzt musst du dein
Board dann auch noch mit 4 identischen Speicherriegeln bestücken, um
den Geschwindigkeitsvorteil nutzen zu können - nochmal ein Kosten- und
Flexibilitätsnachteil.

Zur Verdopplung des Takts: das ist der wesentliche Schritt, der
zwischen DDR1 und DDR2 gemacht wurde (und mit DDR3 wird der Takt noch
mal um einen Faktor 2 hochgehen). Mit steigendem Takt stellst du aber
entsprechend höhere Ansprüche an den Bus. Deshalb braucht DDR2
differentielle data-strobes, wo DDR1 noch mit single ended auskam;
deshalb terminiert DDR2 den Datenbus schaltbar im DRAM, wo DDR1 mit
fixen Terminierungswiderstanden auf dem Board auskam....

Außerdem sinkt mit höherer Frequenz die Anzahl der Riegel, die du an
einen Speicherkanal hängen kannst. Bei single data rate waren bis zu 4
üblich, bei DDR1 maximal 3 pro Kanal, bei DDR2 nur noch 2 pro Kanal.

Autor: Rolf Magnus (Gast)
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> und wie schon mehrfach geschrieben wurde wird das Layout
> komplexer und teurer (PCB-Fläche)

Vor allem braeuchte man mehr Layer, was den Preis stark hochtreibt.

> Und zu guter letzt musst du dein Board dann auch noch mit 4
> identischen Speicherriegeln bestücken, um den
> Geschwindigkeitsvorteil nutzen zu können

So war's auch schon bei 486ern, nur dass sie da sogar fuer die
Funktion notwendig waren. Damals hatte man 8-bit-Speichermodule und
einen 32-bit-Bus. Dann hat man die Busbreite der Module erhoeht.

Autor: Marco S. (masterof)
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da mal ein Schöner Artikel in der C'T drin über die DDR-Speicher. Unter
bestimment ZUFÄLLEN KANN ES SOGAR SEIN DAS MAN DATEN NUR MIT 10-20 MHz
rausbekommt.

Autor: Marco S. (masterof)
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sorry für das Groß schreiben ich bin auf die capslock-Taste gekommen.

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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Ich habe ausserdem mal gelesen, dass man besonders von breiten Bussen
wegkommt, weil es Probleme mit der Synchronisierung der Daten gibt. Das
kann's dann natürlich auch nicht sein.

Autor: Marco S. (masterof)
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das haben sie Schon bei IDE gemacht. IDE lüft mir 33MHz und SATA läuft
mit 1,3GHz.

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