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マックメム特別レポートシリーズ

DDR2メモリーについて

〜2005年10月発売のMacでは、DDR2メモリーが採用されました。
 そのDDR2メモリーって?〜

マックメム主任の野口です.

いつも、マックメムのメモリーをご使用いただきまして、ありがとうございます。

今回は、2005年10月に販売されたiMacG5(iSight、マックメム分類iSight内蔵)、PowerMacG5(Late2005、マックメム分類DDR2)、PowerBookG4 15/17inch(Double Layer Super Drive、マックメム分類TYPED)で新しく採用されたDDR2メモリーについてのお話です。DDR2メモリーは、図.1のようにMain Clockの4倍でデータの入出力が可能です。DDR2メモリーの特徴を、DDRメモリー、SDRメモリーと比較しながら、まとめてみました。(図1)

図.1 DDR2メモリー(DDR2 SDRAM)読み出し動作
 
 

1.DDR2メモリーの動作について

メモリー(メモリーモジュール)には、SDRAMチップが複数搭載されています。(図.2)
DDR2メモリーには、DDR2 SDRAMチップ、DDRメモリーはDDR SDRAMチップ、SDRメモリーはSDR SDRAMチップが搭載されています。

図.2 メモリー(メモリーモジュール)とSDRAMチップ
 

SDRAMチップ内には、データを保持するメモリセルアレイと、読み出しデータを保持するラッチ回路、入出力回路などがあります。SDRAMは、Clockに同期して、データの読み出し、書き込みを行います。SDRAMのメモリーセルアレイは、メモリー(メモリーモジュール)の動作Clock(Main Clock)と同じ周波数で動作しますが、入出力回路の動作は、DDR2/DDR/SDR SDRAMでそれぞれ異なります。図.3にDDR2/DDR/SDR SDRAMの読み出しを簡単に表してみました。

図.3 DDR2/DDR/SDR SDRAMの読み出し動作
 

SDR SDRAMの入出力回路は、Main Clockと同じ周波数で動作します。Main Clockの1倍のデータ転送速度となります。
DDR SDRAMでは、Main Clockの2倍で入出力回路が動作します。Main Clockの2倍のデータ転送速度となります。
DDR2 SDRAMでは、入出力回路の動作がMain Clockの4倍になります。Main Clockの4倍のデータ転送速度となります。
これは、メモリーセルアレイの高速化が難しいため、一度に読み書きするデータの数を多くし、入出力回路の動作を高速化して、データ転送速度を大きくしています。

 
 

2.システムプロファイラでの表示は?

今回販売された、iMacG5(iSight内蔵)、PowerMacG5(DDR2)、PowerBookG4 15/17inch(TYPED)のメモリー(メモリーモジュール)は、DDR2メモリー(PC2-4200)です。
PowerMacG5(DDR2)に8GB(1GBx8,ECCなし)搭載時(図4)、PowerBookG4 15inch(TYPED)に2GB(1GBx2)搭載時(図5)には、システムプロファイラ(OS10.4.1)では、以下のように表示されます。

図.4 PowerMacG5(DDR2)のシステムプロファイラ表
図.4 PowerBookG4 15inch(TYPED)のシステムプロファイラ表示
 

PowerMacG5(DDR2)では、PC2-4200U-444、PowerBookG4(TYPED)では、PC2-4200S-444と表示され、それぞれの意味は以下の通りです。

PC2

DDR2メモリー

4200

最大データ転送速度4200MB/sec(4.26GB/sec)

U

バッファーなし

S

SODIMM(サイズの小さいノートパソコン用)

444

メモリー特性値(左からそれぞれ、CAS Latency,tRCD,tRP)

表. 1 DDR2メモリーのパラメータ
 
 

3.AppleHardwareTestでテスト!

PowerMacG5(DDR2)、PowerBookG4 15inch(TYPED)にDDR2メモリーを搭載し、AppleHardwareTest(AHT)を行ってみました。AHTのバージョンは、PowerMacG5(DDR2)では、PowerMac Version 2.5.2、PowerBookG4 15inch(TYPED) は、PowerBook Version2.5.2です。 それぞれ前機種に比べテスト時間が少し長くなっています。 AHTでは、メモリー以外の他のハードのテストも行いますが、テスト時間のほとんどがメモリーテストです。テスト時間が長くなった詳細な理由はわかりませんが、AHTのバージョンアップにより、テスト方法やテスト項目が変更、追加された可能性が高いと思います。

 

Os

メモリー

AHT Version

簡易テスト

全テスト

PowerBook G4
15inch 1.5GHz
(TYPEC)

10.4.1

2G
(1Gx2)

2.2
(PowerBook)

6分28秒

45分16秒

PowerBook G4
15inch 1.67GHz
(TYPED)

10.4.2

2G
(1Gx2)

2.5.2
(PowerBook)

8分39秒

71分58秒

PowerMac G5
2GHz Single
(2GHz)

10.3.5

8G
(1Gx8)

2.1.1
(PowerMac)

17分26秒

271分19秒

PowerMac G5
2.5GHz Dual
(DDR2)

10.4.1

8G
(1Gx8)

2.5.2
(PowerMac)

20分43秒

303分09秒

表.2 AppleHardwareTest時間
 
 

4.メモリーの比較

DDR2メモリーをDDRメモリー、SDRメモリーと比較してみました。大きさは同じですが、切り欠きの位置が異なります(図.6、表.3)。

図.6 SODIMM[左]と、DIMM[右] (上から、SDR、DDR、DDR2)
 

ノートブック用のSODIMMでは、DDR2 SODIMMとDDR SODIMMでは、Pin数は200で同じですが、切り欠きの位置が異なりますので、"互換性はありません"(図.7)。

図.7 DDR2 SODIMM(上)、DDR SODIMM(下)

また、動作電源電圧は、DDR2メモリーは1.8V、DDRメモリーは2.5V/2.6V、SDRメモリーは3.3Vとなっています。PowerBookG4(TYPED)では、1.8Vで動作するDDR2メモリーを搭載することにより、バッテリー駆動時間が1時間長い5.5時間になりました(Apple公称)。

 

SDR

DDR

DDR2

データ転送速度

PC100:800MB
/sec
PC133:1064MB
/sec

PC2100:2.13GB
/sec
PC2700:2.66GB
/sec
PC3200:3.20GB
/sec

PC2-3200:3.20GB/sec
PC2-4200:4.26GB/sec

サイズ(幅)

DIMM

133.35mm

133.35mm

133.35mm

SODIMM

67.6mm

67.6mm

67.6mm

Pin数

DIMM

168

184

240

SODIMM

144

200

200

動作電源電圧

3.3V

2.5V/2.6V
(PC3200)

1.8V

表.3 SDRメモリー、DDRメモリー、DDR2メモリー比較
 
 
 

5.まとめ

DDR2メモリーは、高速かつ低燃費!
DDR2メモリー(PC2-4200)は、それ以前のMacで採用されたDDRメモリーに比べ、高速化(最大データ転送速度↑)、低消費電力化(動作電源電圧↓)されています。これにより、最大データ転送速度は、4.26GB/secとなり、CPUの処理能力をより充分に活かせるようにようになりました。PowerBookG4(TYPED)でも、DDR2メモリーを搭載していますが、そのデータ転送速度は最大2.66GB/secとして本体が設計されていますので、高速化されていません。しかし、DDR2メモリーによる低燃費(バッテリー駆動1時間増)が充分に活かされています。

今回は、DDR2メモリーついてまとめてみましたが、2GBのDDR2メモリーや、ECC付きDDR2メモリーなどが入手できれば、評価したいと考えています。DDRメモリーからDDR2メモリーへ、更にDDR3メモリー等も研究開発されていますので、今後も新しいメモリーについて分かりやすく解説できればと思います。今回の"DDR2メモリーについて"、ご意見、ご質問、ご感想などありましたら、主任野口迄お願いいたします。

   

用語 SDRAM:Synchronous Dynamic Random Access Memory
   SDR:Single Data Rate
   DDR:Double Data Rate
   DDR2:Double Data Rate 2
   SODIMM:Small Outline Dual In-line Memory Module
   DIMM:Dual In-line Memory Module

   
   
 



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