DDR2メモリーについて

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）

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。

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。

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。

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。

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。

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)。

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)。

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)。

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