随着内存的价格越来越“白菜”价（2GB DDR3仅90元左右），超大容量的内存系统早已进入寻常百姓家，现在装机基本采用4GB，6GB内存。然而，内存频率比容量对整机性能的提升帮助更大。现在DDR3的频率最高可达2133MHz，但随着DDR4内存的出现，内存频率冲击5000MH：大关，已不是遥不可及，本文将对DDR4内存技术发展作简单的讲解，供爱好者参考。

    首先来了解DDR，又称双倍速率SDRAM，Dual Date Rate SDRSMDDR SDRAM是一种高速CMOS动态随即访问的内存，其发展趋势对比如图1所示。美国JEDEC的固态技术协会于2000年6月公布了双数据速率同步动态存储器（DDRSDRAM）规范，JESD79由于它在时钟触发沿的上下沿都能进行数据传输，所以即使在133MHz的总线频率下的带宽也能达到2.128GB/s。DDR不支持3.3V电压的LVTTL，而是支持2.5V的SSTL2标准，它仍然可以沿用现有SDRAM的生产体系，制造成本比SDRAM略高一些，但远小于Rambus的价格。DDR存储器代表着未来能与Rambus相抗衡的内存发展的一个方向。

    1．DDR4技术特性
    DDR4针对未来服务器、笔记本、台式机、消费电子产品进行创新设计，并且具备诸多新的技术特性，首先传输率方面，DDR4将会有1.6GT/s-3.2GT/s的速度，而目前DDR3是1.6GT/s（DDR3与DDR4的详细规格对比如图2所示）。由于架构的大幅度改进，DDR4的频率上升变得更容易，因此高频率、高速度是DDR4的最典型特征。但是，在工艺一定的情况下，频率上升带来的问题也很麻烦，主要是温度变高、工作稳定性降低、信号传输稳定性变差等。这些都是DDR4在高频率运作时需要解决的问题，为了解决这个问题，DDR4使用了很多新技术，比如Bank Group技术、TCSE，TCAR等。总线上DDR4采用了全新的点对点总线，内存设计上使用了3DS技术，整体实力令人惊叹。

    DDR4内存将会拥有两种规格，其中使用Single-endedSignaling信号的DDR4内存其传输速率已经被确认为1.6Gbps-3.2Gbps，而基于差分信号技术的DDR4内存其传输速率则将可以达到6.4Gbps。由于通过一个DRAM实现两种接口基本上是不可能的，因此DDR4内存将会同时存在基于传统的SE信号和差分信号的两种规格产品。

    根据多位半导体业界相关人员的介绍，DDR4内存将会是Single -endedSignaling（传统SE信号）方式DifferentialSignaling（差分信号技术）方式并存。其中AMD公司的PhilHeste：先生也对此表示了确认。预计这两个标准将会推出不同的芯片产品，因此在DDR4内存时代我们将会看到两个互不兼容的内存产品。

    2. DDR4内存更合理的功耗控制
    DDR4虽然性能提升了，不过在功耗方面，依然控制得比较理想，这给以后的笔记本等方案可以带来更长的电池续航时间。DDR3与DDR4内存功耗对比DDR内存数据如图3所示。

    DDR4还采用了超高速的点对点总线。点对点总线的特性是内存控制器每通道只能支持唯一的一根内存。它相当于为每个仓库都设计了一条道路，有效利用了每个内存的位宽。点对点总线设计比较简单，容易达到更高的频率。在弹性内存多通道技术发展后，用户有很大可能依旧可以在不同的通道上配置不同规格的内存，即能节约投资，又能提高性能。实际的性能数据方面，未来民用PC中支持DDR 4的产品可能使用4通道点对点内存控制器。以DDR 3200计算，在4通道的情况下，可以提供约102.4GB/s（3200 X 64 X 4÷8）的带宽，远远超出目前25GB/、左右的带宽，即使是普通的双通道，带宽也高达52.2GB/s，也超出目前主流水平100％还多。

    目前限制内存发展的因素还有内存容量。DDR4准备启用堆叠封装来增大单颗芯片的容量，这也是DDR4内存中最关键的技术之一。这项技术在DDR4中被称作3DS（3 -Dimensional Stack）。DDR4中，采用硅穿孔后的多层芯片中，只有一个主DRAM，其余的都是从DRAM（最多可以叠加7层，加上主DRAM，共8层）。芯片在工作时，只面向主DRAM，系统就像操作单层芯片那样操控所有的堆叠芯片。使用了3DS堆叠封装技术后，单条内存的容量最大可以达到目前产品的8倍之多。即使技术不成熟只能使用4层堆叠，DDR4内存至少可以达到单条32GB，双通道64GB，基本可以满足未来三五年内的内存容量需求。

    3.DDR4的现状和发展
    DDR4内存的标准规范已经基本制定完成，三星、海力士等也早都陆续完成了样品，但因为DDR3正如日中天，DDR4并不会急匆匆地到来。最新消息显示，DDR4内存或于2014年首先用于服务器领域，然后再过一年半左右才进入桌面系统。

    据悉，Intel的再下代企业级服务器平台Haswell-EX将会第一个整合DDR4内存控制器。Haswell-EX和我们经常展望的Haswell属于同一家族，面向数据中心等大型企业领域，最多拥有16个核心，四路就是64核心。DDR4内存不仅会带来频率的大幅提升（最高可达4266MHz），更会有1.2V低电压、更好的对等保护和错误恢复等技术，这些大规模用于服务器和企业中心自然能看到立竿见影的好处。

    至于桌面上，22nmHaswell，14nmBroadwell都会使用相同的LGA1150封装接口，内存控制器自然也都局限于DDR3，DDR4的支持很可能要等到再往后的14nm工艺新架构“Skylake”，那就是大约2015年的事情了。