Память DDR2 имеет некоторые конструктивные отличия от модулей DDR, в частности количество контактов увеличено со 184 до 240 (контакты расположены ближе друг к другу), а также сместился «ключ», предотвращающий силовую установку в разъем модуля памяти другого типа.

Модуль памяти DDR
Модуль памяти DDR

Модуль памяти DDR2
Модуль памяти DDR2

Напряжения питания в DDR2 1.8 В в отличии от модулей DDR — 2.5 В, вследствие чего память обладает меньшим энергопотреблением и тепловыделением соответственно.

Основным архитектурным отличием памяти DDR2 является возможность передачи четырех блоков данных за такт вместо двух, как это было в случае DDR.

DDR2 базируется на хорошо себя зарекомендовавшей технологии удвоения передачи данных (Double Data Rate).
Она предусматривает передачу сигнала по обоим фронтам тактового импульса (по нарастающему и ниспадающему).
В результате реальные тактовые частоты 200 МГц и 266 МГц соответствуют эффективным тактовым частотам DDR2-400 и DDR2-533.

Среди новых технических особенностей DDR2 можно отметить новую систему терминации сигнала прямо на чипах памяти (ODT, On Die Termination), уменьшенный размер страниц (требует меньше энергии для активации) и фиксированные длины пакетной передачи (burst length) по четыре или восемь тактов.

В последнем случае спецификация DDR2 подразумевает новый пакетный режим передачи, названный «последовательность полубайтов» (Sequential Nibble), в котором каждый байт разделяется на два 4-битных полубайта.
В результате становятся возможны пакетные передачи по восемь тактов в режиме чередования, поскольку каждый новый столбец матрицы памяти может использоваться вместе с новой 4-битной предварительной выборкой.

Задержки во время процесса чтения

На иллюстрациях показаны задержки во время процесса чтения.
Однако задержки при записи тоже претерпели изменения: если обычная память DDR может записывать данные сразу же через такт после команды записи, в случае DDR2 это невозможно по причине более высоких тактовых частот.
Поэтому задержка записи высчитывается по задержке чтения путём вычитания одного такта.

Особенно это актуально при асинхронной работе (типичный случай, когда память DDR2-533 используется на платформе с частотой системной шины 800 МГц) в одноканальном режиме.
В этой ситуации увеличенная на 33 % теоретическая пропускная способность памяти DDR2-533 по сравнению с DDR400 зачастую не дает заметного прироста производительности.

В общем и целом на такие нестыковки можно было бы не обращать внимание, тем более что в случае использования синхронного режима (системная шина 1066 МГц) применение этого типа памяти реабилитирует себя.

Задержки/латентность DDR2
Задержки/латентность DDR2

Использование отсроченного CAS (Posted CAS) позволяет выдавать команду CAS напрямую после сигнала RAS без каких-либо коллизий.
Это упрощает дизайн контроллера и повышает скорость работы с памятью.

Дальнейшие отличия между DDR и DDR2 касаются деталей: вместо упаковки TSO (Thin Small Outline) разрешается использовать только упаковку FBGA (Fine-Line Ball Grid Array).
Помимо сокращения цепей и снижения сигнального шума, FBGA является более компактной, позволяя создавать память с высокой плотностью.

Сравнение DDR с DDR2
Сравнение DDR с DDR2

Таблица DDR2

От DDR2-533 в двухканальном режиме мы получим скорость 8.533 Мбайт/с (8,33 Гбайт/с) — звучит неплохо.
Однако существует два важных фактора, снижающих дополнительный потенциал по производительности.

Во-первых, возросли задержки обращения до уровня CL 4 и 4-4-12, и они могут ещё увеличиться.

Во-вторых, частота 533 МГц (DDR) означает асинхронную работу с 800 МГц FSB процессора P4 (QDR) в отношении 2:3 — раньше это часто не всегда было оправданно.