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初心者にやさしいメモリーの知識・解説−DDR3

 本ページは、2007年から発売が始まった、DDR3−SDRAMの解説です。このタイプは現在では、主流のメモリーになったようです。発売当初は、主に自作BTOパソコン系列のヘビーユーザー、ゲーマーや特定ニーズ向けPCから使われ始めました。
(Update 2019.10.05)

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初心者にやさしいメモリーの知識・解説−DDR3

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 BTOパソコンのメモリーは、自分の用途に見合った容量(サイズ)と速度を選べばよいのですが、Windows 7 になってから、1GB以上、Windows Vista では、Home Basic で、512MB以上、Home Premium, Business 版より上のクラスですと、1GB以上がマイクロソフトの推奨(最低動作容量)なったため、推奨の2倍のだいたい、1GB〜2GB程度を選ぶ方が多いようです。

 本ページは、2007年から発売が始まった、DDR3−SDRAMの解説です。このタイプは現在では、主流のメモリーになったようです。発売当初は、主に自作BTOパソコン系列のヘビーユーザー、ゲーマーや特定ニーズ向けPCから使われ始めました。

また現在、DDR3-1066(PC3-8500)、DDR3-1333(PC3-10600)、DDR3-1600(PC3-12800) がかなり流通しており、DDR3-2200(PC3-17600)が'09年9月に、DDR3-2300、DDR3-2400(PC3-19200)、が'10年1月から発売されたようです。

【 DDR3:第3世代DDRメモリー 】:

 正式には、DDR3−SDRAMで、これは、ダブル・データ・レート3−同期式DRAM(Double-Data-Rate3 Synchronous Dynamic Random Access Memory)の略です。

外観は、従来品と同じですが、動作電圧が、DDR2 の1.8Vに対し、さらに下げられ、1.5V となりました。ピン数は、DDR2 と同じで240Pin、スロットの切り欠き溝も1つですが、DDR2 とは位置をずらして、誤挿入防止しています。

 DDR2より、2倍に高速化されました。これは、従来4ビットだった、プリフェッチ機能(CPUのために、あらかじめ先読み取り出し準備)を、2倍の8ビットに拡張したもので、動作原理は従来から同じです。

 つまり、クロック信号の立ち上がり時と立ち下がり時の 両方(ダブル・データ・レート、DDR)で、データの読み書きが行なえるようにしたモードで動作します。この速度をデータ転送レート(Mbpsという単位。※注記)と言いますが、この数字の2分の1が、メモリーモジュールのバスクロック周波数(Frequency)(単位ヘルツ:Hz)となります。

 このDDR3メモリーの内部セル周波数は、外部データ転送レート(Mbps)の8分の1で動作していて、従来のメモリーより少し速くなった程度(DDR2とは同じ)で、ほとんど変わりません。(バスクロック周波数の4分の1です。)このため、高速化されながらチップの発熱が低く抑えられ、効率がいいのです。

 つまり、
 DDR3規格が「DDR3-1333」のメモリーでは、外部データ転送レートが、1333Mbpsを指し、その 1/2 の、667MHzが、メモリーバスクロック周波数となり、さらに 667MHz/4 の 166MHzが、内部セル周波数ということになります。

 ※注記)外部データ転送レート(bps)については、DDR〜DDR2の頃まで、(実際は2分の1である)バス周波数と(同義語で)使用していた場合があり、当サイトでもDDR2まで、外部周波数と表記していました。今回から正確な(bps)表現に変更しました。また、インテルCore i7 920などで使われる、QPI = 4.8GT/s=4.8 GigaTransfers per Second、という表記もあり、バスやチャンネル速度の場合には同義語的に使われるようです。

さて、DDR3メモリーの種類とその表記ですが、

メモリー規格 データ転送レート
(Mbps)
帯域幅:データ転送速度
(MB/sec)
1channel当り
バスクロック周波数
Frequency(MHz)
内部セル周波数
Frequency(MHz)
DDR3-2400(PC3-19200) 2400 19200(19.2GB/s) 1200 300
DDR3-2300(PC3-18400) 2300 18400(18.4GB/s) 1150 287.5
DDR3-2200(PC3-17600) 2200 17600(17.6GB/s) 1100 275
DDR3-1600(PC3-12800) 1600 12800(12.8GB/s) 800 200
DDR3-1333(PC3-10600) 1333 10600(10.6GB/s) 667 166
DDR3-1066(PC3-8500) 1066 8500(8.5GB/s) 533 133
DDR3-800(PC3-6400) 800 6400(6.4GB/s) 400 100
 ※注記2)メモリ帯域幅(Bandwidth)は、ピークの帯域幅 = (メモリーバス幅) x (データ・レート) で計算され、メモリーバス幅は、8バイト(B)(64 ビット(b))幅ですので、 データ転送レート(Mbps)を8倍すると、この数字が出ます。(バイトは、通常大文字で表し、Bです。)

アマゾンでメモリーDDR3の価格を調べる。→例:DDR3-1333(PC3-10600)

 上の表で、カッコ内に書いた、PC3-12800とかの数字は、メモリー帯域幅(※注記2)を表す 12800(12.8GB/s)、 というデータ転送速度のことで、表示の数字がそのまま、メモリーの速度性能を表わすので、最近使われるようになったようです。

 速度性能の比較をする場合は、外部データ転送レート(Mbps)やバスクロック周波数(MHz)よりも、この GB/Secという、データ転送速度を使うと評価しやすいのです。この表示方式であれば、メモリーの接続先である、各種のデータバス転送速度と(6.4GB/Secなどで動作してる場合)、速度上の整合性が取れているかが、すぐに分かります。

 接続先のどこかで、データ転送速度の低いもの(デバイス)があれば、ボトルネックが起こります。

 また、表中のメモリー帯域幅は、1枚(single channel) の時です。DDR3メモリーは、通常2枚 (dual channel) か3枚(triple channel)で使われ、この時の帯域幅は、(バス幅が2倍、3倍となりますので、)それぞれ2倍、3倍に広がります。ただ、ピークの帯域幅ということであり、実測値はこれ以下ということです。

ピークの帯域幅の例:
 PC3-10600 (1枚) 10.6 GB/s
 PC3-10600 (2枚) 21.2 GB/s
 PC3-10600 (3枚) 31.8 GB/s

【 デュアル・チャンネル (dual channel) 】:

 DDRメモリーは、通常、デュアル・チャンネルで使用します。2チャンネルで使う、つまりペアで、2枚組(メモリースロットに取付ける)するとデータ長が増し、さらに2倍高速化されます。

【 シングル・チャンネル(single channel) 】:

 DDRタイプのメモリーを1枚で使う時のデュアル・チャンネルに比較する時の言い方で、メモリー速度がデュアルより遅くなります。(デュアル・チャンネル方式が登場した時、従来方式をこう区別したということです。)

【 トリプル・チャンネル(triple channel) 】:

 新しいネイティブ・クアッドコアCPUである、Core i7 対応マザーボード(Intel X58 Expressチップセット採用)から、3枚組(3枚刺し)で取付けるトリプル・チャンネル仕様のものが登場しました。

 このタイプのマザーは、6個のメモリースロットが用意されているものが多いようですが、DDR3タイプのメモリーしか使えません。またインテル独自のオーバクロック規格である「XMP」に対応してる必要がありそうです。


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 2010年1月追記、修正



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