DDR3內存與DDR2內存相比，實際上只是提高了規格，并沒有真正的全面更新的新架構。DDR3同DDR2接觸針腳數目相同。但是防呆的缺口位置不同。DDR3在大容量內存的支持較好，而大容量內存的分水嶺是4GB這個容量，4GB是32位操作系統的執行上限（不考慮PAE等等的內存映像模式，因這些32位元元延伸模式只是過渡方式，會降低效能，不會在零售市場成為技術主流）當市場需求高于4GB的時候，64位CPU與操作系統就是唯一的解決方案，此時也就是DDR3內存的普及時期。DDR3 UB DIMM 2007進入市場，成為主流時間點多數廠商預計會是到2010年。
1、邏輯Bank數量
DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的設計，目的就是為了應對未來大容量芯片的需求。而DDR3很可能將從2Gb容量起步，因此起始的邏輯Bank就是8個，另外還為未來的16個邏輯Bank做好了準備。
2、封裝（Packages）
DDR3由于新增了一些功能，所以在引腳方面會有所增加，8bit芯片采用78球FBGA封裝，16bit芯片采用96球FBGA封裝，而DDR2則有60/68/84球FBGA封裝三種規格。并且DDR3必須是綠色封裝，不能含有任何有害物質。
3、突發長度（BL，Burst Length）
由于DDR3的預取為8bit，所以突發傳輸周期（BL，Burst Length）也固定為8，而對于DDR2和早期的DDR架構的系統，BL=4也是常用的，DDR3為此增加了一個4-bit Burst Chop（突發突變）模式，即由一個BL=4的讀取操作加上一個BL=4的寫入操作來合成一個BL=8的數據突發傳輸，屆時可通過A12地址線來控制這一突發模式。而且需要指出的是，任何突發中斷操作都將在DDR3內存中予以禁止，且不予支持，取而代之的是更靈活的突發傳輸控制（如4bit順序突發）。
3、尋址時序（Timing）
就像DDR2從DDR轉變而來后延遲周期數增加一樣，DDR3的CL周期也將比DDR2有所提高。DDR2的CL范圍一般在2至5之間，而DDR3則在5至11之間，且附加延遲（AL）的設計也有所變化。DDR2時AL的范圍是0至4，而DDR3時AL有三種選項，分別是0、CL-1和CL-2。另外，DDR3還新增加了一個時序參數——寫入延遲（CWD），這一參數將根據具體的工作頻率而定。
4、新增功能——重置（Reset）
重置是DDR3新增的一項重要功能，并為此專門準備了一個引腳。DRAM業界已經很早以前就要求增這一功能，如今終于在DDR3身上實現。這一引腳將使DDR3的初始化處理變得簡單。當Reset命令有效時，DDR3內存將停止所有的操作，并切換至最少量活動的狀態，以節約電力。在Reset期間，DDR3內存將關閉內在的大部分功能，所以有數據接收與發送器都將關閉。所有內部的程序裝置將復位，DLL（延遲鎖相環路）與時鐘電路將停止工作，而且不理睬數據總線上的任何動靜。這樣一來，將使DDR3達到最節省電力的目的。
5、新增功能——ZQ校準
ZQ也是一個新增的腳，在這個引腳上接有一個240歐姆的低公差參考電阻。這個引腳通過一個命令集，通過片上校準引擎（ODCE，On-Die Calibration Engine）來自動校驗數據輸出驅動器導通電阻與ODT的終結電阻值。當系統發出這一指令之后，將用相應的時鐘周期（在加電與初始化之后用512個時鐘周期，在退出自刷新操作后用256時鐘周期、在其他情況下用64個時鐘周期）對導通電阻和ODT電阻進行重新校準。
6、參考電壓分成兩個
對于內存系統工作非常重要的參考電壓信號VREF，在DDR3系統中將分為兩個信號。一個是為命令與地址信號服務的VREFCA，另一個是為數據總線服務的VREFDQ，它將有效的提高系統數據總線的信噪等級。
7、根據溫度自動自刷新（SRT，Self-Refresh Temperature）
為了保證所保存的數據不丟失，DRAM必須定時進行刷新，DDR3也不例外。不過，為了最大的節省電力，DDR3采用了一種新型的自動自刷新設計（ASR，Automatic Self-Refresh）。當開始ASR之后，將通過一個內置于DRAM芯片的溫度傳感器來控制刷新的頻率，因為刷新頻率高的話，消電就大，溫度也隨之升高。而溫度傳感器則在保證數據不丟失的情況下，盡量減少刷新頻率，降低工作溫度。不過DDR3的ASR是可選設計，并不見得市場上的DDR3內存都支持這一功能，因此還有一個附加的功能就是自刷新溫度范圍（SRT，Self-Refresh Temperature）。通過模式寄存器，可以選擇兩個溫度范圍，一個是普通的的溫度范圍（例如0℃至85℃），另一個是擴展溫度范圍，比如最高到95℃。對于DRAM內部設定的這兩種溫度范圍，DRAM將以恒定的頻率和電流進行刷新操作。
8、局部自刷新（RASR，Partial Array Self-Refresh）
這是DDR3的一個可選項，通過這一功能，DDR3內存芯片可以只刷新部分邏輯Bank，而不是全部刷新，從而最大限度的減少因自刷新產生的電力消耗。這一點與移動型內存（Mobile DRAM）的設計很相似。
9、點對點連接（P2P，Point-to-Point）
這是為了提高系統性能而進行了重要改動，也是與DDR2系統的一個關鍵區別。在DDR3系統中，一個內存控制器將只與一個內存通道打交道，而且這個內存通道只能一個插槽。因此內存控制器與DDR3內存模組之間是點對點（P2P，Point-to-Point）的關系（單物理Bank的模組），或者是點對雙點（P22P，Point-to-two-Point）的關系（雙物理Bank的模組），從而大大減輕了地址/命令/控制與數據總線的負載。而在內存模組方面，與DDR2的類別相類似，也有標準DIMM（臺式PC）、SO-DIMM/Micro-DIMM（筆記本電腦）、FB-DIMM2（服務器）之分，其中第二代FB-DIMM將采用規格更高的AMB2（高級內存緩沖器）。不過目前有關DDR3內存模組的標準制定工作剛開始，引腳設計還沒有最終確定。
10.省電
DDR3 Module電壓從DDR2的1.8V降低到1.5V，同頻率下比DDR2更省電，搭配SRT（Self-Refresh Temperature）功能，內部增加溫度senser，可依溫度動態控制更新率（RASR，Partial Array Self-Refresh功能），達到省電目的。
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