První část
Aby bylo možné dosáhnout frekvence až 800MHz, je schéma Direct Rambus časování zcela odlišné od současných SDRAM systémů. DR systém používá dva nezávislé kmitočty - clock-to-master a clock-from-master (CTM a CFM). Díky tomu je dosaženo i vyšší odolnosti proti rušení. 400MHz kmitočet lze generovat buď na logickém čipu nebo speciálním clock čipem. Signál je poslán z terminovaného konce DR kanálu směrem k řadiči přes DRDRAM čipy jako CTM signál. Po dosažení řadiče se vrací zpět jako CFM a na konci je ukončen terminovacím odporem. Kromě těchto rychlých signálů jsou využívány i pomalejší signály pro inicializaci zařízení a řízení zápisu a čtení z registrů. Tyto signály jsou synchronní a používají vlastní generátor (SCK).
Data a řídící signály jsou po DR kanálu posílána v paketově orientovaném protokolu. Každý paket je posílán osmi bity po své příslušné sběrnici. To znamená, že řádkový příkaz používá 3 signálové sběrnice po osmi bitech, což je celkem 24 bitů. podobně sloupcový příkaz má 5x8=40 bitů a datové pakety jsou 128-bitové. Výhodou paketů je snížení počtu signálů a tím menší rozměry a cena. Druhou výhodou je rezervace bitů pro příkazové pakety, takže všechna Direct Rambus zařízení, ať 32Mb nebo 1GB, používají stejný počet řídících signálů. Není tedy nutné měnit design paměťového subsystému, pokud se podaří dosáhnout vyšší hustoty záznamu.
Direct Rambus konektor je 168-pinový a je velmi podobný DIMM. Má ale nízkou indukčnost rozhraní mezi DR kanálem na RIMM modulu a DR kanálem na základní desce.
Direct rambus RIMM modul vypadá opět podobně jako dnešní DIMM. DR kanál prochází RIMM modulem, takže všechny konektory musejí být obsazeny, jinak by došlo k jeho přerušení. Proto byly vyvinuty RIMM moduly, které neobsahují žádné čipy, ale plní jen propojovací funkci - tzv. "continuity modules". Současným SDRAM pamětem se rambus podobají nejen velikostí, ale také podporou SPD (Serial Presence Detect). Na rozdíl od SDRAM ale může být na RIMM modulu libovolný počet čipů až do maximálních šestnácti (na dvoustranném modulu).
Jeden Direct Rambus kanál podporuje až 32 Direct RDRAM zařízení na maximálně třech RIMM modulech. Použít lze 64Mb, 128Mb nebo 256Mb čipy, což dává kapacitu pro jeden RIMM modul až 1GB. Pro zvýšení počtu Rambus čipů lze použít až dva opakovací čipy. S jedním opakovacím čipem je podporováno až 64 čipů na šesti modulech, se dvěma až 128 čipů na 12 modulech.
Direct Rambus DRAM čipy mají vlastní logické rozhraní, které převádí příkazy a data mezi úzkým, 16-bitovým paketizovaným 400MHz DR kanálem a širokým, 128-bitovým 100MHz CMOS DRAM jádrem, které je složeno z DRAM pole, dekodérů a řádkové/sloupcové logiky. Design DRAM jádra závisí na výrobci čipu (není pevně stanoven Rambus), takže si jej každý může upravit podle požadavků na výkon a cenu. 128Mbitové DRAM jádro má 32 závislých banků, každý z nich je organizován jako 32Kx128bit DRAM.
Na rozdíl od SDRAM pracují banky Rambus závisle, což má své výhody, ale i nevýhody. Výhodou je, že sousedící banky mohou sdílet čtecí zesilovače, což umožňuje umístit více banků na menší prostor a tak i snížit cenu. Nevýhodou je, že jakmile je bank aktivován, musí být "přednabit" před tím, než lze aktivovat některý ze sousedních banků. Výsledkem je, že současně může být aktivována nejvýše polovina z celkového množství banků.
