由于DDR-I架构的局限性，当频率达到400MHz后，就很难再有所提升，所以很快就推出了DDR-Ⅱ。相对来说，作为DDR的接班人的DDR-Ⅱ在总体仍保留了DDR-I的大部分特性，相对DDR-I的设计变动并不大，主要进行了以下几点改进：
1、改进针脚设计
虽说DDR-Ⅱ是在DDR的基础之上改进而来的，外观、尺寸上与目前的DDR
内存几乎一样，但为了保持较高的数据传输率，适合电气信号的要求， DDR-Ⅱ对针脚进行重新定义，采用了双向数据控制针脚，针脚数也由DDR的184Pin变为240Pin(注：DDR-II针脚数量有200Pin、220Pin、240Pin三种，其中240Pin的DDR-Ⅱ将用于桌面PC系列。)
2、更低的工作电压
由于DDR-II内存使用更为先进的制造工艺（DDRII内存将采用0.09微米的制作工艺，其内存容量可以达到1GB到2GB，而随后DDRII内存将会在制造上进一步提升为更加先进的0.065微米制作工艺，这样DDRII内存的容量可以达到4GB。）和对芯片核心的内部改进，DDRII内存将把工作电压降到1.8V，这就预示着DDRII内存的功耗和发热量都会在一定程度上得以降低：在533MHz频率下的功耗只有304毫瓦（而DDR在工作电压为2.5V，在266MHZ下功耗为418毫瓦）。不过降低工作电压也来了一个问题：在DDR2初始的200-266MHz的时钟速度上， 当模块中组装了32个DRAM芯片时，由于DDR2的核心电压只有1.8V，使得DDR2的边沿斜率比DDR慢。边沿斜率降低的结果是：同一个更高的电压信号相比，电压信号上升时间加长，这加大了制造上的难度。
3、更小的封装
目前DDR内存主要采用TSOP-Ⅱ封装,而在DDRⅡ时代，TSOP-Ⅱ封装将彻底退出内存封装市场，改用更先进的CSP（FBGA）无铅封装技术，它是比TSOP-Ⅱ更为贴近芯片尺寸的封装方法，并且由于在晶圆上就做好了封装布线，在可靠性方面可以达到了更高的水平。DDR II将有两种封装形式，如果数据位宽是4bit/8bit，则采用64-ball的FBGA封装，数据位宽是16bit，则采用84-ball的FBGA封装。
4、更低的延迟时间，
在DDR2中，整个内存子系统都重新进行了设计，大大降低了延迟时间，延迟时间介于1.8ns到2.2ns之间（由厂商根据工作频率不同而设定），远低于DDR的2.9ns。由于延迟时间的降低，从而使DDR2可以达到更高的频率，最高可以达到1GHz以上的有效频率。而DDR1由于已经接近了其物理极限，其延迟时间无法进一步降低，这也是为什么DDR1的最大运行频率不能再有效提高的原因之一。
