DDR4设计概述以及分析仿真案例

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ku11p ddr4设计规则

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ku11p ddr4设计规则全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:KU11P DDR4设计规则在当今高性能计算和数据处理领域,需要高速和高密度的内存来支持日益增长的数据需求。

DDR4是目前最先进的内存标准之一,它提供了更高的带宽和更低的能耗,成为众多CPU、服务器和其它计算设备的首选。

KU11P是一种高性能的DDR4内存控制器IP,为设计人员提供了强大的功能和灵活性,以满足各种应用需求。

设计DDR4内存系统需要遵循一系列严格的规则和要求,以确保系统的稳定性和可靠性。

在使用KU11P DDR4 IP时,设计人员需要遵循以下设计规则:1. 时序规则:DDR4内存具有非常严格的时序要求,包括时钟频率、读写时序、预充电和刷新等。

设计人员需要根据DDR4规范中提供的时序要求,正确配置内存控制器的时钟信号和数据线,以确保数据传输的正确性和稳定性。

2. 电气规则:DDR4内存对电气性能要求也非常高,包括信号完整性、电压波动和噪声等。

设计人员需要正确配置信号引脚的阻抗匹配和电压标准,以确保数据传输的可靠性和抗干扰能力。

3. PCB布局规则:DDR4内存系统的PCB布局对其性能和稳定性至关重要。

设计人员需要遵循DDR4规范中提供的布局要求,包括信号走线长度匹配、功率平面设计和信号分组等,以最大限度地减少信号串扰和时钟偏差,提高系统性能。

4. 内存排布规则:DDR4内存的排布对系统性能和信号传输速度也有很大影响。

设计人员需要正确配置内存条的插槽和排列方式,以确保数据传输的平衡和稳定性。

5. 异常处理规则:在DDR4内存系统中,可能会出现各种异常情况,如时序错误、数据错误和通信故障等。

设计人员需要根据DDR4规范提供的异常处理指南,及时识别和解决问题,确保系统的可靠性和稳定性。

KU11P DDR4设计规则涵盖了时序、电气、PCB布局、内存排布和异常处理等多个方面,为设计人员提供了全面的指导和支持。

遵循这些规则,可以帮助设计人员设计出稳定、高性能的DDR4内存系统,满足各类应用需求。

DDR4设计概述以及分析仿真案例.pdf

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DRAM (动态随机访问存储器)对设计人员特别具有吸引力,因为它提供了广泛的性能,用于各种计算机和嵌入式系统的存储系统设计中。

本文概括阐述了DRAM 的概念,及介绍了SDRAM、DDR SDRAM、DDR2 SDRAM、DDR3 SDRAM、DDR4 SDRAM、DDR5 SDRAM、LPDDR、GDDR。

DRAMDRAM较其它内存类型的一个优势是它能够以IC(集成电路)上每个内存单元更少的电路实现。

DRAM 的内存单元基于电容器上贮存的电荷。

典型的DRAM 单元使用一个电容器及一个或三个FET(场效应晶体管)制成。

典型的SRAM (静态随机访问内存)内存单元采取六个FET 器件,降低了相同尺寸时每个IC 的内存单元数量。

与DRAM 相比,SRAM 使用起来更简便,接口更容易,数据访问时间更快。

DRAM核心结构由多个内存单元组成,这些内存单元分成由行和列组成的两维阵列(参见图1)。

访问内存单元需要两步。

先寻找某个行的地址,然后在选定行中寻找特定列的地址。

换句话说,先在DRAM IC 内部读取整个行,然后列地址选择DRAM IC I/O(输入/ 输出)针脚要读取或要写入该行的哪一列。

DRAM读取具有破坏性,也就是说,在读操作中会破坏内存单元行中的数据。

因此,必需在该行上的读或写操作结束时,把行数据写回到同一行中。

这一操作称为预充电,是行上的最后一项操作。

必须完成这一操作之后,才能访问新的行,这一操作称为关闭打开的行。

对计算机内存访问进行分析后表明,内存访问中最常用的类型是读取顺序的内存地址。

这是合理的,因为读取计算机指令一般要比数据读取或写入更加常用。

此外,大多数指令读取在内存中顺序进行,直到发生到指令分支或跳到子例程。

图1. DRAMs 内存单元分成由行和列组成的两维阵列DRAM的一个行称为内存页面,一旦打开行,您可以访问该行中多个顺序的或不同的列地址。

这提高了内存访问速度,降低了内存时延,因为在访问同一个内存页面中的内存单元时,其不必把行地址重新发送给DRAM.结果,行地址是计算机的高阶地址位,列地址是低阶地址位。

《2024年DDR4高速并行总线的信号完整性仿真分析》范文

《2024年DDR4高速并行总线的信号完整性仿真分析》范文

《DDR4高速并行总线的信号完整性仿真分析》篇一一、引言随着电子技术的飞速发展,DDR4内存以其高速、大容量的特点,广泛应用于计算机、服务器等高端设备中。

DDR4高速并行总线作为数据传输的重要通道,其信号完整性的保障对于整个系统的性能至关重要。

本文将通过仿真分析的方法,对DDR4高速并行总线的信号完整性进行深入探讨。

二、DDR4高速并行总线概述DDR4(Double Data Rate 4)是一种高速内存技术,具有更高的数据传输速率和更低的功耗。

其总线结构采用并行传输方式,可以同时传输多条数据通道,极大地提高了数据的传输效率。

然而,高速并行传输带来的问题就是信号完整性的保障问题,需要通过一系列仿真分析和设计手段来解决。

三、信号完整性仿真分析方法针对DDR4高速并行总线的信号完整性仿真分析,我们主要采用以下方法:1. 建立仿真模型:根据DDR4总线的物理特性和电气特性,建立精确的仿真模型。

包括总线拓扑结构、传输线参数、负载阻抗等。

2. 仿真环境设置:设置仿真环境参数,如信号频率、传输速率、噪声干扰等。

这些参数将直接影响仿真结果的准确性。

3. 仿真过程:通过仿真软件对建立的模型进行仿真分析,观察信号在总线上的传输过程,分析信号的完整性和时序性。

4. 结果分析:根据仿真结果,分析信号完整性的影响因素,如传输线损耗、反射、串扰等,并提出相应的优化措施。

四、仿真结果与分析通过上述仿真分析方法,我们得到了DDR4高速并行总线的信号完整性仿真结果。

以下是部分结果的分析:1. 传输线损耗:仿真结果显示,随着信号频率的提高,传输线损耗逐渐增大。

为降低损耗,可采用差分传输线技术、优化拓扑结构等方法。

2. 反射问题:仿真发现,总线上的反射问题主要来自于阻抗不匹配。

为解决这一问题,可在总线关键位置设置匹配电阻,以减小反射。

3. 串扰问题:串扰是多个信号线之间相互干扰的问题。

通过优化布线策略、增加地线屏蔽等方法,可有效降低串扰对信号完整性的影响。

DDR4设计概述以及分析仿真案例

DDR4设计概述以及分析仿真案例
至此,对于此 Case 的分析和仿真基本结束,DIMM to DIMM 之间的长度以及 DIMM 插槽针脚长度(以及 PTH VIA Stub)所造成的 Stub 对于提高信号 Margin 有一定的贡献,所以在针对 3DPC(DIMM per Channel)的设计,在设计初期, 就应该尽可能减小 DIMM TO DIMM 的长度,对于板厚比较大的 Case,尽可能 把 DDR 走线靠近 Bottom 面,以减小 Stub 对信号质量的影响。
DRAM 内部 VREFDQ 通过寄存器(MR6)来调节,主要参数有 Voltage range, step size, VREF step time, VREF full step time ,如下表所示。
表 4 参考电压 每次开机的时候,DRAM Controller 都会通过一系列的校准来调整 DRMA 端输 入数据信号的 VREFDQ,优化 Timing 和电压的 Margin,也就是说,VREFDQ 不 仅仅取决于 VDD, 而且和传输线特性,接收端芯片特性都会有关系,所以每次 Power Up 的时候,VREFDQ 的值都可能会有差异。
一般来说,在 Controller 中可以通过 BIOS 调整寄存器来调节 ODT 的值,但是 部分 Controller 厂商并不推荐这样做,以 Intel 为例,Intel 给出的 MRC Code 中 已经给出了最优化的 ODT 的值,理论上用户可以通过仿真等方法来得到其他 ODT 值并在 BIOS 中修改,但是由此带来的所有问题将有设计厂商来承担。下 面表格是 Intel 提供的优化方On-Die Termination 的等效电阻值通过 Mode Register (MR)来设 置,ODT 的精度通过参考电阻 RZQ 来控制,DDR4 的 ODT 支持 240, 120, 80, 60, 48, 40, 34 欧姆。

DDR4设计概述以和分析仿真案例

DDR4设计概述以和分析仿真案例

DDR4设计概述以和分析仿真案例DDR4(Double Data Rate 4)是一种主要用于计算机内存的新一代随机存取存储器(RAM)标准。

它是DDR3的后继版本,提供了更快的数据传输速度和更高的带宽。

DDR4的设计目标是提高内存模块的容量和速度,并减少功耗。

与DDR3相比,DDR4内存模块的最大容量大幅增加,可达到128GB,同时传输速度更快,频率从DDR3的最高频率1600MHz提高到DDR4的最高频率3200MHz。

此外,DDR4采用了较低的电压,从DDR3的1.5V降低到1.2V,这使得DDR4内存模块的功耗降低了约20%。

DDR4的设计还引入了一些新的技术和功能。

其中之一是内存排布(Memory Rank),DDR4内存模块通常具有两个或四个内存排布。

每个内存排布类似于一个内存芯片,可以独立地进行读写操作。

内存排布的增加可以增加内存模块的容量,并且可以并行化读写操作,从而提高内存的性能。

另一个最显著的新功能是错误校验和修正(ECC)功能,它可以检测和纠正内存中的错误。

ECC功能对于企业级服务器和高性能计算机等对数据准确性要求较高的应用非常重要。

为了实现DDR4的设计目标,设计师们进行了详细的仿真和验证工作。

下面将以一个DDR4的仿真案例为例来分析DDR4的设计过程。

在DDR4的仿真中,设计师首先需要定义各种电气参数,如信号传输延迟、电阻和电容等。

然后,使用设计工具对DDR4的电路图进行仿真,并对其性能进行评估。

在仿真过程中,设计师需要考虑多个因素来验证DDR4内存模块的性能。

首先,他们需要确保DDR4内存模块可以在指定的频率下正常工作,并且满足时序要求。

这包括检查读写信号的延迟,确认读写信号的时序是正确的,并且确保数据在正确的时间窗口内稳定。

其次,设计师还需要验证DDR4内存模块的稳定性和可靠性。

他们通过模拟不同的工作负载和应用场景来测试内存模块的性能,检查是否存在数据丢失、错误校验和修正是否正常工作等问题。

ddr4电路设计及布局布线分析

ddr4电路设计及布局布线分析

DDR 内存发展到现在,已经经历了DDR 、DDR2、DDR3、DDR4四代,DDR5正在研发测试中,且即将商用量产。

随着DDR 的速率越来越高,相关电路设计的信号完整性问题变得越来越突出。

1DDR4与其他DDR 的异同1.1DDRx SDRAM 参数对比DDR 觸DDR4差异性参数对比如表1所示。

表1历代DDR 差异性参数列表1.2DDR4的引脚变化(1)相对于DDR3、DDR4的新增引脚1)VDDQ :新增两个VDDQ 引脚;2)VPP :内存的激活电压,2.5V-0.125V /+0.250V ;3)Bank 组地址输入(Bank group address inputs ):指示被ACTIVTE ,READ ,WRITE 或者PRECHARGE 命令操作的Bank 组;4)DBI :数据总线倒置。

可以降低功耗并且提升数据信号完整性;5)命令输入(command input ):ACT_n 用于指示激活命令;6)PAR (Parity for command and address ):命令与地址总线奇偶校验,DDR4SDRAM 支持奇偶校验;7)ALERT_N (Alert output ):警示信号,此信号可代表DRAM 中产生的多种错误,若此信号没有使用,则需要再板上将此信号连接至VDD ;8)TEN (Connectivity test mode ):连通性测试使能,在x16系统中需要,但是在x4与x8系统中仅在8Gb 颗粒中需要。

此引脚在DRAM 内部通过一个弱下拉电阻下拉至VSS 。

(2)相对于DDR3、DDR4减少的引脚1)VREFDQ ;2)bank address (1of3);3)1个VDD ,3个VSS ,1个VSSQ 。

2DDR4的互联拓扑结构2.1拓扑结构DDR4的数据线是一对一连接。

对于地址、命令、时钟等,多片DDR4的拓扑结构一般采用Fly-by 拓扑结构,该结构是特殊的菊花链结构,stub 线为0的菊花链,如图1所示。

DDR4 电路及眼图分析讲解

DDR4 电路及眼图分析讲解

DDR4电路及眼图分析讲解一、存储分类按在计算机系统中的作用不同,存储器主要分为主存储器、辅助存储器、缓冲存储器。

主存储器(简称主存):的主要特点是它可以和CPU直接交换信息。

辅助存储器(简称辅存):是主存储器的后援存储器,用来存放当前暂时不用的程序和数据,它不能与CPU直接交换信息。

两者相比,主存速度快、容量小、每位价格高;辅存速度慢、容量大、每位价格低。

缓冲存储器(简称缓存):用在两个速度不同的部件之中,例如,CPU与主存之间可设置一个快速缓存,起到缓冲作用。

其分类如下:二、DDR分类SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory):为同步动态随机存取内存,是有一个同步接口的动态随机存取内存(DRAM)。

其分类如下:DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM):为双信道同步动态随机存取内存,是新一代的SDRAM技术。

别于SDR(Single Data Rate)单一周期内只能读写1次,DDR的双倍数据传输率指的就是单一周期内可读取或写入2次。

在核心频率不变的情况下,传输效率为SDR SDRAM的2倍。

允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据。

DDR内存Prefetch(数据读预取)为2bit。

DDR2 SDRAM(Double Data Rate Two SDRAM):为双信道两次同步动态随机存取内存。

它与上一代DDR内存技术标准最大的不同就是,虽然同是采用了在时钟的上升/下降沿同时进行数据传输的基本方式,但DDR2内存却拥有两倍以上一代DDR内存预读取能力(即:4bit数据读预取)。

换句话说,DDR2内存每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写数据,并且能够以内部控制总线4倍的速度运行。

在同等核心频率下,DDR2的实际工作频率是DDR的两倍。

这得益于DDR2内存拥有两倍于标准DDR内存的4BIT预读取能力。

DDR3 SDRAM(Double Data Rate Three SDRAM):为双信道三次同步动态随机存取内存。

《DDR4高速并行总线的信号完整性仿真分析》范文

《DDR4高速并行总线的信号完整性仿真分析》范文

《DDR4高速并行总线的信号完整性仿真分析》篇一一、引言随着科技的快速发展,电子系统的数据传输速率和数据处理能力需求不断提高。

在众多数据传输技术中,DDR4(第四代双倍速率动态随机存取存储器)以其高速并行传输的特点被广泛应用。

然而,随着数据传输速率的增加,信号完整性的问题变得日益突出。

因此,对DDR4高速并行总线的信号完整性进行仿真分析显得尤为重要。

本文将详细探讨DDR4高速并行总线的信号完整性仿真分析的方法和结果。

二、DDR4高速并行总线概述DDR4是一种同步动态随机存取存储器,其数据传输速率远高于前几代产品。

它采用并行传输的方式,通过多条数据线同时传输数据,大大提高了数据传输效率。

然而,随着数据传输速率的增加,信号的衰减、反射、串扰等问题也逐渐凸显出来,影响了信号的完整性。

三、信号完整性仿真分析方法为了确保DDR4高速并行总线能够稳定、高效地传输数据,我们采用了信号完整性仿真分析的方法。

这种方法通过对总线系统进行建模,模拟实际工作情况下的信号传输过程,从而预测和分析可能出现的信号完整性问题。

1. 建模与仿真:首先,我们根据DDR4总线的实际结构和工作原理,建立了详细的物理模型。

然后,利用仿真软件对模型进行仿真,模拟信号在总线上的传输过程。

2. 信号衰减分析:在仿真过程中,我们重点关注信号的衰减情况。

通过分析信号在传输过程中的幅度变化,我们可以了解信号的衰减程度和原因。

3. 反射与串扰分析:除了信号衰减外,我们还关注信号的反射和串扰问题。

通过仿真分析,我们可以找出反射和串扰的来源,并采取相应的措施进行优化。

4. 时序分析:时序是高速总线设计中另一个关键因素。

我们通过仿真分析时序参数,确保数据的正确传输和接收。

四、仿真结果与分析通过仿真分析,我们得到了以下结果:1. 信号衰减:在高速传输过程中,信号的衰减是不可避免的。

然而,通过优化电路设计和采用适当的匹配措施,我们可以有效地减小信号的衰减程度。

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DRAM (动态随机访问存储器)对设计人员特别具有吸引力,因为它提供了广泛的性能,用于各种计算机和嵌入式系统的存储系统设计中。

本文概括阐述了DRAM 的概念,及介绍了SDRAM、DDR SDRAM、DDR2 SDRAM、DDR3 SDRAM、DDR4 SDRAM、DDR5 SDRAM、LPDDR、GDDR。

DRAMDRAM较其它内存类型的一个优势是它能够以IC(集成电路)上每个内存单元更少的电路实现。

DRAM 的内存单元基于电容器上贮存的电荷。

典型的DRAM 单元使用一个电容器及一个或三个FET(场效应晶体管)制成。

典型的SRAM (静态随机访问内存)内存单元采取六个FET 器件,降低了相同尺寸时每个IC 的内存单元数量。

与DRAM 相比,SRAM 使用起来更简便,接口更容易,数据访问时间更快。

DRAM核心结构由多个内存单元组成,这些内存单元分成由行和列组成的两维阵列(参见图1)。

访问内存单元需要两步。

先寻找某个行的地址,然后在选定行中寻找特定列的地址。

换句话说,先在DRAM IC 内部读取整个行,然后列地址选择DRAM IC I/O(输入/ 输出)针脚要读取或要写入该行的哪一列。

DRAM读取具有破坏性,也就是说,在读操作中会破坏内存单元行中的数据。

因此,必需在该行上的读或写操作结束时,把行数据写回到同一行中。

这一操作称为预充电,是行上的最后一项操作。

必须完成这一操作之后,才能访问新的行,这一操作称为关闭打开的行。

对计算机内存访问进行分析后表明,内存访问中最常用的类型是读取顺序的内存地址。

这是合理的,因为读取计算机指令一般要比数据读取或写入更加常用。

此外,大多数指令读取在内存中顺序进行,直到发生到指令分支或跳到子例程。

图1. DRAMs 内存单元分成由行和列组成的两维阵列DRAM的一个行称为内存页面,一旦打开行,您可以访问该行中多个顺序的或不同的列地址。

这提高了内存访问速度,降低了内存时延,因为在访问同一个内存页面中的内存单元时,其不必把行地址重新发送给DRAM.结果,行地址是计算机的高阶地址位,列地址是低阶地址位。

由于行地址和列地址在不同的时间发送,因此行地址和列地址复用到相同的DRAM 针脚上,以降低封装针脚数量、成本和尺寸。

一般来说,行地址尺寸要大于列地址,因为使用的功率与列数有关。

早期的RAM拥有控制信号,如RAS# (行地址选择低有效)和CAS# (列地址选择低有效),选择执行的行和列寻址操作。

其它DRAM 控制信号包括用来选择写入或读取操作的WE# (写启动低有效)、用来选择DRAM的CS#(芯片选择低有效)及OE#(输出启动低有效)。

早期的DRAM拥有异步控制信号,并有各种定时规范,涵盖了其顺序和时间关系,来确定DRAM 工作模式。

早期的DRAM读取周期有四个步骤。

第一步,RAS# 与地址总线上的行地址变低。

第二步,CAS# 与地址总线上的列地址变低。

第三步,OE#变低,读取数据出现在DQ 数据针脚上。

在DQ 针脚上提供数据时,从第一步第三步的时间称为时延。

最后一步是RAS#, CAS# 和OE# 变高(不活动),等待内部预充电操作在破坏性读取后完成行数据的恢复工作。

从第一步开始到最后一步结束的时间是内存周期时间。

上述信号的信号定时与边沿顺序有关,是异步的。

这些早期DRAM没有同步时钟操作。

DRAM 内存单元必需刷新,避免丢失数据内容。

这要求丢失电荷前刷新电容器。

刷新内存由内存控制器负责,刷新时间指标因不同DRAM内存而不同。

内存控制器对行地址进行仅RAS# 循环,进行刷新。

在仅RAS# 循环结束时,进行预充电操作,恢复仅RAS# 循环中寻址的行数据。

一般来说,内存控制器有一个行计数器,其顺序生成仅RAS# 刷新周期所需的所有行地址。

刷新策略有两个(参见图2)。

第一个策略内存控制器在刷新周期突发中顺序刷新所有行,然后把内存控制返回处理器,以进行正常操作。

在到达最大刷新时间前,会发生下一个刷新操作突发。

第二个刷新策略是内存控制器使用正常处理器内存操作隔行扫描刷新周期。

这种刷新方法在最大刷新时间内展开刷新周期。

图2. DRAM 刷新实现方案包括分布式刷新和突发刷新。

早期的DRAM 演进及实现了DRAM IC 上的刷新计数器,处理顺序生成的行地址。

在DRAM IC 内部,刷新计数器是复用器输入,控制着内存阵列行地址。

另一个复用器输入来自外部地址输入针脚的行地址。

这个内部刷新计数器不需要内存控制器中的外部刷新计数器电路。

部分DRAM 在RAS# 周期前支持一个CAS#,以使用内部生成的行地址发起刷新周期。

SDRAM在接口到同步处理器时,DRAM 的异步操作带来了许多设计挑战。

SDRAM (同步DRAM)是为把DRAM操作同步到计算机系统其余部分,而不需要根据CE# (芯片启动活动低)、RAS#、CAS#和WE#边沿转换顺序定义所有内存操作模式而设计的。

SDRAM增加了时钟信号和内存命令的概念。

内存命令的类型取决于SDRAM 时钟上升沿上的CE#, RAS#,CAS# 和WE# 信号状态。

产品资料根据CE#, RAS#,CAS# 和WE# 信号状态,以表格形式描述内存命令。

例如,Activate (激活)命令向SDRAM发送一个行地址,打开内存的一个行(页面)。

然后是一个Deselect (反选)命令序列,在对列地址发送Read 或Write 命令前满足定时要求。

一旦使用Activate命令打开内存的行(页面),那么可以在内存的该行(页面)上运行多个Read和Write命令。

要求Precharge (预充电)命令,关闭该行,然后才能打开另一行。

表1. DDR SDRAM 数据速率和时钟速度。

DDR SDRAM通过提高时钟速率、突发数据及每个时钟周期传送两个数据位(参见表1),DDR (双倍数据速率) SDRAM 提高了内存数据速率性能。

DDR SDRAM 在一条读取命令或一条写入命令中突发多个内存位置。

读取内存操作必需发送一条Activate 命令,后面跟着一条Read 命令。

内存在时延后以每个时钟周期两个内存位置的数据速率应答由两个、四个或八个内存位置组成的突发。

因此,从两个连续的时钟周期中读取四个内存位置,或把四个内存位置写入两个连续的时钟周期中。

DDR SDRAM 有多个内存条,提供多个隔行扫描的内存访问,从而提高内存带宽。

内存条是一个内存阵列,两个内存条是两个内存阵列,四个内存条是四个内存阵列,依此类推(参见图3)。

四个内存条要求两个位用于内存条地址(BA0 和BA1)。

图3. DDR SDRAM中多个内存条提高了访问灵活性,改善了性能例如,有四个内存条的DDR SDRAM的工作方式如下。

首先,Activate命令在第一个内存条中打开一行。

第二个Activate命令在第二个内存条中打开一行。

现在,可以把Read 或Write 命令的任意组合发送到打开行的第一个内存条或第二个内存条。

在内存条上的Read 和Write 操作结束时,Precharge 命令关闭行,内存条对Activate 命令准备就绪,可以打开一个新行。

注意,DDR SDRAM要求的功率与打开行的内存条数量有关。

打开的行越多,要求的功率越高,行尺寸越大,要求的功率越高。

因此,对低功率应用,一次在每个内存条中只应打开一行,而不是一次打开行的多个内存条。

在内存条地址位连接到内存系统中的低阶地址位时,支持隔行扫描连续内存条中的连续内存字。

在内存条地址位连接到内存系统中的高阶地址时,连续内存字位于同一个内存条中。

DDR2 SDRAMDDR2 SDRAM 较DDR SDRAM 有多处改进。

DDR2SDRAM时钟速率更高,从而提高了内存数据速率(参见表2)。

随着时钟速率提高,信号完整性对可靠运行内存变得越来越重要。

随着时钟速率提高,电路板上的信号轨迹变成传输线,在信号线末端进行合理的布局和端接变得更加重要。

地址、时钟和命令信号的端接相对简明,因为这些信号是单向的,并端接在电路板上。

数据信号和数据选通是双向的。

内存控制器中心在写入操作中驱动这些信号,DDR2 SDRAM在读取操作中驱动这些信号。

多个DDR2 SDRAM 连接到同一个数据信号和数据选通上,进一步提高了复杂度。

多个DDR2 SDRAM 可以位于内存系统相同的DIMM上,也可以位于内存系统不同的DIMM上。

结果,数据和数据选通驱动器和接收机不断变化,具体取决于读取/ 写入操作及访问的是哪个DDR2 SDRAM。

表2. DDR2 SDRAM 数据速率和时钟速度。

通过提供ODT (芯片内端接),并提供ODT 信号,实现片内端接,并能够使用DDR2 SDRAM 扩展模式寄存器对片内端接值编程(75 欧姆、150 欧姆等等),DDR2SDRAM 改善了信号完整性。

片内端接大小和操作由内存控制器中心控制,与DDR2SDRAM DIMM 的位置及内存操作类型(读取或写入)有关。

通过为数据有效窗口创建更大的眼图,提高电压余量、提高转换速率、降低过冲、降低ISI (码间干扰),ODT操作改善了信号完整性。

DDR2 SDRAM 在上操作,降低了内存系统的功率,这一功率是DDR SDRAM 的功率的72%.在某些实现方案中,行中的列数已经下降,在激活行进行读取或写入时降低了功率。

降低工作电压的另一个优势是降低了逻辑电压摆幅。

在转换速率相同时,电压摆幅下降会提高逻辑转换速度,支持更快的时钟速率。

此外,数据选通可以编程为差分信号。

使用差分数据选通信号降低了噪声、串扰、动态功耗和EMI (电磁干扰),提高了噪声余量。

差分或单端数据选通操作配置有DDR2 SDRAM 扩展模式寄存器。

DDR2 SDRAM 引入的一种新功能是附加时延,它使得内存控制器中心能够在Activate命令后,更快地灵活发送Read 和Write 命令。

这优化了内存吞吐量,通过使用DDR2 SDRAM扩展模式寄存器对附加时延编程来配置。

DDR2 SDRAM使用八个内存条,改善了1Gb和2GbDDR2 SDRAM 的数据带宽。

通过隔行扫描不同的内存条操作,八个内存条提高了访问大型内存DDR2 SDRAM的灵活性。

此外,对大型内存,DDR2 SDRAM支持最多八个内存条的突发长度。

DDR3 SDRAMDDR3 SDRAM 是一种性能演进版本,增强了SDRAM技术,它从800 Mb/s开始,这是大多数DDR2 SDRAM支持的最高数据速率。

DDR3 SDRAM支持六档数据速率和时钟速度(参见表3)。

DDR3-1066 SDRAM的能耗低于DDR2-800 SDRAM,因为DDR3 SDRAM 的工作电压是 V,是DDR2SDRAM 的83%,DDR2 SDRAM 的工作电压是伏。

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