扒一扒DDR4的新功能和PCB设计上的一些注意事项
DDR4内存相比DDR3有哪些改进

DDR4内存相比DDR3有哪些改进DDR4内存相比DDR3有哪些改进关于DDR4内存,也就是第四代电脑内存,相信还有很多同学对它很陌生,赶紧跟随店铺来了解下DDR4内存相比DDR3有哪些改进以及选购电脑DDR4内存吧!工作频率方面:DDR4内存的工作频率从2133MHZ起步,最高可达4266MHZ,相比DDR3内存的工作频率有了很大的提升。
功耗方面:DDR4内存的工作电压进一步降低至1.35V,甚至最低可达1.2V,相比DDR3内存的1.5V电压着实降低了不少。
关于内存频率和功耗,大家基本都晓得,下面的内存科普技术大家就不一定知道了,不管怎么样,你先硬着头皮看完了再说。
新技术应用:DDR4内存采用了差分信号技(DiffrentialSignaling)术和三维堆叠技术(3DS)。
DDR4内存既采用了传统的SE信号,还采用了差分信号技术,传统的SE信号传输机制在高频率下信号容易受到干扰,而差分信号技术采用两条线路来传送一个信号,大大增加了抗干扰能力。
三维堆叠技术使得DDR4内存单颗芯片的容量得到了大幅提升。
在上一代DDR3内存中,内存和控制器之间的连接时通过多点分支总线来实现的,这种设计的缺点是当数据传输量一旦超过了通道的承载能力,无论怎么增加内存容量都无法提升内存的性能。
而DDR4内存采用点对点总线,每个通道只能支持唯一的一根内存,这样做简化了内存模块的设计,更容易达到更高的频率。
同时,这也使得DDR4内存外观发生了变化,DDR4内存的金手指触点从DDR3的240个增加到了284个,由于每个触点间的间距由1mm缩减到了0.85mm,因此DDR4内存的`长度并没有发生变化,为了增强在高频率下工作的稳定性,DDR4内存的金手指为弧形,不但可以保证DDR4内存的金手指和内存插槽点有足够的接触面,还可以让凸起部分和插槽产生足够的摩擦力。
怎么样?看了上面的介绍,头都大了吧?呵呵,其实电脑知识学习网店铺写这些内容也头大,以上属于科普内容,大家只需了解了即可。
DDR的PCB设计要求实例介绍

DDR的PCB设计要求实例介绍随着嵌入式系统处理能的逐步提高,拥有更高时钟频率和更大存储空间的DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM,以下简称DDR)在新设计中越来越多被使用。
DDR虽然能够给设计带来更好的性能,但是设计者必须比以往的SDRAM设计更小心地处理DDR部分的PCB布线部分,否则不仅不能实现好的性能,整个系统的稳定性也会受到影响。
DDR比传统的SDR有更短的信号建立保持时间、更干净的参考电压、更紧密的走线匹配和新的I/O口信号,并且需要合适的终端电阻匹配。
本文以DDR设计实例为基础,根据EDA方面实际的DDR约束方式,从以下几个方面介绍DDR设计相关事项。
一、信号分组及布局布线要求DDR信号可分为时钟、数据、地址/命令、控制等四个信号组。
各信号组介绍如下:1.时钟组:由于采用更高的时钟频率及双沿采样数据的方式,DDR采用差分时钟。
差分时钟的走线要求如下:以地平面为参考,给整个时钟回路的走线提供一个完整的地平面,给回路电流提供一个低阻抗的路径。
所有的DDR差分时钟信号都必须在关键平面上走线,尽量避免层到层的转换。
线宽和差分间距需要参考DDR控制器的实施细则,信号线的单线阻抗应控制在50~60 Ω,差分阻抗控制在100~120 Ω。
时钟信号到其他信号应保持在20 mil*以上,防止对其他信号的干扰。
蛇形走线的间距不应小于20 mil。
2.数据组:数据组包括DQ、DQS、DM。
以低8位数据为例,该数据组包括:DQ[7..0]、DQS[0]、DM[0]数据组布线要求如下:以地平面为参考,给信号回路提供完整的地平面。
特征阻抗控制在50~60 Ω。
与其他非DDR信号间距至少隔离20 mil。
3.地址、命令组:地址组包括ADD、BANK、RAS、CAS、WE。
该组布线要求如下:保持完整的地和电源平面。
特征阻抗控制在50~60 Ω。
信号线宽参考具体设计实施细则。
信号组与其他非DDR 信号间距至少保持在20 mil以上。
DDR的PCB设计要求实例介绍

DDR的PCB设计要求实例介绍DDR(双数据率)是一种常用的存储器技术,广泛应用于计算机和其他电子设备中。
在DDR模块的制造过程中,PCB(印刷电路板)设计是至关重要的一步。
下面是一些DDRPCB设计的常见要求和相关实例介绍。
1.电源和地线规划:DDR模块的电源和地线是其正常运行的关键。
在DDRPCB设计中,电源线和地线需要被正确规划和布局,以确保电源噪声最小化,并提供稳定的供电。
例如,电源和地线应尽量靠近DDR芯片,并避免与其他信号线交叉。
2.时钟信号规划:时钟信号在DDR模块中起到同步和驱动的作用。
在PCB设计中,需要注意时钟信号的传输路径,以减少时钟抖动和干扰。
一种常见的实例是使用信号层的内部层来传输时钟信号,以减少传输路径的长度和干扰。
3.信号完整性:DDR模块的信号完整性是保证数据正确传输的关键。
在PCB设计中,需要进行高速信号的仿真和分析,以保持正确的信号完整性。
例如,差分线对的长度需要匹配,并避免过长的传输路径。
4.阻抗匹配:DDR模块需要满足特定的阻抗匹配要求,以保证信号的质量和稳定性。
在PCB设计中,需要使用相应的布线规则和材料选择,以满足DDR模块的阻抗要求。
例如,差分线对的阻抗要匹配,常见的阻抗控制方法是使用阻抗控制线宽和距离。
5.PCB层间连接:DDR模块通常使用多层PCB设计,以提供更好的信号分离和干扰抑制能力。
在PCB设计中,需要正确规划和布局PCB层间连接,以确保信号传输的良好性能。
例如,需要合理使用信号层和电源层的分层,避免信号层和电源层之间的干扰。
6.接地设计:良好的接地设计有助于减少信号干扰和电磁辐射。
在DDRPCB设计中,需要正确规划和布局接地线,以确保良好的接地连接。
例如,可以使用大面积的接地平面或多个接地点来提供良好的接地。
7.热管理:DDR模块在工作过程中会产生热量,需要适当的热管理措施。
在PCB设计中,需要考虑散热设计和热沉布局,以保持DDR模块的稳定工作温度。
DDR4设计概述以及分析仿真案例.pdf

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。
DDR4设计概述以及分析仿真案例

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芯片

ddr4芯片DDR4 芯片的介绍DDR4(Double Data Rate 4)是一种高性能存储器标准,用于计算机和服务器的内存模块。
与前一代标准DDR3相比,DDR4在带宽、功耗和时钟频率等方面都有所提升。
首先,DDR4芯片具有较高的带宽。
DDR4的数据速率比DDR3快得多,能够以更高的频率读写数据。
例如,DDR4-3200的标准频率比DDR3-2133高大约50%。
这种高带宽对于处理大量数据的应用非常重要,例如高清视频编辑和3D渲染。
其次,DDR4芯片具有更低的功耗。
由于技术升级和结构优化的原因,DDR4比DDR3能够以较低的电压工作。
DDR3的工作电压通常为1.5伏特,而DDR4的工作电压可以降低到1.2伏特。
这不仅有助于节省能源,还有助于减少发热量,提高整个系统的稳定性。
再次,DDR4芯片能够支持更高的时钟频率。
时钟频率是指内存芯片的工作速度,通常以MHz为单位。
DDR4标准规定了多个频率等级,从2133MHz到3200MHz不等。
较高的时钟频率意味着数据传输速度更快,从而提高了整个系统的响应速度。
此外,DDR4还支持更大的内存容量。
DDR4芯片的设计使得内存模块可以容纳更多的存储单元,从而提供更大的存储容量。
目前,DDR4内存模块的容量范围从4GB到128GB不等。
这对于需要处理大型数据库和运行内存密集型应用的服务器来说非常重要。
最后,DDR4芯片还引入了一些新的技术和功能以提高系统性能和稳定性。
例如,DDR4使用了一种叫做“冗余位校验(ECC)”的技术,用于检测和纠正内存错误。
这可以提高系统的可靠性,防止数据丢失和系统崩溃。
总结起来,DDR4芯片作为一种高性能内存标准,具有高带宽、低功耗、高时钟频率、大内存容量和更强的稳定性等优势。
它适用于各种需求高性能的应用场景,包括游戏、影像处理、虚拟现实和数据中心等。
作为技术的不断进步,DDR4芯片在未来可能会有更广泛的应用和更大的发展空间。
DDR硬件设计要点
DDR硬件设计要点1、电源DDR得电源可以分为三类:a主电源VDD与VDDQ,主电源得要求就是VDDQ=VDD,VDDQ 就是给10buffer供电得电源,VDD就是给但就是一般得使用中都就是把VDDQ与VDD合成一个电源使用。
有得芯片还有VDDL,就是给DLL供电得,也与VDD使用同一电源即可。
电源设计时,需要考虑电压,电流就是否满足要求,电源得上电顺序与电源得上电时间,单调性等。
电源电压得要求一般在土5%以内。
电流需要根据使用得不同芯片,及芯片个数等进行计算。
由于DDR得电流一般都比较大,所以PCB设计时,如果有一个完整得电源平面铺到管脚上,就是最理想得状态,并且在电源入口加大电容储能每个管脚上加一个100 nF ~10 nF得小电容滤波。
b参考电源Vref,参考电源Vref要求跟随VDDQ,并且Vref=VDDQ/2,所以可以使用电源芯片提供,也可以采用电阻分压得方式得到。
由于Vref —般电流较小,在几个mA~几十mA得数量级,所以用电阻分压得方式,即节约成本,又能在布局上比较灵活,放置得离Vref管脚比较近,紧密得跟随VDDQ电压所以建议使用此种方式。
需要注意分压用得电阻在100~10K均可,需要使用1%精度得电阻。
Vref参考电压得每个管脚上需要加10nF得点容滤波,并且每个分压电阻上也并联一个电容较好。
VL)DC、用于匹配得电压VTT(Tracki ng Termi nation Voltage)VTT为匹配电阻上拉到得电源,VTT=VDDQ/2 。
DDR得设计中,根据拓扑结构得不同,有得设计使用不到VTT,如控制器带得DDR器件比较少得情况下。
如果使用VTT,则VTT得电流要求就是比较大得,所以需要走线使用铜皮铺过去。
并且VTT要求电源即可以吸电流,又可以灌电流才可以。
一般情况下可以使用专门为DDR设计得产生VTT得电源芯片来满足要求。
而且,每个拉到VTT得电阻旁一般放一个1ONf~1OOnF 得电容,整个VTT电路上需要有uF级大电容进行储能。
DDR4设计概述以及分析仿真案例演示教学
D D R4设计概述以及分析仿真案例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。
【转】DDRDDR2DDR3DDR4详细
【转】DDR DDR2 DDR3 DDR4详细【转】DDR,DDR2,DDR3,DDR4详细介绍00DDR显存 DDR显存分为两种,一种是大家习惯上的DDR内存,严格的说DDR应该叫DDR SDRAM。
另外一种则是DDR SGRAM,此类显存应用较少、不多见。
DDR SDRAM人们习惯称DDR SDRAM为DDR。
DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。
DDR SDRAM是在SDRAM 基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM生产体系,因此对于内存厂商而言,只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进,即可实现 DDR内存的生产,可有效的降低成本。
SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随机存储器。
DDR 内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。
与SDRAM相比:DDR运用了更先进的同步电路,使指定地址、数据的输送和输出主要步骤既独立执行,又保持与CPU完全同步;DDR使用了DLL(Delay Locked Loop,延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术,当数据有效时,存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据,每16次输出一次,并重新同步来自不同存储器模块的数据。
DDL本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度,它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据,因而其速度是标准 SDRA的两倍。
DDR SDRAM是目前应用最为广泛的显存类型,90%以上的显卡都采用此类显存。
DDR SGRAMDDR SGRAM是从SGRAM发展而来,同样也是在一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据。
可以在不增加频率的情况下把数据传输率提高一倍。
DDR SGRAM在性能上要强于DDR SDRAM,但其仍旧在成本上要高于DDR SDRAM,只在较少的产品上得到应用。
DDR4与DDR3有什么区别
DDR4与DDR3有什么区别?DDR4比DDR3好在哪里?虽然DDR4内存标准规范的正式公布是2012年9月底,不过DDR4内存规格原计划是在2011年制定完成,2012年开始投入生产并上市的。
所以在之前的很长一段时间,三星、SK海力士、美光等多家DRAM厂商都已经完成了DDR4内存芯片的开发,并计划进行量产,奈何DDR4内存标准一直未见公布,他们也不敢轻举妄动。
所以可以说DDR4内存的出现已经是酝酿已久了。
如今DDR4已经欲势待发,只是在等待相应的主板与CPU上市了,那么相比DDR3,都有了哪些比较重要的改进呢?下面就和小编一起来看看吧!1.DDR4内存条外观变化明显,金手指变成弯曲状2.DDR4内存频率提升明显,可达4266MHz3.DDR4内存容量提升明显,可达128GB4.DDR4功耗明显降低,电压达到1.2V、甚至更低很多电脑用户可能对于内存的内在改进不会有太多的关注,而外在的变化更容易被人发现,一直一来,内存的金手指都是直线型的,而在DDR4这一代,内存的金手指发生了明显的改变,那就是变得弯曲了,其实一直一来,平直的内存金手指插入内存插槽后,受到的摩擦力较大,因此内存存在难以拔出和难以插入的情况,为了解决这个问题,DDR4将内存下部设计为中间稍突出、边缘收矮的形状。
在中央的高点和两端的低点以平滑曲线过渡。
这样的设计既可以保证DDR4内存的金手指和内存插槽触点有足够的接触面,信号传输确保信号稳定的同时,让中间凸起的部分和内存插槽产生足够的摩擦力稳定内存。
其次,DDR4内存的金手指本身设计有较明显变化。
金手指中间的“缺口”也就是防呆口的位置相比DDR3更为靠近中央。
在金手指触点数量方面,普通DDR4内存有284个,而DDR3则是240个,每一个触点的间距从1mm缩减到0.85mm,笔记本电脑内存上使用的SO-DIMM DDR4内存有256个触点,SO-DIMM DDR3有204个触点,间距从0.6毫米缩减到了0.5毫米。
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扒一扒DDR4的新功能和PCB设计上的一些注意事项
DDR4新增了许多功能,这对于我们之前信手拈来的内存PCB设计又带来了一些新的挑战,虽然说之前的一些规范可以用,但还是有很多不一样的地方,如果依然按照之前的设计方法来做,说明你还不了解DDR4,一准入坑。
今天咱们就来扒一扒它的新功能和PCB设计上的一些注意事项。
DDRX发展趋势及参数对比
DDR4信号引脚功能
DDR4新增pin
DDR4新增功能
(1)新的JEDEC POD12接口标准(工作电压1.2V) ;
(2)DBI:可以降低功耗并且提升数据信号完整性;
(3)Bank群组结构:是个8n预取群组结构,它可以使用两个或者四个Bank组,这允许DDR4内存在每个Bank群组单独被激活、读取、写入或刷新操作,这样可以带来更高的内存速度和带宽;
(4)取消了Derating,时序仿真计算不再繁琐;
(5)DQ动态确定Vref ( V_ center ) ,增加了眼图要求;
(5)新的终止调度:在DDR4中DQ bus可以转移终止到VDDQ ,这样即使VDD电压降低的情况下也能保证稳定;
(6)新的数据总线CRC技术,可以进行传输过程中的错误侦测,特别对非ECC内存进行写入操作时有帮助;。