DDR系列基础知识讲解.ppt
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1、DDR系列基础知识讲解目录lDDR的种类lDDR的发展l名词解析lDDR特性分析l图形解析lDDR性能比较lDDR3基础知识讲解lDDR未来展望2011-7-18DDR的种类 DDR SDRAM:Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory,双倍数据率同步动态随机存取存储器;DDR2 SDRAM:Double-Data-Rate Two Synchronous Dynamic Random Access Memory,第二代双倍数据率同步动态随机存取存储器;DDR3 SDRAM:Double-Data-Rate Three
2、Synchronous Dynamic Random Access Memory,第三代双倍数据率同步动态随机存取存储器;DDR4 SDRAM:Double-Data-Rate Fourth Synchronous Dynamic Random Access Memory,第四代双倍数据率同步动态随机存取存储器。2011-7-18DDR的发展三星公司制造出DDR系列的时间1997年DDR2001年DDR22005年DDR32011年DDR4DDR的发展SDRAMDDR的发展lDDRDDR的发展lDDR2DDR的发展lDDR3DDR的发展lDDR4DDR的发展DDR SDRAM可在一个时钟周期内
3、传送两次数据DDR的发展内存核心频率与数据传输率的比较DDR的发展DDR数据传输速度为系统钟频率的两倍,能在选通脉冲的上升沿和下降沿传输数据DDR芯片和模块标准名称标准名称I/O总线时总线时钟频率钟频率(MHz)周期(周期(ns)存储器时钟存储器时钟频率频率(MHz)数据速率数据速率(MT/s)传输方式传输方式模块名称模块名称极限传输率极限传输率(MIB/S)DDR-20010010100200并行传输PC-16001600DDR-2661337.5133266并行传输PC-21002100DDR-3331666166333并行传输PC-27002700DDR-4002005200400并行传
4、输PC-32003200DDR的发展DDR2的数据传输速度为系统时钟频率的四倍DDR2芯片和模块标准名称标准名称I/O总线总线时钟频率时钟频率(MHz)周期周期(ns)存储器时存储器时钟频率钟频率(MHz)数据速率数据速率(MT/s)传输方式传输方式模块名称模块名称极限传输极限传输率率(GIB/S)比特宽比特宽(bit)DDR2-40020010100400并行传输PC2-32003.264DDR2-5332667.5133533并行传输PC2-4200PC2-43004.364DDR2-6673336166667并行传输PC2-5300PC2-54005.364DDR2-8004005200
5、800并行传输PC2-64006.464DDR2-10665333.752661066并行传输PC2-85008.564DDR的发展DDR3的数据传输速度为系统时钟频率的8倍DDR3芯片和模块标准名称标准名称I/O总线时总线时钟频率钟频率(MHz)周期周期(ns)存储器时存储器时钟频率钟频率(MHz)数据速率数据速率(MT/s)传输方式传输方式模块名称模块名称极限传输极限传输率率(GIB/S)比特宽比特宽(bit)DDR3-80040010100800并行传输PC3-64006.464DDR3-106653315/21331066并行传输PC3-85008.564DDR3-1333667616
6、61333并行传输PC3-1060010.664DDR3-160080052001600并行传输PC3-1280012.864DDR3-186693330/72331866并行传输PC3-1490014.964DDR3-2133106615/42662133并行传输PC3-1700017.064DDR的发展Samsung-DDR数据传输速率与供电电压的走势DDR的发展Samsung-DDR的带宽与数据传输率上升轨迹名词解析RAS:Row Address Strobe,行地址选通脉冲;CAS:Column Address Strobe,列地址选通脉冲;tRCD:RAS to CAS Delay,
7、RAS至CAS延迟;CL:CAS Latency,CAS潜伏期(又称读取潜伏期),从CAS与读取命令发出到第一笔数据输出的时间段;RL:Read Latency,读取潜伏期;tAC:Access Time from CLK,时钟触发后的访问时间,从数据I/O总线上有数据输出之前的一个时钟上升沿开始到数据传到I/O总线上止的这段时间;2011-7-18名词解析tWR:Write Recovery Time,写回,保证数据的可靠写入而留出足够的写入/校正时间,被用来表明对同一个bank的最后有效操作到预充电命令之间的时间量;BL:Burst Lengths,突发长度,突发是指在同一行中相邻的存储单
8、元连续进行数据传输的方式,连续传输所涉及到存储单元(列)的数量就是突发长度(SDRAM),在DDR SDRAM中指连续传输的周期数;Precharge:L-Bank关闭现有工作行,准备打开新行的操作;tRP:Precharge command period,预充电有效周期,在发出预充电命令之后,要经过一段时间才能允许发送RAS行有效命令打开新的工作行;名词解析AL:Additive Latency,附加潜伏期(DDR2);WL:Write Latency,写入命令发出到第一笔数据输入的潜伏期;tRAS:Active to Precharge Command,行有效至预充电命令间隔周期;tDQS
9、S:WRITE Command to the first corresponding rising edge of DQS,DQS相对于写入命令的延迟时间;名词解析逻辑逻辑BankSDRAM的内部是一个存储阵列,要想准确地找到所需的存储单元就先指定一个(row),再指定一个列(Column),这就是内存芯片寻址的基本原理。L-Bank存储阵列示意图名词解析芯片位宽芯片位宽SDRAM内存芯片一次传输率的数据量就是芯片位宽,那么这个存储单元的容量就是芯片的位宽(也是L-Bank的位宽);存储单元数量=行数*列数(得到一个L-Bank的存储单元数量)*L-Bank的数量也可用M*W的方式表示芯片的容
10、量,M是该芯片中存储单元的总数,单位是兆(英文简写M,精确值是1048576),W代表每个存储单元的容量,也就是SDRAM芯片的位宽,单位是bit;DDR SDRAM内部存储单元容量是芯片位宽(芯片I/O口位宽)的一倍;DDR2 SDRAM内部存储单元容量是芯片位宽的四倍;DDR3 SDRAM内部存储单元容量是芯片位宽的八倍;DDR4 SDRAM内部存储单元容量是芯片位宽的八倍。特性分析存储原理存储原理存储原理示意图:行选与列选信号将使存储电容与外界间的传输电路导通,从而可进行放电(读取)与充电(写入)。另外,图中刷新放大器的设计并不固定,目前这一功能被并入读出放大器(Sense Amplif
11、ier,简称S-AMP);特性分析lDDRl延迟锁定回路(DLL)的任务是根据外部时钟动态修正内部时钟的延迟来实现与外部时钟的同步;lDLL有时钟频率测量法(CFM,Clock Frequency Measurement)和时钟比较法(CC,Clock Comparator);lCFM是测量外部时钟的频率周期,然后以此周期为延迟值控制内部时钟,这样内外时钟正好就相差一个时钟周期,从而实现同步。DLL就这样反复测量反复控制延迟值,使内部时钟与外部时钟保持同步。CFM式DLL工作示意图特性分析lDDRlCC的方法则是比较内外部时钟的长短,如果内部时钟周期短了,就将所少的延迟加到下一个内部时钟周期,
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