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(多图) 详述DRAM、SDRAM及DDR SDRAM的概念

TEKTRONIX?? 2014年08月14日 ?? 收藏7

DDR3 SDRAM

DDR3 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)。DDR3-800/1066/1333SDRAM 于2007 年投入使用,DDR3-1600/1866SDRAM 则预计在2008 年投入使用,DDR3-2133SDRAM 则预计在2009 投入使用。

DDR3-1066 SDRAM的能耗低于DDR2-800 SDRAM,因为DDR3 SDRAM 的工作电压是1.5 V,是DDR2SDRAM 的83%,DDR2 SDRAM 的工作电压是1.8 伏。此外,DDR3 SDRAM数据DQ驱动器的阻抗是34欧姆,DDR2 SDRAM 的阻抗较低,是18 欧姆。

表3. 预计的DDR3 SDRAM 数据速率和时钟速度。
表3. 预计的DDR3 SDRAM 数据速率和时钟速度。

DDR3 SDRAM 将从512 Mb 内存开始,将来将发展到8 Gb 内存。与DDR2 SDRAM 一样,DDR3 SDRAM 数据输出配置包括x4、x8 和x16。DDR3 SDRAM 有8 个内存条,DDR2 SDRAM 则有4 个或8 个内存条,具体视内存大小而定。

DDR2 和DDR3 SDRAM 都有4 个模式寄存器。DDR2 定义了前两个模式寄存器,另两个模式寄存器则预留给将来使用。DDR3使用全部4个模式寄存器。一个重要差异是DDR2 模式寄存器规定了读出操作的CAS 时延,写入时延则是1减去模式寄存器读出时延设置。DDR3模式寄存器对CAS 读出时延和写入时延的设置是唯一的。

DDR3 SDRAM使用8n预取架构,在4个时钟周期中传送8 个数据字。DDR2 SDRAM 使用4n 预取架构,在2个时钟周期中传送4 个数据字。

DDR3 SDRAM 模式寄存器可以编程为支持飞行突变,这会把传送8个数据字缩短到传送4个数据字,这在读出或写入命令期间把地址行12 设为低来实现。飞行突变在概念上与DDR2 和DDR3 SDRAM 中地址行10 的读出和写入自动预充电功能类似。

值得一提的另一个DDR3 SDRAM属性是差分的数据选通信号DQS,DDR2 SDRAM数据通信号则可以由模式寄存器编程为单端或差分。DDR3 SDRAM 还有一个新引脚,这个引脚为活动低异步RESET# 引脚,通过把SDRAM 置于已知状态,而不管当前状态如何,改善系统稳定性。DDR3 SDRAM 使用的FBGA 封装类型与DDR2 SDRAM 相同。

DDR3 DIMM为DIMM上的命令、时钟和地址提供了端接。采用DDR2 DIMM 的内存系统端接主板上的命令、时钟和地址。DIMM上的DDR3 DIMM端接支持飞行拓扑,SDRAM 上的每个命令、时钟和地址引脚都连接到一条轨迹上,然后这条轨迹终结在DIMM的轨迹端。这改善了信号完整性,其运行速度要快于DDR2 DIMM树型结构。

飞行拓扑为内存控制器引入了新的DDR3 SDRAM写入电平功能,考虑了写入过程中时钟CK和数据选通信号DQS 之间的定时偏移。DDR3 DIMM 的主要不同于DDR2 DIMM,防止把错误的DIMM 插入主板中。

DDR4 SDRAM

DDR4 SDRAM 已经拉开帷幕,预计将在2012 年发布。其目标是在1.2V 或以下的电源上运行这些新存储器芯片,同时实现每秒200 万以上的数据传送速度。

GDDR 和LPDDR

其它DDR变种,如GDDR (图形DDR)和LPDDR (低功率DDR),在业内的地位也在不断提高。

GDDR是一种图形卡专用存储技术,目前规定的变种有四个:GDDR2、GDDR3、GDDR4 和GDDR5。GDDR的技术与传统DDR SDRAM 非常类似,但功率要求不同。其降低了功率要求,以简化冷却,提供更高性能的存储器模块。GDDR也是为更好地处理处理图形要求设计的。

LPDDR 采用166 MHz 时钟速率,在要求低功耗的便携式消费电子中正越来越流行。LPDDR2 改善了能源效率,其工作电压最低1.2V,时钟速度为100 -533 MHz。

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