内存相关概念详解
?DDR3的內部是一個存儲陣列,將數據“填”進去,你可以它想象成一張表格。和表格的檢索原理一樣,先指定一個行(Row),再指定一個列(Column),我們就可以準確地找到所需要的單元格,這就是內存芯片尋址的基本原理。對于內存,這個單元格可稱為存儲單元,那么這個表格(存儲陣列)就是邏輯 Bank(Logical?Bank,下面簡稱Bank)。?
DDR3內部Bank示意圖,這是一個NXN的陣列,B代表Bank地址編號,C代表列地址編號,R代表行地址編號。
如果尋址命令是B1、R2、C6,就能確定地址是圖中紅格的位置
目前DDR3內存芯片基本上都是8個Bank設計,也就是說一共有8個這樣的“表格”。
尋址的流程也就是先指定Bank地址,再指定行地址,然后指列地址最終的確尋址單元。
?在實際工作中,Bank地址與相應的行地址是同時發出的,此時這個命令稱之為“行激活”(Row?Active)。在此之后,將發送列地址尋址命令與具體的操作命令(是讀還是寫),這兩個命令也是同時發出的,所以一般都會以“讀/寫命令”來表示列尋址。根據相關的標準,從行有效到讀/寫命令發出之間的間隔被定義為tRCD,即RAS?to?CAS?Delay(RAS至CAS延遲,RAS就是行地址選通脈沖,CAS就是列地址選通脈沖),我們可以理解為行選通周期。tRCD是DDR的一個重要時序參數,廣義的tRCD以時鐘周期(tCK,Clock?Time)數為單位,
比如tRCD=3,就代表延遲周期為3個時鐘周期,具體到確切的時間,則要根據時鐘頻率而定,DDR3-800,時鐘頻率為?100MHz,tRCD=3,代表30ns的延遲。
?????????????????????圖中顯示的是tRCD=3
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接下來,相關的列地址被選中之后,將會觸發數據傳輸,但從存儲單元中輸出到真正出現在內存芯片的?I/O?接口之間還需要一定的時間(數據觸發本身就有延遲,而且還需要進行信號放大),這段時間就是非常著名的?CL(CAS?Latency,列地址脈沖選通潛伏期)。CL?的數值與?tRCD?一樣,以時鐘周期數表示。如?DDR3-800,時鐘頻率為?100MHz,時鐘周期為?10ns,如果?CL=2?就意味著?20ns?的潛伏期。不過CL只是針對讀取操作。
由于芯片體積的原因,存儲單元中的電容容量很小,所以信號要經過放大來保證其有效的識別性,這個放大/驅動工作由S-AMP負責,一個存儲體對應一個S- AMP通道。但它要有一個準備時間才能保證信號的發送強度(事前還要進行電壓比較以進行邏輯電平的判斷),因此從數據I/O總線上有數據輸出之前的一個時鐘上升沿開始,數據即已傳向S-AMP,也就是說此時數據已經被觸發,經過一定的驅動時間最終傳向數據I/O總線進行輸出,這段時間我們稱之為 tAC(Access?Time?from?CLK,時鐘觸發后的訪問時間)。
??????????????????????圖中標準CL=2,tAC=1
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??目前內存的讀寫基本都是連續的,因為與CPU交換的數據量以一個Cache?Line(即CPU內Cache的存儲單位)的容量為準,一般為64字節。而現有的Rank位寬為8字節(64bit),那么就要一次連續傳輸8次,這就涉及到我們也經常能遇到的突發傳輸的概念。突發(Burst)是指在同一行中相鄰的存儲單元連續進行數據傳輸的方式,連續傳輸的周期數就是突發長度(Burst?Lengths,簡稱BL)。
在進行突發傳輸時,只要指定起始列地址與突發長度,內存就會依次地自動對后面相應數量的存儲單元進行讀/寫操作而不再需要控制器連續地提供列地址。這樣,除了第一筆數據的傳輸需要若干個周期(主要是之前的延遲,一般的是tRCD+CL)外,其后每個數據只需一個周期的即可獲得。
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突發連續讀取模式:只要指定起始列地址與突發長度,后續的尋址與數據的讀取自動進行,而只要控制好兩段突發讀取命令的間隔周期(與BL相同)即可做到連續的突發傳輸。
談到了突發長度時。如果BL=4,那么也就是說一次就傳送4×64bit的數據。但是,如果其中的第二筆數據是不需要的,怎么辦?還都傳輸嗎?為了屏蔽不需要的數據,人們采用了數據掩碼(Data?I/O?Mask,簡稱DQM)技術。通過DQM,內存可以控制I/O端口取消哪些輸出或輸入的數據。這里需要強調的是,在讀取時,被屏蔽的數據仍然會從存儲體傳出,只是在“掩碼邏輯單元”處被屏蔽。DQM由北橋控制,為了精確屏蔽一個P-Bank位寬中的每個字節,每個DIMM有8個DQM 信號線,每個信號針對一個字節。這樣,對于4bit位寬芯片,兩個芯片共用一個DQM信號線,對于8bit位寬芯片,一個芯片占用一個DQM信號,而對于 16bit位寬芯片,則需要兩個DQM引腳。
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在數據讀取完之后,為了騰出讀出放大器以供同一Bank內其他行的尋址并傳輸數據,內存芯片將進行預充電的操作來關閉當前工作行。還是以上面那個Bank示意圖為例。當前尋址的存儲單元是B1、R2、C6。如果接下來的尋址命令是B1、R2、C4,則不用預充電,因為讀出放大器正在為這一行服務。但如果地址命令是B1、R4、C4,由于是同一Bank的不同行,那么就必須要先把R2關閉,才能對R4尋址。從開始關閉現有的工作行,到可以打開新的工作行之間的間隔就是tRP(Row?Precharge?command?Period,行預充電有效周期),單位也是時鐘周期數。
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在不同Bank間讀寫也是這樣,先把原來數據寫回,再激活新的Bank/Row。
數據選取脈沖(DQS)
DQS 是DDR中的重要功能,它的功能主要用來在一個時鐘周期內準確的區分出每個傳輸周期,并便于接收方準確接收數據。每一顆芯片都有一個DQS信號線,它是雙向的,在寫入時它用來傳送由北橋發來的DQS信號,讀取時,則由芯片生成DQS向北橋發送。完全可以說,它就是數據的同步信號。
在讀取時,DQS與數據信號同時生成(也是在CK與CK#的交叉點)。而DDR內存中的CL也就是從CAS發出到DQS生成的間隔,DQS生成時,芯片內部的預取已經完畢了,由于預取的原因,實際的數據傳出可能會提前于DQS發生(數據提前于DQS傳出)。由于是并行傳輸,DDR內存對tAC也有一定的要求,對于DDR266,tAC的允許范圍是±0.75ns,對于DDR333,則是±0.7ns,有關它們的時序圖示見前文,其中CL里包含了一段DQS 的導入期。
DQS 在讀取時與數據同步傳輸,那么接收時也是以DQS的上下沿為準嗎?不,如果以DQS的上下沿區分數據周期的危險很大。由于芯片有預取的操作,所以輸出時的同步很難控制,只能限制在一定的時間范圍內,數據在各I/O端口的出現時間可能有快有慢,會與DQS有一定的間隔,這也就是為什么要有一個tAC規定的原因。而在接收方,一切必須保證同步接收,不能有tAC之類的偏差。這樣在寫入時,芯片不再自己生成DQS,而以發送方傳來的DQS為基準,并相應延后一定的時間,在DQS的中部為數據周期的選取分割點(在讀取時分割點就是上下沿),從這里分隔開兩個傳輸周期。這樣做的好處是,由于各數據信號都會有一個邏輯電平保持周期,即使發送時不同步,在DQS上下沿時都處于保持周期中,此時數據接收觸發的準確性無疑是最高的。
在寫入時,以DQS的高/低電平期中部為數據周期分割點,而不是上/下沿,但數據的接收觸發仍為DQS的上/下沿
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3.容量的計算
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上圖為X8data的單顆DDR3架構圖,行(Row)地址線復用14根,列(Column)地址線復用10根,Bank數量為8個,IO?Buffer?通過8組數位線(DQ0-DQ7)來完成對外的通信,故此單顆DDR3芯片的容量為2的14次方乘2的10次方乘8乘8,結果為1Gbit,因為1B包含8bit,1GB/8=128MB。
如果我們要做成容量為1GB的內存條則需要8顆這樣的DDR3內存芯片,每顆芯片含8根數位線(DQ0-DQ7)則總數寬為64bit,這樣正好用了一個Rank。
假果還用128MB的DDR3芯片去做2GB內存條,結果就會有所不同。我們最好選用4根數位線(DQ0-DQ3),數量是16顆,這樣也是用了一個Rank。
在K2的項目中我們要做容量為8GB的內存條,則數量用64顆128M的DDR3,這樣位寬高達64X4=256bit,要做成4個Rank。
1.結構框圖:
2.管腳功能描述
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3.狀態圖:
Power?on:?上電
Reset?Procedure:?復位過程
Initialization:?初始化
ZQCL:?上電初始化后,用完成校準ZQ電阻。ZQCL會觸發DRAM內部的校準引擎,
??????一旦校準完成,校準后的值會傳遞到DRAM的IO管腳上,并反映為輸出驅動和ODT阻值。
ZQCS:?周期性的校準,能夠跟隨電壓和溫度的變化而變化。校準需要更短的時間窗口,
??????一次校準,可以有效的糾正最小0.5%的RON和RTT電阻。
Al:Additive?latency.是用來在總線上保持命令或者數據的有效時間。
????在ddr3允許直接操作讀和寫的操作過程中,AL是總線上的數據出現到進入器件內部的時間。
????下圖為DDR3標準所支持的時間操作。
Write?Leveling:為了得到更好的信號完整性,DDR3存儲模塊采取了FLY_BY的拓撲結構,
?????來處理命令、地址、控制信號和時鐘。FLY_BY的拓撲結構可以有效的減少stub的數量和他們的長度,
?????但是卻會導致時鐘和strobe信號在每個芯片上的flight?time?skew,這使得控制器(FPGA或者CPU)
?????很難以保持Tdqss?,tdss和tdsh這些時序。這樣,ddr3支持write?leveling這樣一個特性,
?????來允許控制器來補償傾斜(flight?time?skew)。存儲器控制器能夠用該特性和從DDR3反饋的數據調成DQS和CK之間的關系。
?????在這種調整中,存儲器控制器可以對DQS信號可調整的延時,來與時鐘信號的上升邊沿對齊。
?????控制器不停對DQS進行延時,直到發現從0到1之間的跳變出現,然后DQS的延時通過這樣的方式被建立起來了,由此可以保證tDQSS。
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MRS:?MODE?Register?Set,?模式寄存器設置。為了應用的靈活性,不同的功能、特征和模式等在四個在DDR3芯片上的Mode?Register中,
?????通過編程來實現。模式寄存器MR沒有缺省值,因此模式寄存器MR必須在上電或者復位后被完全初始化,
?????這樣才能使得DDR可以正常工作。正常工作模式下,MR也可以被重新寫入。模式寄存器的設置命令周期,
????????tMRD兩次操作的最小時間,其具體時序圖,如下圖所示。模式寄存器,分為MR0、MR1、MR2和MR4。
????MR0用來存儲DDR3的不同操作模式的數據:包括突發長度、讀取突發種類、CAS長度、測試模式、DLL復位等。
????MR1用來存儲是否使能DLL、輸出驅動長度、Rtt_Nom、額外長度、寫電平使能等。MR2用來存儲控制更新的特性,
????Rtt_WR阻抗,和CAS寫長度。MR3用來控制MPR。
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MPR:?Multi-purpose?register.?多用途寄存器。MPR的功能是讀出一個預先設定的系統時序校準比特序列。
?????為了使能MPR功能,需要在MRS的寄存器MR3的A2位寫1,并且在此之前需要將ddr3的所有bank處于idle狀態;
?????一旦MPR被使能后,任何RD和RDA的命令都會被引入到MPR寄存器中,當MPR寄存器被使能后,
?????除非MPR被禁止(MR3的A2=0),否則就只有RD和RDA被允許。在MPR被使能的時候,RESET功能是被允許的。
Precharge?Power?Down:?bank在in-progress命令后關閉
Active?Power?Down:bank在in-progress命令后依然打開
Idle:所有的bank必須預先充電,所有時序滿足,DRAM的ODT電阻,RTT必須為高阻。
??CWL:CAS?write?latency.?以時鐘周期為單位,在內部寫命令和第一位輸入數據的時間延時,該單位始終為整數。
????????在操作過程中,所有的寫延時WL被定義為AL(Additive?Latency)+CWL。
Rtt:?Dynamic?ODT.DDR3引入的新特性。在特定的應用環境下為了更好的在數據總線上改善信號完整性,
???????不需要特定的MRS命令即可以改變終結強度(或者稱為終端匹配)。在MR2中的A9和A10位設置了Rtt_WR。Ddr3中,
???????有兩種RTT值是可以選擇的,一種是RTT_Nom,另一種是RTT_WR;Rtt_Nom是在沒有寫命令的時候被選擇的,
???????當有了寫命令后,ODT就會變成Rtt_wr,當寫命令結束后,又會回到Rtt_nom。也就是說,RTT在ODT使能后,出現,
???????當總線上沒有數據的時候,采用的RTT值為RTT_nom;而當總線上有了數據后,要求此時的ODT的值為Rtt_wr。
???????具體的DDR3的ODT產生時序見圖2。當ODT被使能后,必須要保持高電平ODTH4個時鐘周期才可以有效;
???????如果寫命令被放入寄存器并且ODT是高,那么ODT必須保持ODTH4或者ODTH8,這樣ODT才可以有效。
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ACT?=?ACTIVATE????????????????????????PREA?=?PRECHARGE?ALL???????????????????????????SRX?=?自刷新推出
MPR?=?多用處寄存器?????????????????READ?=?RD,RDS4,RDS8????????????????????????WRITE=WR,WRS4,WRS8
MRS=模式寄存器集???????????????????READ?AP=RDAP,RDAPS4,RDAPS8???????????????WRITE=WRAP,WRAPS4,WRAPS8
PDE=掉電進入???????????????????????????REF=REFRESH???????????????????????????????????????????ZQCL=ZQ?LONG?CALIBRATION
PDX=掉電推出???????????????????????????RESET=啟動復位過程????????????????????????????????ZACS=ZA?SHORT?CALIBTATION
PRE=預充電???????????????????????????????SRE=自刷新進入
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4、工作原理
在描述了上述的一些基本概念后,就可以對圖1中的DDR3工作原理進行基本的描述了理解了。
首先,芯片進入上電,在上電最小為200us的平穩電平后,等待500usCKE使能,
在這段時間芯片內部開始狀態初始化,該過程與外部時鐘無關。在時鐘使能信號前(cke),
必須保持最小10ns或者5個時鐘周期,除此之外,還需要一個NOP命令或者Deselect命令出現在CKE的前面。
然后DDR3開始了ODT的過程,在復位和CKE有效之前,ODT始終為高阻。
在CKE為高后,等待tXPR(最小復位CKE時間),然后開始從MRS中讀取模式寄存器。
然后加載MR2、MR3的寄存器,來配置應用設置;然后使能DLL,并且對DLL復位。
接著便是啟動ZQCL命令,來開始ZQ校準過程。等待校準結束后,DDR3就進入了可以正常操作的狀態。
對于基本的配置過程,現在就可以結束了。下面,結合CH1的控制器FPGA,說明對DDR3相關的配置。
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上表中MRS可以設置Mode寄存器值
以?????????????????????????上圖為例CS#,RAS#,CAS#,WE#為L,L,H,H。則指令為Row/Bank?Active;隨后CS#拉高,command無效,
?????????????????????????????在第4個時鐘周期這4個信號變為L,H,L,H,對照表格,指令為Read,經過幾個時鐘周期延遲,在3CLK后讀數據。
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5.?基本功能
??????DDR3?SDRAM是高速動態隨機存取存儲器,內部配置有8個BANK。DDR3?SDRAM使用8n預取結構,以獲得高速操作。8n預取結構同接口組合起來以完成在I/O腳上每個時鐘兩個數據字的傳輸。DDR3 ?SDRAM的一個單次讀或寫操作由兩部分組成:一是在內部DRAM核中進行的8n位寬四個時鐘數據傳輸,另一個是在I/O腳上進行的兩個對應n位寬、半時鐘周期的數據傳輸。
???????對DDR3?SDRAM的讀寫操作是有方向性的突發操作,從一個選擇的位置開始,突發長度是8或者是一個以編程序列的長度為4的Chopped突發方式。操作開始于Active命令,隨后是一個Read/Write命令。Active命令同時并發含帶地址位,以選擇Bank和Row地址(BA0-BA2選擇BANK、A0-A15選擇Row)。而Read/Write命令并發含帶突發操作的起始Column地址,并確定是否發布自動預充電命令(通過A10)和選擇BC4或BL8模式(通過A12)(如果模式寄存器使能)。
????????在正常操作之前,DDR3?SDRAM必要以預先定義的方式上電和初始化。
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引入DDR3內存的動因 目前DDR2尚未完全取代DDR內存,在目前的整機環境下,DDR2基本能夠滿足各類型計算機的應用需求,那么最新一代的DDR3相比DDR2具有哪些優勢,使得包括Intel和AMD以及A-DATA在內的眾多國際頂級廠商都致力于DDR3的開發與應用呢? 最主要的原因是,由于DDR2的數據傳輸頻率發展到800MHz時,其內核工作頻率已經達到了200MHz,因此,再向上提升較為困難,這就需要釆用新的技術來保證速度的可持續發展性。另外,也是由于速度提高的緣故,內存的地址/命令與控制總線需要有全新的拓樸結構,而且業界也要求內存要具有更低的能耗。 CPU廠商的DDR3內存攻略 Intel計劃在明年年中為其芯片組加入DDR3內存的支持。Intel芯片組事業部總經理Malinowski說,到那時市場才能準備好接受DDR3內存。 Intel最新的965芯片組家族只支持DDR2,并放棄了對DDR的支持。 AMD方面則要積極得多,與當年對DDR2內存的曖昧形成鮮明對比,這顯然與AM2平臺CPU在DDR2內存下表現不盡如人意有關:要表現出AMD?CPU從DDR平臺遷移到DDR2平臺的優勢,其對DDR2內存頻率提高的要求比Intel?Core更甚,但現階段以DDR2?533/667為主的內存市場,則讓AM2?CPU更多地受制于DDR2內存的高時延而不是受益于DDR2內存的高頻率。 AMD計劃在下一代的K8L架構CPU中全面導入對DDR3內存的支持。在AMD的路線圖看,K8L?CPU將支持同時DDR2和DDR3內存,但很顯然,DDR2內存不是AMD最好的選擇,高頻率、低時序的DDR3內存必然會是AMD積極開拓的對象。 同時,加大對DDR3內存的支持力度,也可以讓AMD改善與Intel的競爭中的被動地位。 DDR3內存的發展 早在2002年6月28日,JEDEC就宣布開始開發DDR3內存標準,但從目前的情況來看,DDR2才剛開始普及,DDR3標準更是連影也沒見到。不過目前已經有眾多廠商拿出了自己的DDR3解決方案,紛紛宣布成功開發出了 DDR3內存芯片,從中我們仿佛能感覺到DDR3臨近的腳步。而從已經有芯片可以生產出來這一點來看,DDR3的標準設計工作也已經接近尾聲。 半導體市場調查機構iSuppli預測DDR3內存將會在2008年替代DDR2成為市場上的主流產品,iSuppli認為在那個時候DDR3的市場份額將達到55%。不過,就具體的設計來看,DDR3與DDR2的基礎架構并沒有本質的不同。從某種角度講,DDR3是為了解決DDR2發展所面臨的限制而催生的產物。 由于DDR2內存的各種不足,制約了其進一步的廣泛應用,DDR3內存的出現,正是為了解決DDR2內存出現的問題,具體有: 更高的外部數據傳輸率? 更先進的地址/命令與控制總線的拓樸架構? 在保證性能的同時將能耗進一步降低 為了滿足這些要求,DDR3內存在DDR2內存的基礎上所做的主要改進包括: 8bit預取設計,DDR2為4bit預取,這樣DRAM內核的頻率只有接口頻率的1/8,DDR3-800的核心工作頻率只有100MHz。 采用點對點的拓樸架構,減輕地址/命令與控制總線的負擔。? 采用100nm以下的生產工藝,將工作電壓從1.8V降至1.5V,增加異步重置(Reset)與ZQ校準功能。 DDR3內存的封裝 從規格來看,DDR3仍將沿用FBGA封裝方式,故在生產上與DDR2內存區別不大。但是由設計的角度上來看,因DDR3的起跳工作頻率在1066MHz,這在電路布局上將是一大挑戰,特別是電磁干擾,因此也將反映到PCB上增加模塊的成本。 預計在DDR3進入市場初期,其價格將是一大阻礙,而隨著逐步的普及,產量的提升才能進一步降低成本。DDR3內存的技術改進 那么,從技術看,DDR3內存與目前主流的DDR2內存相比,其特點體現在哪些方面呢?我們首先介紹DDR3內存針對DDR2中存在的不足的改進 邏輯Bank數量 DDR2?SDRAM中有4Bank和8Bank的設計,目的就是為了應對未來大容量芯片的需求。而DDR3很可能將從2Gb容量起步,因此起始的邏輯Bank就是8個,另外還為未來的16個邏輯Bank做好了準備。 封裝(Packages) DDR3由于新增了一些功能,所以在引腳方面會有所增加,8bit芯片采用78球FBGA封裝,16bit芯片采用96球FBGA封裝,而DDR2則有60/68/84球FBGA封裝三種規格。并且DDR3必須是綠色封裝,不能含有任何有害物質。 突發長度(BL,Burst?Length) 由于DDR3的預取為8bit,所以突發傳輸周期(BL,Burst?Length)也固定為8,而對于DDR2和早期的DDR架構的系統,BL=4也是常用的,DDR3為此增加了一個4-bit?Burst?Chop(突發突變)模式,即由一個BL=4的讀取操作加上一個BL=4的寫入操作來合成一個BL=8的數據突發傳輸,屆時可通過A12地址線來控制這一突發模式。而且需要指出的是,任何突發中斷操作都將在DDR3內存中予以禁止,且不予支持,取而代之的是更靈活的突發傳輸控制(如4bit順序突發)。 尋址時序(Timing) 就像DDR2從DDR轉變而來后延遲周期數增加一樣,DDR3的CL周期也將比DDR2有所提高。DDR2的CL范圍一般在2至5之間,而DDR3則在5至11之間,且附加延遲(AL)的設計也有所變化。DDR2時AL的范圍是0至4,而DDR3時AL有三種選項,分別是0、CL-1和CL-2。另外,DDR3還新增加了一個時序參數——寫入延遲(CWD),這一參數將根據具體的工作頻率而定。 DDR3內存的新增功能 如果上一部分介紹的DDR3內存對DDR2內存的改進更多的是某種程度上的修正或簡單提高的話,DDR3內存還有部分DDR2內存所不具備的功能,正是這些,讓DDR3內存的表現有了根本性的提高 重置(Reset) 重置是DDR3新增的一項重要功能,并為此專門準備了一個引腳。DRAM業界已經很早以前就要求增這一功能,如今終于在DDR3身上實現。這一引腳將使DDR3的初始化處理變得簡單。當Reset命令有效時,DDR3內存將停止所有的操作,并切換至最少量活動的狀態,以節約電力。在Reset期間,DDR3內存將關閉內在的大部分功能,所以有數據接收與發送器都將關閉。所有內部的程序裝置將復位,DLL(延遲鎖相環路)與時鐘電路將停止工作,而且不理睬數據總線上的任何動靜。這樣一來,將使DDR3達到最節省電力的目的。 ZQ校準 ZQ也是一個新增的腳,在這個引腳上接有一個240歐姆的低公差參考電阻。這個引腳通過一個命令集,通過片上校準引擎(ODCE,On-Die?Calibration? Engine)來自動校驗數據輸出驅動器導通電阻與ODT的終結電阻值。當系統發出這一指令之后,將用相應的時鐘周期(在加電與初始化之后用512個時鐘周期,在退出自刷新操作后用256時鐘周期、在其他情況下用64個時鐘周期)對導通電阻和ODT電阻進行重新校準。 參考電壓分成兩個 對于內存系統工作非常重要的參考電壓信號VREF,在DDR3系統中將分為兩個信號。一個是為命令與地址信號服務的VREFCA,另一為數據總線服務的VREFDQ,它將有效的提高系統數據總線的信噪等級。 根據溫度自動自刷新(SRT,Self-Refresh?Temperature) 為了保證所保存的數據不丟失,DRAM必須定時進行刷新,DDR3也不例外。不過,為了最大的節省電力,DDR3采用了一種新型的自動自刷新設計(ASR,Automatic?Self-Refresh)。當開始ASR之后,將通過一個內置于DRAM芯片的溫度傳感器來控制刷新的頻率,因為刷新頻率高的話,消電就大,溫度也隨之升高。而溫度傳感器則在保證數據不丟失的情況下,盡量減少刷新頻率,降低工作溫度。不過DDR3的ASR是可選設計,并不見得市場上的DDR3內存都支持這一功能,因此還有一個附加的功能就是自刷新溫度范圍(SRT,Self-Refresh? Temperature)。通過模式寄存器,可以選擇兩個溫度范圍,一個是普通的的溫度范圍(例如0℃至85℃),另一個是擴展溫度范圍,比如最高到 95℃。對于DRAM內部設定的這兩種溫度范圍,DRAM將以恒定的頻率和電流進行刷新操作。 局部自刷新(RASR,Partial?Array?Self-Refresh) 這是DDR3的一個可選項,通過這一功能,DDR3內存芯片可以只刷新部分邏輯Bank,而不是全部刷新,從而最大限度的減少因自刷新產生的電力消耗。這一點與移動型內存(Mobile?DRAM)的設計很相似。 點對點連接(P2P,Point-to-Point) 這是為了提高系統性能而進行了重要改動,也是與DDR2系統的一個關鍵區別。在DDR3系統中,一個內存控制器將只與一個內存通道打交道,而且這個內存通道只能一個插槽。因此內存控制器與DDR3內存模組之間是點對點(P2P,Point-to-Point)的關系(單物理Bank的模組),或者是點對雙點(P22P,Point-to-two-Point)的關系(雙物理Bank的模組),從而大大減輕了地址/命令/控制與數據總線的負載。而在內存模組方面,與DDR2的類別相類似,也有標準DIMM(臺式PC)、SO-DIMM/Micro-DIMM(筆記本電腦)、FB-DIMM2(服務器)之分,其中第二代FB-DIMM將采用規格更高的AMB2(高級內存緩沖器)。不過目前有關DDR3內存模組的標準制定工作剛開始,引腳設計還沒有最終確定。 此外,DDR3還在功耗管理,多用途寄存器方面有不少新的設計。
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