内存相关知识总结

1、.,内存设计相关知识总结,RD中心SBC组 王海,.,内容,内存相关名词解释 内存种类 内存区别及信号描述 内存基本时序 内存设计 Example,.,1.名词解释,RAM：随机存储器 ROM：只读存储器 SRAM：Static RAM 静态随机存储器，利用双稳态触发器保存信息。 DRAM：Dynamic RAM 动态随机存储器，利用电容充放电保存信息，需要 不断的充电，也叫刷新(Refresh)。 SDRAM：Synchronous DRAM 同步动态随机存储器，64位带宽，3.3V工作电压。 DDR：Double Data Rate SDRAM 双倍速率同步动态随机存储器。 DDR2： D

2、ouble Data Rate2 SDRAM 4倍速率同步动态随机存储器。 DDR3： Double Data Rate3 SDRAM 8倍速率同步动态随机存储器。 SIMM：single inline memory module 单列直插内存模组，内存条两侧金手指提供相同信号，一次最高传输32bit数据。 DIMM：dual inline memory module 双列直插内存模块，金手指两侧各自独立传输信号。,.,位宽：内存芯片颗粒的数据线位数，目前常用有x4，x8，x16三种。 BANK：颗粒内部的存储阵列，一个阵列就是一个BANK，目前主要有4BANK和8BANK。 RANK：处理器

3、和内存能够进行一次完整的数据读取所需要的颗粒数目组成一个RANK。如64位处理器，一次完整的数据读取分别需要16个x4，8个x8，16个x4的颗粒组成一个RANK。 PAGE：在一个RANK中，相同逻辑地址的BANK（分属于不同颗粒）同一行地址所包含的列的存储单元数目称为一个PAGE。 频率：如DDR2等效工作频率400/533/667/800对应实际时钟频率为100/133/166/200MHz,.,内存的仓库解释,.,168Pin SDRAM,两个卡口,240 pin DDR2,184Pin DDR,工作电压 3.3V,工作电压 2.5V,工作电压 1.8V,DIMM内存条,2. 内存种类

4、,.,144Pin SDRAM,工作电压 2.5V,200 pin DDR,200 pin DDR2,工作电压 1.8V,工作电压 3.3V,SODIMM内存条,.,工作电压 2.5V,172 pin DDR,Micro-DIMM内存条,用于笔记本,工作电压 1.8V,214 pin DDR2,.,MINI Registered DIMM内存条,用于笔记本,工作电压 1.8V,244 pin DDR2,.,内存主要厂商,.,SDRAM （以时钟频率来命名） PC100 PC133 DDR（DDR/DDR2/DDR3以数据传输率命名，单位 MB/s） PC 1600- DDR200 (64bit

5、100MHz281600MB/s) PC 2100- DDR266 （64bit133MHz282128MB/s） PC 2700- DDR333 PC 3200 -DDR400 DDR2 PC2-4300- DDR2 533 PC2-5300- DDR2-667 PC2-6400- DDR2 -800 DDR3 PC3-6400- DDR3 800 PC3-8500- DDR3-1066 PC3-10600- DDR3 -1333 PC3-12800- DDR3 -1600,内存代码含义,.,SDR/DDR/DDR2/DDR3区别,3. 几种内存的区别及信号描述,.,SDR信号描述,.,DD

6、R信号描述,.,DDR2信号描述,.,DDR3信号描述,.,4.内存基本时序,初始化 预充电 BANK激活 读写 预充电,详细内容见JESD相关规范,.,DDR2 内存基本时序(JESD79-2E),DDR2 SDRAM内部有4个模式配置寄存器： MR/EMR(1)/EMR(2)/EMR(3) 向4个寄存器中写入相应的值，也就是命令，即配置了DDR2 SDRAM的工作参数。 命令的写入是通过地址线和BA片选线实现。,向上述表格中信号写入不同的值即实现了对各个寄存器命令的写入,.,上电时，CKE=ODT=Low，VDD/VDDL/VDDQ来自同一Power Source，VTTVDDQmin时，

7、完成上电。 启动时钟，在VDD/VDDL/VDDQ/VREF/VTT稳定后至少200us，CK/CK#稳定，执行NOP，并将CKE=High。 400us后，执行Precharge All。 EMRS to EMR(2).(BA0=BA2=Low，BA1=High) EMRS to EMR(3).(BA2=Low，BA0=BA1=High) EMRS使能DLL。 MRSreset DLL。 Precharge all. Auto-refresh 2 or more. MRS（A8=Low）.初始化 Device。 OCD Calibration，exit OCD Calibration mod

8、e。 DDR2 SDRAM 初始化完成。,初始化,.,BANK激活,激活BANK时：CAS#=WE#=High，CS#=RAS#=Low。 BA0-BA2：选择所要激活的BANK。 A0-A15：确定所选择BANK的行地址。 激活BANK之前，不能进行Read/Write操作。 同一BANK在执行相邻的两个激活命令之间，必须进行一次预充电。 几个时间的定义 tRAS：ACT to PRE Delay tRP： PRE to ACT Delay tRC：ACT to ACT Delay tRCD：ACT to RD(A) or WT(A) Delay（RAS# to CAS# Delay） CL

9、：CAS# Latency,.,Read/Write,具体时序可参考规范JESD79-2E,内存读写可分为行有效和列读写两个部分， 行有效时序理解为：CKE有效（时钟有效）CS#有效（选择一个Rank）BA0，BA1有效（选择一个逻辑地址Bank）RAS#有效（行地址选通）A0-An有效（行地址有效）。 列读写时序理解为：CKE有效（时钟有效）CS#有效（选择一个Rank）BA0，BA1有效（选择一个逻辑地址Bank）CAS#有效（列地址选通）A0-An有效（列地址有效）。,.,5.内存设计,DDR2颗粒：256Mb/512Mb(4 BANK) 1Gb/2Gb/4Gb(8 BANK) 目前公司

10、内存设计模组主要有： On Board Memory DIMM：168Pin(SDRAM) 184Pin(DDR) 240Pin(DDR2) SODIMM：144Pin(SDRAM) 200Pin(DDR/DDR2) 除此之外，还有用于笔记本的内存模组 MicroDIMM：172Pin(DDR) 214Pin(DDR2) Mini Registered DIMM：244pin (DDR2 ),设计模块,.,内存设计主要信号： CK/CK#：240Pin和184Pin DIMM有三个CLOCK差分输 入 ，SODIMM只有两个CLOCK输入。根据内存颗粒的不同，每个CLOCK负载也不同。 CS#

11、：RANK片选，每个RANK对应一个独立的CS#信号。 CKE：时钟使能，每个RANK对应一个独立的CKE信号。 ODT：On Die Termination ，每个RANK对应一个独立的 ODT信号。 BS ：BANK片选，每个通道对应一组BS片选，用于选择该通道上的BANK,.,SPD,SPD是Serial Presence Detect（串行存在检测）的缩写。是内存条上的一颗采用SOIC封装形式8针的EEPROM，容量为256字节。SPD芯片内记录了该内存的许多重要信息，诸如内存芯片及模组的生产厂商、工作频率、工作电压、速度、容量、电压与行、列地址带宽等参数。SPD信息一般都是在出厂前，由内存模组制造商根据内存芯片的实际参数写入到ROM芯片中。计算机通过识别SPD的信息，配置内存运行的参数，我们可以通过硬件检测软件比如CPU-Z等检测SPD信息，来了解一个内存条的参数。,.,EEPROM Device Diagram：,Pin Description：,其中SDA/SCL为SMBus总线,.,SP