SDRAM原理及應(yīng)用

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1、SDRAM原理及應(yīng)用主要內(nèi)容存儲(chǔ)器分類SDRAM分類及特點(diǎn)★SDRAM結(jié)構(gòu)及接口★SDRAM操作與時(shí)序★內(nèi)存的新特性與發(fā)展趨勢(shì)重點(diǎn)內(nèi)容一、存儲(chǔ)器分類存儲(chǔ)器分類1/3隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ROM)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器分類存儲(chǔ)器分類2/3DRAM的特點(diǎn)1、隨機(jī)存取當(dāng)存儲(chǔ)器中的消息被讀寫時(shí)，所需時(shí)間與這段信息所在的位置無(wú)關(guān)。相對(duì)的，讀取或?qū)懭腠樞蛟L問(wèn)（SequentialAccess）存儲(chǔ)設(shè)備中的信息時(shí)，所需時(shí)間與位置就會(huì)有關(guān)系（如磁帶）。2、易失性當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)RAM不能保留數(shù)據(jù)。如需保存數(shù)據(jù)，就必須把它們寫入一個(gè)長(zhǎng)期存儲(chǔ)設(shè)備中（如Flash）。RAM和ROM的最大區(qū)別

2、在于RAM在斷電后所保存的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)消失，而ROM不會(huì)。3、需要刷新動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器依賴內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)的電容器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。電容未充電代表0，充滿電代表1。由于電容器或多或少有漏電的情形，若不作特別處理，數(shù)據(jù)會(huì)漸漸隨時(shí)間消失。刷新是指定期讀取電容器的狀態(tài)，然后按照原來(lái)的狀態(tài)重新為電容器充電，彌補(bǔ)流失的電荷。需要不斷刷新正好解釋了隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的易失性。存儲(chǔ)器分類3/3二、SDRAM分類及特點(diǎn)SDRAM的分類1、SDRSDRAMSingleDateRateSynchronousDynamicRandomAccessMemorySDRAM分類及特點(diǎn)1/62、DDRSDRAMDo

3、ubleDateRateSDRAM3、DDR2SDRAM4、DDR3SDRAM……分類SDRSDRAMDDRSDRAMDDR2SDRAMDDR3SDRAM基本特性核心頻率(MHz)66--166100--200100--200100--250時(shí)鐘頻率(MHz)66--166100--200200--400400--1000數(shù)據(jù)傳輸率(Mbps)66--166200--400400--800800--2000預(yù)取設(shè)計(jì)1bit2bit4bit8bit突發(fā)長(zhǎng)度1/2/4/8/fullpage2/4/84/88CL值2/32/2.5/33/4/5/65/6/7/8/9Bank

4、數(shù)量2/42/44/88/16電氣特性工作電壓3.3V2.5V/2.6V1.8V1.5V封裝TSOPII-54TSOPII-54/66FBGA60/68/84FBGA78/96生產(chǎn)工藝(nm)90/110/150沿用SDRAM生產(chǎn)體系，70/80/9053/65/70/9045/50/65容量標(biāo)準(zhǔn)(Byte)2M-32M8M-128M32M-512M64M-1GSDRAM分類及特點(diǎn)2/6分類SDRSDRAMDDRSDRAMDDR2SDRAMDDR3SDRAM新功能及優(yōu)缺點(diǎn)新增特性差分時(shí)鐘，DQSODT、OCD、AL、POSTEDCAS異步重置Reset優(yōu)點(diǎn)制造工藝簡(jiǎn)單

5、，TSOP封裝焊接拆卸方便，成品率高數(shù)據(jù)傳輸率有所提高，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)傳輸率高，更好的電氣性能與散熱性，體積小，功耗低，無(wú)需上拉終結(jié)電阻，成本相對(duì)較低工作頻率進(jìn)一步提高，功耗和發(fā)熱量更小，容量更大缺點(diǎn)速度低、焊盤與PCB接觸面積小，散熱差、高頻阻抗和寄生電容影響其穩(wěn)定性和頻率提升容量受限，高頻時(shí)穩(wěn)定性和散熱性，需要大量終結(jié)電阻CL延遲增加，成品率較低價(jià)格較高SDRAM分類及特點(diǎn)3/6關(guān)于頻率和預(yù)取核心時(shí)鐘頻率：SDRAM內(nèi)部核心的工作頻率。外部時(shí)鐘頻率：經(jīng)時(shí)鐘引腳從外部提供給SDRAM的時(shí)鐘。數(shù)據(jù)傳輸頻率：實(shí)際數(shù)據(jù)的傳輸頻率。SDRAM分類及特點(diǎn)4/6DRAM有兩個(gè)

6、時(shí)鐘，一個(gè)是內(nèi)部時(shí)鐘，一個(gè)是外部時(shí)鐘。在SDRAM與DDR1時(shí)代，這兩個(gè)時(shí)鐘頻率是相同的，但在DDR2內(nèi)存中，內(nèi)部時(shí)鐘變成了外部時(shí)鐘的一半。以DDR2400為例說(shuō)明，數(shù)據(jù)傳輸頻率為400MHz（對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)引腳，則是400Mbps/pin），外部時(shí)鐘頻率為200MHz，內(nèi)部時(shí)鐘頻率為100MHz。因?yàn)閮?nèi)部一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就可供外部接口傳輸4次，雖然以DDR方式傳輸，但數(shù)據(jù)傳輸頻率的基準(zhǔn)——外部時(shí)鐘頻率仍要是內(nèi)部時(shí)鐘的兩倍才行。SDRAM分類及特點(diǎn)5/6關(guān)于頻率和預(yù)取那什么是4bit數(shù)據(jù)讀預(yù)取呢？先從內(nèi)存基本工作步驟說(shuō)起：從系統(tǒng)接收讀取命令→尋址→預(yù)讀數(shù)據(jù)→保存在內(nèi)存單元

7、隊(duì)列→傳輸?shù)絻?nèi)存I/O緩存→傳輸?shù)紺PU系統(tǒng)處理。DDR內(nèi)存采用200MHz的核心頻率，通過(guò)兩條路線同步傳輸?shù)絀/O緩存，實(shí)現(xiàn)400M的是實(shí)際頻率。DDR2采用100M的核心頻率，通過(guò)四條傳輸路線同步傳輸至I/O緩存，同樣實(shí)現(xiàn)400M的實(shí)際頻率。正是因?yàn)镈DR2可以預(yù)取4bit數(shù)據(jù)，所以可以采用四路傳輸，而由于DDR只能預(yù)讀2bit數(shù)據(jù)，則只能采用200M的兩條傳輸線路實(shí)現(xiàn)400M。這樣，DDR2就完全實(shí)現(xiàn)了在不降低總頻率的情況下，將核心頻率降低到100M，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更小散熱量，更低電壓要求。而預(yù)讀取則是指對(duì)于即將執(zhí)行的數(shù)據(jù)，采用預(yù)先讀取待用的