SDRAM原理及應用.pdf

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1、SDRAM原理及應用主要內容一．存儲器分類二．SDRAM分類及特點★重點內容三．SDRAM結構及接口★四．SDRAM操作與時序★五．內存的新特性與發(fā)展趨勢一、存儲器分類存儲器分類1/3半導體存儲器分類?隨機存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)存儲器分類2/3DRAM的特點1、隨機存取當存儲器中的消息被讀寫時，所需時間與這段信息所在的位置無關。相對的，讀取或寫入順序訪問（SequentialAccess）存儲設備中的信息時，所需時間與位置就會有關系（如磁帶）。2、易失性當電源關閉時RAM不能保留數(shù)據(jù)。如需保存數(shù)據(jù)

2、，就必須把它們寫入一個長期存儲設備中（如Flash）。RAM和ROM的最大區(qū)別在于RAM在斷電后所保存的數(shù)據(jù)會自動消失，而ROM不會。3、需要刷新動態(tài)隨機存取存儲器依賴內部存儲區(qū)的電容器存儲數(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)會漸漸隨時間消失。刷新是指定期讀取電容器的狀態(tài)，然后按照原來的狀態(tài)重新為電容器充電，彌補流失的電荷。需要不斷刷新正好解釋了隨機存取存儲器的易失性。存儲器分類3/3二、SDRAM分類及特點SDRAM的分類1、SDRSDRAMSingleDa

3、teRateSynchronousDynamicRandomAccessMemory2、DDRSDRAMDoubleDateRateSDRAM3、DDR2SDRAM4、DDR3SDRAM……SDRAM分類及特點1/6分類SDRSDRAMDDRSDRAMDDR2SDRAMDDR3SDRAM核心頻率(MHz)66--166100--200100--200100--250時鐘頻率(MHz)66--166100--200200--400400--1000基數(shù)據(jù)傳輸率66--166200--400400--800800--

4、2000本(Mbps)特預取設計1bit2bit4bit8bit性突發(fā)長度1/2/4/8/fullpage2/4/84/88CL值2/32/2.5/33/4/5/65/6/7/8/9Bank數(shù)量2/42/44/88/16工作電壓3.3V2.5V/2.6V1.8V1.5VTSOPII-電封裝TSOPII-54FBGA60/68/84FBGA78/9654/66氣沿用SDRAM生特性生產工藝(nm)90/110/150產體系，53/65/70/9045/50/6570/80/90容量標準(Byte)2M-32M8M-

5、128M32M-512M64M-1GSDRAM分類及特點2/6分類SDRSDRAMDDRSDRAMDDR2SDRAMDDR3SDRAMODT、OCD、AL、新增特性差分時鐘，DQS異步重置ResetPOSTEDCAS數(shù)據(jù)傳輸率高，新更好的電氣性能工作頻率進一步功制造工藝簡單，數(shù)據(jù)傳輸率有所提高，功耗和發(fā)與散熱性，體積優(yōu)點TSOP封裝焊接拆卸提高，生產設備能小，功耗低，無熱量更小，容量方便，成品率高簡單及需上拉終結電阻，更大優(yōu)成本相對較低缺速度低、焊盤與容量受限，高頻點PCB接觸面積小，時穩(wěn)定性和散熱CL延遲增加，

6、成品缺點散熱差、高頻阻抗價格較高性，需要大量終率較低和寄生電容影響其結電阻穩(wěn)定性和頻率提升SDRAM分類及特點3/6關于頻率和預取?核心時鐘頻率：SDRAM內部核心的工作頻率。?外部時鐘頻率：經時鐘引腳從外部提供給SDRAM的時鐘。?數(shù)據(jù)傳輸頻率：實際數(shù)據(jù)的傳輸頻率。SDRAM分類及特點4/6關于頻率和預取DRAM有兩個時鐘，一個是內部時鐘，一個是外部時鐘。在SDRAM與DDR1時代，這兩個時鐘頻率是相同的，但在DDR2內存中，內部時鐘變成了外部時鐘的一半。以DDR2400為例說明，數(shù)據(jù)傳輸頻率為400MHz（對

7、于每個數(shù)據(jù)引腳，則是400Mbps/pin），外部時鐘頻率為200MHz，內部時鐘頻率為100MHz。因為內部一次傳輸?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——外部時鐘頻率仍要是內部時鐘的兩倍才行。SDRAM分類及特點5/64bit預取那什么是4bit數(shù)據(jù)讀預取呢？先從內存基本工作步驟說起：從系統(tǒng)接收讀取命令→尋址→預讀數(shù)據(jù)→保存在內存單元隊列→傳輸?shù)絻却鍵/O緩存→傳輸?shù)紺PU系統(tǒng)處理。DDR內存采用200MHz的核心頻率，通過兩條路線同步傳輸?shù)絀/O緩存，實現(xiàn)400M的是實際

8、頻率。DDR2采用100M的核心頻率，通過四條傳輸路線同步傳輸至I/O緩存，同樣實現(xiàn)400M的實際頻率。正是因為DDR2可以預取4bit數(shù)據(jù)，所以可以采用四路傳輸，而由于DDR只能預讀2bit數(shù)據(jù)，則只能采用200M的兩條傳輸線路實現(xiàn)400M。這樣，DDR2就完全實現(xiàn)了在不降低總頻率的情況下，將核心頻率降低到100M，從而能夠實現(xiàn)更小散熱量，更低電壓要求。而預讀取則是指對