DDRSDRAM基础知识
DDRSDRAM基本原理详细介绍
DDRSDRAM基本原理详细介绍DDRSDRAM是一种双倍速率同步动态随机存取存储器，广泛应用于计算机内存和其他高速嵌入式系统中。
DDR代表双倍数据率，SDRAM代表同步动态随机存储器。
DDRSDRAM通过提供更高的带宽和更低的延迟来提高系统性能。
1.双倍数据率：DDRSDRAM采用了双倍数据率技术，可以在每个时钟脉冲周期内传输两个数据，即在上升沿和下降沿都进行数据传输。
这使DDRSDRAM的数据传输速度是传统SDRAM的两倍。
2.同步动态随机存取存储器：DDRSDRAM是一种动态存储器，与静态存储器相比，它的存储单元更小，容量更大。
DDRSDRAM是同步存储器，意味着所有数据传输都需要与系统时钟同步。
3.预充电：DDRSDRAM在读写操作之前需要进行预充电操作。
预充电操作是将存储单元的电荷置为预定的电平，以便于下一次读写操作。
预充电操作在时钟信号的上升沿进行。
4.时序：DDRSDRAM的时序包括预充电时间、平均访问周期、行切换延迟、列切换延迟、CAS延迟等。
这些时序都是根据具体DDRSDRAM芯片的规格进行设置的，用于保证数据的正确传输和存取。
5.控制信号：DDRSDRAM有许多控制信号，其中包括时钟信号、写使能信号、读使能信号、行地址线、列地址线等。
时钟信号用于同步操作，写使能信号和读使能信号用于控制存取操作，行地址线和列地址线用于指定存储单元的位置。
6.数据通路：DDRSDRAM的数据通路分为前端数据总线和背面数据总线。
前端数据总线用于数据的输入和输出，而背面数据总线用于数据在存储芯片内部的传输。
前端数据总线和背面数据总线的宽度决定了DDRSDRAM的带宽。
7.控制器：DDRSDRAM的控制器位于存储芯片的内部，负责管理存储芯片的读写操作。
控制器与计算机系统的主控制器进行通信，接收来自主控制器的指令并执行相应的操作。
8.刷新：DDRSDRAM是一种动态存储器，需要定期刷新以保持数据的稳定性。
DDR-SDRAM-基础知识
Hulin Cao –
DRAM BASIC KNOWLEDGE
? DRAM Device Architecture ? DRAM Access Flow ? DRAM Basic Commands ? DRAM Command Schedule
Cont'd
DRAM ACCESS FLOW
? Read Access Step1 – Word Line Select
Cont'd
DRAM ACCESS FLOW
? Read Access Step2 – Sense Amplifier
Cont'd
DRAM ACCESS FLOW
? Read Access Step3 – Restore
? Channel
Cont'd
DRAM DEVICE ARCHITECTURE
? Overview of Bank, Rank, Channel
Cont'd
DRAM DEVICE ARCHITECTURE
? Example: Transfer a Cache Block
Physical memory space 0xFFFF…F
? Simple: 1T-1C ? Data losses when read or over-time
DRAM DEVICE ARCHITECTURE
? Data Width of DRAM Device
? Also the data width of each bank ? Each DRAM device will have several banks
DDRSDRAM布线规则
DDRSDRAM布线规则DDR SDRAM（Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory）是一种双倍数据速率同步动态随机访问存储器。
DDR SDRAM的主频和前面的SDRAM相比，提供了更高的数据传输速率，更高的带宽和更低的功耗。
正确的DDR SDRAM布线规则是确保内存子系统的最佳性能和稳定性。
以下是DDRSDRAM布线规则的一些重要要点：1.信号布线：-时钟信号（CK）和数据线（DQ）应该以相同的长度布线，以避免时钟偏移引起的数据损失。
-时钟信号和数据线应该尽量平行布线，以降低信号之间的干扰。
-时钟和地址信号应该有足够的地线引脚（GND）相邻布线，以确保信号的良好传输。
-数据线之间，特别是相邻的数据线，应保持足够的间距，以降低信号交叉干扰。
-数据线和驱动器之间应该有适当的电阻匹配，以提高信号完整性。
-控制信号（CS，RAS，CAS，WE）和地址信号（A）应尽可能与时钟信号平行布线。
2.电源和地线布线：-电源线和地线应足够宽，以提供稳定的电流和地引。
-电源和地线应平行布线，以降低信号之间的干扰。
-地线应尽可能接近信号线，以降低信号的回流路径。
-电源线和地线之间应有适当的距离，以避免互相干扰。
3.终端布线：-终端布线应尽量接近DDRSDRAM芯片，以减小传输延迟和信号损失。
-终端布线应遵循DDRSDRAM供应商提供的布线指南，以确保符合DDRSDRAM标准。
4.长度匹配：-时钟信号和数据线应尽量匹配相同的长度，以避免时钟偏移引起的数据损失。
-地线和电源线也应尽量匹配相同的长度，以避免功率噪声干扰。
5.建模和仿真：-使用建模和仿真工具来验证DDRSDRAM布线的正确性和稳定性。
-进行时序分析和电气分析，以确保数据在DDRSDRAM子系统中的正确传输。
总之，DDRSDRAM布线规则是一个复杂的过程，需要考虑时钟信号、数据线、电源和地线的布线方式。
DRAM与内存基础概念
SDRAM与内存基础概念一、SDRAM内存模组与基本结构我们平时看到的SDRAM都是以模组形式出现，为什么要做成这种形式呢？这首先要接触到两个概念：物理Bank与芯片位宽。
PC133时代的168pin SDRAM DIMM1、物理Bank传统内存系统为了保证CPU的正常工作，必须一次传输完CPU在一个传输周期内所需要的数据。
而CPU在一个传输周期能接受的数据容量就是CPU数据总线的位宽，单位是bit （位）。
当时控制内存与CPU之间数据交换的北桥芯片也因此将内存总线的数据位宽等同于CPU数据总线的位宽，而这个位宽就称之为物理Bank（Physical Bank，下文简称P-Bank）的位宽。
所以，那时的内存必须要组织成P-Bank来与CPU打交道。
资格稍老的玩家应该还记得Pentium刚上市时，需要两条72pin的SIMM才能启动，因为一条72pin -SIMM 只能提供32bit的位宽，不能满足Pentium的64bit数据总线的需要。
直到168pin-SDRAM DIMM上市后，才可以使用一条内存开机。
下面将通过芯片位宽的讲述来进一步解释P-Bank 的概念。
不过要强调一点，P-Bank是SDRAM及以前传统内存家族的特有概念，在RDRAM中将以通道（Channel）取代，而对于像Intel E7500那样的并发式多通道DDR系统，传统的P-Bank 概念也不适用。
2、芯片位宽上文已经讲到SDRAM内存系统必须要组成一个P-Bank的位宽，才能使CPU正常工作，那么这个P-Bank位宽怎么得到呢？这就涉及到了内存芯片的结构。
每个内存芯片也有自己的位宽，即每个传输周期能提供的数据量。
理论上，完全可以做出一个位宽为64bit的芯片来满足P-Bank的需要，但这对技术的要求很高，在成本和实用性方面也都处于劣势。
所以芯片的位宽一般都较小。
台式机市场所用的SDRAM芯片位宽最高也就是16bit，常见的则是8bit。
DDR SDRAM基本原理详细介绍
DDR SDRAM基本原理详细介绍DDR SDRAM全称为Double Data Rate SDRAM，中文名为“双倍数据流SDRAM”。
DDR SDRAM在原有的SDRAM的基础上改进而来。
也正因为如此，DDR能够凭借着转产成本优势来打败昔日的对手RDRAM，成为当今的主流。
由于SDRAM的结构与操作在上文已有详细阐述，所以本文只着重讲讲DDR 的原理和DDR SDRAM相对于传统SDRAM（又称SDR SDRAM）的不同。
一、DDR的基本原理有很多文章都在探讨DDR的原理，但似乎也不得要领，甚至还带出一些错误的观点。
这种内部存储单元容量（也可以称为芯片内部总线位宽）=2×芯片位宽（也可称为芯片I/O总线位宽）的设计，就是所谓的两位预取（2-bit Prefetch），有的公司则贴切的称之为2-n Prefetch（n代表芯片位宽）。
二、DDR SDRAM与SDRAM的不同DDR SDRAM与SDRAM的不同主要体现在以下几个方面。
DDR SDRAM与SDRAM一样，在开机时也要进行MRS，不过由于操作功能的增多，DDR SDRAM 在MRS之前还多了一EMRS阶段（Extended Mode Register Set，扩展模式寄存器设置），这个扩展模式寄存器控制着DLL的有效/禁止、输出驱动强度、QFC 有效/无效等。
由于EMRS与MRS的操作方法与SDRAM的MRS大同小异，在此就不再列出具体的模式表了，有兴趣的话可查看相关的DDR内存资料。
下面我们就着重说说DDR SDRAM的新设计与新功能。
差分时钟（参见上文“DDR SDRAM读操作时序图”）是DDR的一个必要设计，但CK#的作用，并不能理解为第二个触发时钟（你可以在讲述DDR原理时简单地这么比喻），而是起到触发时钟校准的作用。
由于数据是在CK的上下沿触发，造成传输周期缩短了一半，因此必须要保证传输周期的稳定以确保数据的正确传输，这就要求CK的上下沿间距要有精确的控制。
DDR+SDRAM技术专题
DDR SDRAM技术专题DDR SDRAM是“双倍数据速率同步动态随机访问存储器”double date rate synchronous dynamic random access memory的缩写，是一种低成本、高容量的存储器，在计算机、消费类电子、通信等领域中一些要求高容量存储空间的场合有着广泛的应用。
本技术专题试图以从事DDR SDRAM使用及其控制器设计的电子工程师的角度对DDR SDRAM进行较为详细的讨论。
我们希望本技术专题能够为广大电子设计工程师提供有益的参考。
1. DDR SDRAM概述SDRAM是同步动态随机访问存储器的缩写，是一种低成本、高容量的存储器。
它在计算机、消费类电子、通信等领域中一些要求高容量存储空间的场合有着广泛的应用。
传统的SDRAM采用一种单倍数据速率（SDR）的结构执行访问操作，它在每个时钟周期的上升沿传输数据，因此SDR SDRAM的带宽等于其时钟其频率乘以其数据总线宽度w=f*bus。
例如，如果SDR SDRAM的操作频率为100MHz，其数据总线宽度为16位，则其总线带宽为100MHz x 16 bit = 1600Mbit/S，也就是1.6Gbps。
而对带宽的需求是无休止的！为了增加总线带宽，如果使用传统的方法，我们要么增加数据总线宽度，要么提高其操作频率。
那么，有没有可能在既不增加数据总线宽度也不提高工作频率的条件下增加总线带宽呢？为适应这种需求，DDR SDRAM出现了！DDR SDRAM使用一种双倍数据速率的结构来获得高性能的操作。
双倍数据速率结构本质上是一种2n预取结构，在输入/输出管脚上，每个时钟周期可以传输两个字。
对于一次DDR SDRAM的访问操作（写操作、读操作），在芯片的内部，一个时钟周期执行一个位宽为2n的数据传输，而在DDR SDRAM器件的管脚上则每半个时钟周期执行一次n位的数据传输。
因此，DDR SDRAM的总线带宽为：工作频率×数据总线宽度×2可见，在相同的数据总线宽度和工作频率下，DDR SDRAM的总线带宽比SDR SDRAM的总线带宽提高了一倍。
DDR1 DDR2 DDR3 基础知识
DIFFERENTIAL CLOCK
Address and Commands are sampled at the crossing of CK and CK# Output data is referenced to the crossing of CK and CK#
MODE REGISTERS
DDR ARCHITECTURE
2N bit Prefetch Differential Clock Mode Register DLL Key signals
CKE DQS DM
2(N) – BIT PREFETCH ARCHITECTURE
N means the data width of DRAM The key method that makes data rate increasing
Burst length, CAS latency, …
DDR INITIALIZATION
Cont’d
DDR1/2/3 BASIC KNOWLEDGE
DDR SDRAM Basic Knowledge
DDR Standard & Architecture Commands & Initialization DDR SDRAM Basic Operation – Read/Write/Auto-Refresh DQS Control CKE Control Burst Operation
KEY SIGNALS OF DDR INTERFACE
Cont’d
DQS – Data Strobe
Read / Write data is synchronized to DQS 1 bit DQS for 1 byte Data
DDR,SDRAM中文入门教程
入门手册SDRAM内存系统：嵌入式测试和测量挑战 5SDRAM内存系统：嵌入式测试和测量挑战入门手册目录引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3-4 DRAM发展趋势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3DRAM⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4-6SDRAM⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6-9 DDR SDRAM⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 DDR2 SDRAM⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 DDR3 SDRAM⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8DIMMs⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9-14 DIMM物理尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 DIMM数据宽度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 DIMM排列⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 DIMM内存尺寸和速度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 DIMM结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10串行位置检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13内存系统设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15-17设计仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15设计检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15检验策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15 SDRAM检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17词汇表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18-22 2 /memorySDRAM内存系统：嵌入式测试和测量挑战入门手册引言DRAM (动态随机访问存储器)对设计人员特别具有吸引力，因为它提供了广泛的性能，用于各种计算机和嵌入式系统的存储系统设计中。
本DRAM内存入门手册概括介绍了DRAM的概念，展示了DRAM可能的未来发展方向，并概括了怎样通过验证来改善内存设计。
DRAM发展趋势人们一直希望计算机内存变得容量更大、速度更快、功率更低、物理尺寸更小。
这些需求正推动着DRAM技术不断发展。
在过去几年中，多次技术增强已经推进了主流DRAM的发展，如SDRAM (同步DRAM)、DDR (双倍数据速率)SDRAM、DDR2 (双倍数据速率2) SDRAM和DDR3 (双倍数据速率3) SDRAM。
SDRAM及DDR DDR 原理简介及设计规则
SDRAM及DDR1、DDR2原理简介及设计规则
部门： 技术部 姓名： 司家生 日期： 2015/07/27
1
内容
概述 SDRAM简介及设计规则 DDR1简介及设计规则 DDR2简介及设计规则 总结
2
概述
Memory収展从最初的SDRAM到DDR、DDR2、DDR3再到新兴的DDR4，都 不SDRAM有着密切的联系。 SDRAM: Synchronous Dynamic Random Access Memory, 同步动态随机存储 器。
的1个clock周期之间。 DQS和CLK的长度差要控制在一定的范围内
DDR工作原理
DDR读时序图
读叏时，数据从DDR収送到CPU 命令信号参考CLK信号 DQ参考DQS信号，DQS在CLK交错点产生
21
DDR与SDRAM对比
DDR(Double Data Rate)双倍数据流技术，一个时钟周期内传输两次数据，它 能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据。DDR SDRAM可以在不SDRAM 相同的总线频率下达到两倍的数据传输率。
同步(Synchronous )是指其总线工作在同步时序的方式下，总线时钟以CPU时钟频率为基准。 动态(Dynamic )是指存储阵列需要丌断的刷新来保证数据丌丢失。 随机(Access )是指数据丌是线性一次顺序存储的，而是自由指定地址进行数据的读写。
DDR SDRAM: Double Date Rate SDRAM，即双倍数据速率的SDRAM，俗称 内存。
DDR差分时钟优势
All address and control input signals are sampled on the crossing of the positive edge of CK and negative edge of CK. Output (read) data is referenced to the crossings of CK and CK (both directions of crossing). 由于数据是在 CK 的上下沿触収，造成传输周期缩短了一半，因此必须要保证 传输周期的稳定以确保数据的正确传输，这就要求 CK 的上下沿 间距要有精确 的控制。但因为温度、电阻性能的改变等原因，CK上下沿间距可能収生变化， 此时不其反相的 CK#就起到纠正的作用（CK上升快下降慢，CK# 则是上升慢下 降快）。
DDRSDRAM基础知识教育课件
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64B cache block
Data <0:63>
A 64B cache block takes 8 I/O cycles to transfer. During the process, 8 columns are read sequentially.
DDRSDRAM基础 知识PPT讲座
DRAM Basic Knowledge
DRAM Device Architecture DRAM Access Flow DRAM Basic Commands DRAM Command Schedule
Page Close Page Open Bank Interleave Commands Re-Order
DRAM Controller Basic
DRAM Controller Function & Architecture Address Mapping in DRAM Controller
DRAM Access Flow
DRAM Access Flow Overview
DRAM Access Flow
Also the data width of each bank Each DRAM device will have several banks
Cont’d
DRAM Device Architecture
Bank? Rank? Channel?
Cont’d
DDR SDRAM基础知识ppt课件
Chip 1
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64B cache block
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DRAM DEVICE ARCHITECTURE
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DIMM 0
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DRAM DEVICE ARCHITECTURE
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Example: Transfer Cache Block
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Physical memory space 0xFFFF…F
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Chip 7
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<56:63> Data <0:63>
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64B cache block 0x00
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DRAM DEVICE ARCHITECTURE
Cont’d
Example: Transfer a Cache Block
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DRAM ACCESS FLOW
Cont’d
Read Access Step1 – Word Line Select
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DRAM ACCESS FLOW
SDRAM知识详解
3. SDRAM芯片容量 =MxW (M:存储单元总数；W:每个存储单元的容量，即芯片位宽) 存储单元总数M=行数（R）x 列数（C）不一样
3.SDRAM芯片结构：
三.SRAM基本操作与内部工作时序
1.芯片初始化 SDRAM逻辑控制单元中有模式寄存器（MR），开机需对其进行初始化操作。
4.数据输出/读 a: CL(CAS Latency) CAS潜伏期：从CAS与读取命令发出到第一笔数据输出的这 段时间。单位：时钟周期。 b: CAS响应时间快于RAS：一个位宽为n bit 的芯片，行地址要选通n x c（列数为 c）个存储体，而列地址只需选通n个存储体。 c: CL的产生原因： 1）存储体中晶体管的反应时间使数据和CAS在同一上升沿触发，至少延后一个 时钟周期； 2）tAC (Access time from clock)时钟触发后的访问时间：（由于存储电容小，故 信号需经S-AMP放大来保证被识别（事前还要进行电压比较来进行逻辑电平判断） 从数据I/O总线上有数据输出之前的一个时钟上升沿开始，数据已传向S-AMP,数 据已经被触发，经过一定的驱动时间最终向数据I/O总线传输（小于一个时钟周 期）。
8.突发长度 突发（Burst ）是指在同一行中相邻的存储单元连续进行数据传输的方式，连续 传输所涉及到存储单元（列）的数量就是突发长度（ Burst Lengths，简称BL ）。 1）BL设置： 目前可 用的选项是 1、2、4、8、全页（Full Page ），常见 的设定是4 和 8。 Full Page （全页）突发传输是指L-Bank 里的一行中所有存储 单元从头到尾进行连续传输。 2）突发传输技术，只要指定起始列地址与突 发长度，内存就会依 次地自动对后 面相应数量的存储单元进行读/写操作而不再需要控制器连续地提供列地址。 3）优点：提高传输效率（第一笔数据须 tRCD+CL,其后每个数据只需一个周期）
DDR基础知识
DDR基础知识1、前言DDR的全称为Double Data Rate SDRAM，也就是双倍速率的SDRAM，SDRAM在一个CLK周期传输一次数据，而DDR在一个CLK周期传输两次数据，分别在上升沿和下降沿各传输一次数据，该概念称为预取，在描述DDR速度的时候一般使用MT/S单位，也就是每秒多少兆次数据传输。
2、DDR结构框图接下来将以Micro的DDR3L芯片MT41K256M16进行结构框图的介绍，该芯片是一款512MB的DDR3L内存芯片，框图如下所示：接下来对上面给出的框架图各个标号进行简单介绍：（1）控制线ODT：片上终端使能，ODT使能和禁止片内终端电阻；ZQ：输出驱动较准的外部参考引脚，应外接一个RZQ电阻到VSSQ，一般接到地；RESET：芯片复位引脚，低电平有效；CKE：时钟使能引脚；A12：A12为地址引脚，也叫做BC引脚，有另外一个功能，A12会在READ和WRITE命令期间被采样，以决定burst chop是否会被执行；CK,CK#：时钟信号线，DDR3的时钟线是差分时钟线，所以的控制信号和地址信号都会在CK的上升沿和CK#的下降沿交叉处采集；CS#：片选信号，低电平有效；RAS#：行地址选通信号；CAS#：列地址选通信号；WE#：写使能信号。
（2）地址线A[14:0]：A0~A14为15根地址线，根据MT41K256M16的框图可以知道，有15根行地址线A0~A14和10根列地址线A0~A9，行地址线和列地址线进行复用，因此该DDR3L芯片中1个Bank的大小为2^15*2^10*2=32MB*2=64MB，从框图中可以看到，总共有8个Bank，因此该DDR3L的RAM大小为64MB*8=512MB。
（3）Bank选择线BA[2:0]：BA0~BA2为Bank的选择先，由2^3=8，因此可以总共有8个Bank。
（4）Bank区域8个Bank区域，DDR3一般有8个Bank区域。
SDRAM—DDR-DDR2学习笔记
在说明初始化之前先了解一下SDRAM的一些基础知识吧.SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory),同步动态随机存储器。
同步是指其时钟频率与CPU的前端总线的系统时间频率相同，并且他的内部命令的发送与数据的传输都是以这个时钟为基准的，动态是指存储阵列需要不断的刷新才能保证数据的不丢失。
随机是指数据不是线性存储的，是可以自由指定地址进行数据读写。
位宽：是指内存一次数据传输的数据量就是位宽，以位为单位。
SDRAM的内部结构:SDRAM相当于一个excel，一个工作溥中有几个工作表，每个工作表里有行列。
SDRAM中的一个bank就相当于excel中的一个工作表, SDRAM中的行(Column)与列(Row)相当于工作于中的行与列，我们对内存的读写就是根据bank 号Column 、Row来准确的找到所需要的单元格(存储阵列)。
由于技术、成本等原因，不可能只做一个全容量的Bank,而且最重要的是，由于SDRAM的工作原理限制，单一的Bank将会造成非常严重的寻址冲突，大大降低了内存的效率，所以把SDRAM内部分割成多个Bank,较早以前是2个，目前市面上大多都是4个Bank的，SDRAM容量的计算。
SDRAM容量= 单元格的总数（地址总数）X 位宽单元格的总数= Bank数X Column数X ROW数如果要以字节为单位的话，刚需要将SDRAM容量(bit) / 8(bit)型号为:HY57V641620E的为64Mbit (8M字节)位宽为16bit 的SDRAM，内部结构为4个Bank,Column数为8(CA0-CA7),Row数为12(RA0- RA11),SDRAM的行地址线和列地址线是分时复用的，即地址要分两次送出，先送出行地址，再送出列地址。
这样，可以大幅度减少地址线的数目。
计算方法为：每个bank的容量为: 2 Row 次方X 2 的Column X 16(bit) = 256 X4096 X 16 /1024 = 16384 bit = 16 Mb it = 2 M字节，再乘以bank 数就是64 Mbit （8M字节了）,更简单的方法是行列加起了相当于20根地址线，所以每个bank能访问的地址空间是2 的20次方= 1048576 bit = 1M字节，但由于第次传输的数据位宽是16位，所以每个bank的空量是16 Mbit ,总共有4个ban k ，所以就有64Bbit的容量，换成字节单位就是8M字节。
DDRSDRAM基本原理详细介绍
DDRSDRAM基本原理详细介绍DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) 是一种采用双倍数据传输速率的同步动态随机访问存储器。
DDR SDRAM采用了同步时钟技术和双倍数据传输速率，以提高数据传输效率和性能。
DDR SDRAM在计算机系统中广泛应用，是现代计算机存储器的主要类型之一DDRSDRAM的基本原理是在内部和外部时钟信号的同步驱动下，传输数据时双倍数据传输速率。
这种双倍数据传输速率的原理使DDRSDRAM比传统的SDRAM具有更高的数据传输速率和更高的带宽。
DDRSDRAM的内部存储单元结构复杂，可以同时读取和写入数据，以实现更高效的数据传输速率。
1.同步时钟技术：DDRSDRAM采用同步时钟技术，内部操作和外部时钟信号同步，以确保数据传输的准确性和稳定性。
通过同步时钟技术，DDRSDRAM可以根据外部时钟信号的频率来调整数据传输速率，使数据传输更加高效。
2.双倍数据传输速率：DDRSDRAM在传输数据时采用双倍数据传输速率，即在每个时钟周期内传输两倍的数据。
通过这种方式，DDRSDRAM可以实现更高的数据传输速率和更高的带宽，提高系统的性能和响应速度。
3.内部存储单元结构：DDRSDRAM的内部存储单元结构复杂，包括存储单元、地址线、数据线、控制器等部分。
在读取和写入数据时，DDRSDRAM可以同时进行多个操作，实现并行处理，以提高数据传输速率和性能。
4.数据预取技术：DDRSDRAM具有数据预取技术，即在访问内存时会自动预先读取相邻地址的数据，并将预读取的数据存储在缓存中。
这样在下一次访问时可以直接从缓存中读取数据，减少延迟时间，提高数据访问速度。
DDRSDRAM的优势在于高速数据传输、高带宽、低能耗等特点，使其成为现代计算机存储器的主要选择。
DDRSDRAM广泛应用于个人电脑、服务器、工作站等计算机系统中，提供了快速、稳定的数据存储和访问功能。
DDR SDRAM简介
DDR SDRAM简介本小节以Micron 512 MDDR SDRAM MT46V32M16-75Z为例介绍DDR SDRAM访问方式。
DDR SDRAM全称Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory，DDR SDRAM 是一种同步DRAM，因此需要用户提供时钟信号，DDR SDRAM（以下简称DDR）需要用户提供一对差分的时钟信号，其频率范围会在数据手册中给出，MT46V32M16-75Z的时钟频率范围为75~133MHz，可接收的时钟on占空比范围为45%~55%。
DDR内部架构由bank、行、列构成，MT46V32M16-75Z是一个容量为512M bit的DDR SDRAM，该芯片有4个bank，每个bank有8K行，每行有1K列，每一列有16个bit。
DDR的对外用户接口有时钟及其使能信号、命令信号、地址信号和数据信号四类。
表1后半以DDR为前缀的部分列出了DDR用户接口信号及其简要解释。
MT46V32M16-75Z有四个bank，因此其bank地址总线BA为2位，每个bank有8K行，每行有1K列，因此其地址总线ADDR为13位（213=8K），又由于每列有16bit，因此其数据DQ总线为16位，相应的，数据同步信号DQS为2位（每一位DQS负责8位数据线）。
这些信号都是以时钟为参考信号，DDR会在差分时钟输入的正时钟上升沿和负时钟下降沿交点处寄存所有的控制和地址输入信号，而数据输出（DQ、DQS）也是参考此交点输出的。
此外，CS为片选信号，与RAS_N、CAS_N、WE_N一起构成DDR命令总线，根据命令总线状态分辨DDR命令如表二所示。
表二：DDR命令DDR在读写某一个指定地址之前，需要“打开”相应的行，而且每个bank同时只能有一个行打开。
形象的说，一个4bank DDR 就像一个有着四个独立单元的楼房一样，楼房中有多个房间，而每个房间内依次存放着多列的物品。
DDRSDRAM基础知识课件
Example: Transfer a Cache Block
Physical memory space 0xFFFF…F
Chip 0
Chip 1
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Cont’d
Rank 0
Chip 7
...
...
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64B cache block
0x40
8B 8B
0x00
64B cache block
Data <0:63>
8B
DRAM Device Architecture
Example: Transfer a Cache Block
Physical memory space 0xFFFF…F
Chip 0
Chip 1
Row 0 Col 1
DRAM Device Architecture
Example: Transfer a Cache Block
Physical memory space
0xFFFF…F
Channel 0
Cont’d
...
0x40
64B cache block 0x00
DIMM 0 Rank 0
DRAM Device Architecture
DRAM Controller Basic
DRAM Controller Function & Architecture Address Mapping in DRAM Controller
DRAM Basic Knowledge
DRAM Device Architecture DRAM Access Flow DRAM Basic Commands DRAM Command Schedule
DDR系列基础知识讲解.
特性分析
存储原理 存储原理示意图：行选与列选信号将使存储电容与外界间的传输电路导通， 从而 可进行放电（读取）与充电（写入）。另外，图中刷新放大器的设计并不固 定， 目前这一功能被并入读出放大器（Sense Amplifier ,简称S-AMP）；
特性分析
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DDR 延迟锁定回路（DLL）的任务是根据外部时钟动态修正内部时钟的延迟来 实现与外部时钟的同步； DLL有时钟频率测量法（CFM，Clock Frequency Measurement）和时钟比 较法（CC，Clock Comparator）； CFM是测量外部时钟的频率周期，然后以此周期为延迟值控制内部时钟， 这样内外时钟正好就相差一个时钟周期，从而实现同步。DLL就这样反复 测量反复控制延迟值，使内部时钟与外部时钟保持同步。
图形解析
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SDRAM
读取时数据掩码操作，DQM在两个周期后生效，突发周期的第二笔数据被取消
图形解析
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Sபைடு நூலகம்RAM
写入时数据掩码操作，DQM立即生效，突发周期的第二笔数据被取消
性能比较
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DDR2与DDR的区别 1.速率与预取量 DDR2的实际工作频率是DDR的两倍，DDR2内存拥有两倍于标准DDR内存的 4bit预期能力。 • 2.封装与电压 • DDR封装为TSOPII，DDR2封装为FBGA； • DDR的标准电压为2.5V，DDR2的标准电压为1.8V。 • 3.bit pre-fetch • DDR为2bit pre-fetch,DDR2为4bit pre-fetch。 • 4.新技术的引进 • DDR2引入了OCD、ODT和POST （1）ODT：ODT是内建核心的终结电阻，它的功能是让DQS、RDQS、DQ和DM信 号在终结电阻处消耗完，防止这些信号在电路上形成反射；
深入了解内存(SRAM、DRAM、SDRAM)
深入了解内存（SRAM、DRAM、SDRAM）目录第一章 RAM的基本原理1.1 寻址原理概述1.2 从“线”到“矩阵”1.3 DRAM 基本存储单元结构第二章 SRAM的基本原理2.1 SRAM芯片的引脚定义2.2 SRAM芯片的读写操作概述第三章 DRAM的基本原理3.1 多路寻址技术3.2 DRAM的读取过程和各种延时3.3 DRAM的刷新3.4 快页模式DRAM3.5 扩展数据输出DRAM第四章 SDRAM的基本原理4.1 SDRAM芯片的引脚定义4.2 SDRAM芯片的初始化和模式寄存器的设置4.3 SDRAM的指令例表4.4 SDRAM的读取过程分析4.5 SDRAM 的CAS 延迟4.6 SDRAM的写入过程分析第一章 RAM的基本原理● 1.1 寻址原理概述RAM 主要的作用就是存储代码和数据供CPU 在需要的时候调用。
但是这些数据并不是像用袋子盛米那么简单，更像是图书馆中用有格子的书架存放书籍一样，不但要放进去还要能够在需要的时候准确的调用出来，虽然都是书但是每本书是不同的。
对于RAM 等存储器来说也是一样的，虽然存储的都是代表0 和1 的代码，但是不同的组合就是不同的数据。
让我们重新回到书和书架上来，如果有一个书架上有10 行和10 列格子（每行和每列都有0-9 的编号），有100 本书要存放在里面，那么我们使用一个行的编号加一个列的编号就能确定某一本书的位置。
如果已知这本书的编号87，那么我们首先锁定第8 行，然后找到第7 列就能准确的找到这本书了。
在RAM 存储器中也是利用了相似的原理。
现在让我们回到RAM 存储器上，对于RAM 存储器而言数据总线是用来传入数据或者传出数据的。
因为存储器中的存储空间是如果前面提到的存放图书的书架一样通过一定的规则定义的，所以我们可以通过这个规则来把数据存放到存储器上相应的位置，而进行这种定位的工作就要依靠地址总线来实现了。
对于CPU 来说，RAM 就象是一条长长的有很多空格的细线，每个空格都有一个唯一的地址与之相对应。
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Physical memory space 0xFFFF…F
Chip 0
Chip 1
Row 0 Col 1
Cont’d
Rank 0
Chip 7
...
...
<0:7> <8:15> <56:63>
0x40
8B 8B
0x00
64B cache block
Data <0:63>
8B
DRAM DEVICE ARCHITECTURE
DRAM BASIC KNOWLEDGE SUMMARY
Hulin Cao –
DRAM BASIC KNOWLEDGE
DRAM Device Architecture DRAM Access Flow DRAM Basic Commands DRAM Command Schedule
DRAM Controller Basic
DRAM Controller Function & Architecture Address Mapping in DRAM Controller
DRAM DEVICE ARCHITECTURE
Typical DRAM Device Architecture
Example: Transfer a Cache Block
Physical memory space 0xFFFF…F
Chip 0
Chip 1
Row 0 Col 1
Cont’d
Rank 0
Chip 7
...
...
<0:7> <8:15> <56:63>
0x40
8B 8B
0x00
64B cache block
Cont’d
DRAM ACCESS FLOW
Read Access Step1 – Word Line Select
Cont’d
DRAM ACCESS FLOW
Read Access Step2 – Sense Amplifier
Cont’d
DRAM ACCESS FLOW
Read Access Step3 – Restore
Simple: 1T-1C Data losses when read or over-time
DRAM DEVICE ARCHITECTURE
Data Width of DRAM Device
Also the data width of each bank Each DRAM device will have several banks
Page Close Page Open Bank Interleave Commands Re-Order
DRAM Controller Basic
DRAM Controller Function & Architecture Address Mapping in DRAM Controller
Page Close Page Open Bank Interleave Commands Re-Order
DRAM Controller Basic
DRAM Controller Function & Architecture Address Mapping in DRAM Controller
DRAM ACCESS FLOW
DRAM Access Flow Overview
DRAM ACCESS FLOW
Differential Sense Amplifier – Row Buffer
Cont’d
DRAM ACCESS FLOW
Circuits of Differential Sense Amplifier
DRAM BASIC KNOWLEDGE
DRAM Device Architecture DRAM Access Flow DRAM Basic Commands DRAM Command Schedule
Page Close Page Open Bank Interleave Commands Re-Order
Channel
Cont’d
DRAM DEVICE ARCHITECTURE
Overview of Bank, Rank, Channel
Cont’d
DRAM DEVICE ARCHITECTURE
Example: Transfer a Cache Block
Physical memory space
0xFFFF…F
Channel 0
Cont’d
...
0x40
64B cache block 0x00
DIMM 0 Rank 0
DRAM DEVICE ARCHITECTURE
Example: Transfer a Cache Block
Physical memory space 0xFFFF…F
Data <0:63>
A 64B cache block takes 8 I/O cycles to transfer. During the process, 8 columns are read sequentially.
DRAM BASIC KNOWLEDGE
DRAM Device Architecture DRAM Access Flow DRAM Basic Commands DRAM Command Schedule
Cont’d
DRAM DEVICE ARCHITECTURE
Bank? Rank? Channel?
Cont’d
DRAM DEVICE ARCHITECTURE
Bank
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DRAM DEVICE ARCHITECTURE
Rank
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Chip 7... Nhomakorabea...
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8B
DRAM DEVICE ARCHITECTURE
Example: Transfer a Cache Block