DDR3介绍
DDR3 SDRAM(Double-Data-Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)是应用在计算机及电子产品领域的一种高带宽并行数据总线,它属于上文提到的SDRAM类。DDR3 在 DDR2的基础上继承发展而来,其数据传输速度为 DDR2 的两倍。同时,DDR3 标准可以使单颗内存芯片的容量更为扩大,达到 512Mb 至 8Gb,从而使采用 DDR3 芯片的内存条容量扩大到 16GB。此外,DDR3 的工作电压降低为 1.5V,比采用 1.8V 的 DDR2省电 30%左右。说到底,这些指标上的提升在技术上的支撑来自于芯片制造工艺的提升,90nm 甚至更先进的 45nm 制造工艺使得同样功能的 MOS 管可以制造的更小,从而带来更快、更密、更省电的技术提升。DDR3 现今是并行 SDRAM 家族中速度快的成熟标准,JEDEC 标准规定的 DDR3 速度可达 1600MT/s(注,1MT/s 即为每秒钟一百万次传输)。 不仅如此, 内存厂商还可以生产速度高于 JEDEC 标准的 DDR3 产品,如速度为2000MT/s 的 DDR3 产品,甚至有报道称其速度可高达 2500MT/s。
DDR3相较于DDR2而言主要有如下几个特点:
1.突发长度(Burst Length,BL):由于DDR3的预取为8bit,所以突发传输周期(Burst Length,BL)也固定为8,而对于DDR2和早期的DDR架构系统,BL=4也是常用的,DDR3为此增加了一个4bit Burst Chop(突发突变)模式,即由一个BL=4的读取操作加上一个BL=4的写入操作来合成一个BL=8的数据突发传输,届时可通过A12地址线来控制这一突发模式。而且需要指出的是,任何突发中断操作都将在DDR3内存中予以禁止,且不予支持,取而代之的是更灵活的突发传输控制(如4bit顺序突发)。
2.寻址时序(Timing):就像DDR2从DDR转变而来后延迟周期数增加一样,DDR3的CL周期也将比DDR2有所提高。DDR2的CL范围一般在2~5之间,而DDR3则在5~11之间,且附加延迟(AL)的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0~4,而DDR3时AL有三种选项,分别是0、CL-1和CL-2。另外,DDR3还新增加了一个时序参数-写入延迟(CWD),这一参数将根据具体的工作频率而定。
3.DDR3新增的重置(Reset)功能:重置是DDR3新增的一项重要功能,并为此专门准备了一个引脚。DRAM业界很早以前就要求增加这一功能,如今终于在DDR3上实现了。这一引脚将使DDR3的初始化处理变得简单。当Reset命令有效时,DDR3内存将停止所有操作,并切换至少量活动状态,以节约电力。 在Reset期间,DDR3内存将关闭内在的大部分功能,所有数据接收与发送器都将关闭,所有内部的程序装置将复位,DLL(延迟锁相环路)与时钟电路将停止工作,而且不理睬数据总线上的任何动静。这样一来,将使DDR3达到节省电力的目的。
4.DDR3新增ZQ校准功能:ZQ也是一个新增的脚,在这个引脚上接有一个240欧姆的低公差参考电阻。这个引脚通过一个命令集,通过片上校准引擎(On-Die Calibration Engine,ODCE)来自动校验数据输出驱动器导通电阻与ODT的终结电阻值。当系统发出这一指令后,将用相应的时钟周期(在加电与初始化之后用512个时钟周期,在退出自刷新操作后用256个时钟周期、在其他情况下用64个时钟周期)对导通电阻和ODT电阻进行重新校准。
5.参考电压分成两个:在DDR3系统中,对于内存系统工作非常重要的参考电压信号VREF将分为两个信号,即为命令与地址信号服务的VREFCA和为数据总线服务的VREFDQ,这将有效地提高系统数据总线的信噪等级。