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DDRx的关键技术介绍(上)

在上一篇的问题里面问到了DDRX相对于前一代来说的关键技术突破在哪里,虽然没有人回答得完全正确,但这个也是很正常的,因为通过几句话要想说清楚也确实是不容易的,所以还是通过文章来把这些关键技术再给大

  在上一篇的问题里边问到了DDRX相关于前一代来说的关键技能打破在哪里,尽管没有人答复得彻底正确,但这个也是很正常的,因为经过几句话要想说清楚也确实是不容易的,所以仍是经过文章来把这些关键技能再给我们介绍一下。

  差分时钟技能

  差分时钟是DDR的一个重要且必要的规划,但我们对CK#(CKN)的效果知道很少,很多人理解为第二个触发时钟,其实它的实在效果是起到触发时钟校准的效果。

  由 于数据是在CK的上下沿触发,形成传输周期缩短了一半,因而必需求确保传输周期的安稳以确保数据的正确传输,这就要求CK的上下沿距离要有准确的操控。但 因为温度、电阻功用的改动等原因,CK上下沿距离或许产生变化,此刻与其反相的CK#(CKN)就起到纠正的效果(CK上升快下降慢,CK#则是上升慢下 降快),如下图一所示。

  

 

  图一 差分时钟示意图

  数据选取脉冲(DQS)

  就 像时钟信号相同,DQS也是DDR中的重要功用,它的功用首要用来在一个时钟周期内准确的区别出每个传输周期,并便于接纳方准确接纳数据。每一颗8bit DRAM芯片都有一个DQS信号线,它是双向的,在写入时它用来传送由主控芯片发来的DQS信号,读取时,则由DRAM芯片生成DQS向主控发送。彻底可 以说,它便是数据的同步信号。

  在读取时,DQS与数据信号一起生成(也是在CK与CK#的交叉点)。而DDR内存中的CL也便是从CAS 宣布到DQS生成的距离,数据真实呈现在数据I/O总线上相关于DQS触发的时刻距离被称为tAC。实践上,DQS生成时,芯片内部的预取现已结束了,由 于预取的原因,实践的数据传出或许会提早于DQS产生(数据提早于DQS传出)。由所以并行传输,DDR内存对tAC也有必定的要求,关于 DDR266,tAC的答应规模是±0.75ns,关于DDR333,则是±0.7ns,其间CL里包含了一段DQS的导入期。

  DQS 在读取时与数据同步传输,那么接纳时也是以DQS的上下沿为准吗?不,假如以DQS的上下沿区别数据周期的风险很大。因为芯片有预取的操作,所以输出时的 同步很难操控,只能约束在必定的时刻规模内,数据在各I/O端口的呈现时刻或许有快有慢,会与DQS有必定的距离,这也便是为什么要有一个tAC规则的原 因。而在接纳方,全部有必要确保同步接纳,不能有tAC之类的误差。这样在写入时,DRAM芯片不再自己生成DQS,而以发送方传来的DQS为基准,并相应 拖延必定的时刻,在DQS的中部为数据周期的选取切割点(在读取时切割点便是上下沿),从这儿分离隔两个传输周期。这样做的优点是,因为各数据信号都会有 一个逻辑电平坚持周期,即便发送时不同步,在DQS上下沿时都处于坚持周期中,此刻数据接纳触发的准确性无疑是最高的,如下图二所示。

  

 

  图二 数据时序

  数据掩码技能(DQM)

  不是DDR所特有的,但关于DDR来说也是比较重要的技能,所以一起介绍下。

  为了屏蔽不需求的数据,人们采用了数据掩码(Data I/O Mask,简称DQM)技能。经过DQM,内存能够操控I/O端口撤销哪些输出或输入的数据。这儿需求着重的是,在读取时,被屏蔽的数据仍然会从存储体传出,只是在“掩码逻辑单元”处被屏蔽。

  DQM 由主控芯片操控,为了准确屏蔽一个P-Bank位宽中的每个字节,每个64bit位宽的数据中有8个DQM信号线,每个信号针对一个字节。这样,关于 4bit位宽芯片,两个芯片共用一个DQM 信号线,关于8bit位宽芯片,一个芯片占用一个DQM信号,而关于16bit位宽芯片,则需求两个DQM引脚。SDRAM 官方规则,在读取时DQM宣布两个时钟周期后收效,而在写入时,DQM与写入指令相同是当即收效,如下图三和四别离显现读取和写入时突发周期的第二笔数据 被撤销。

  

 

  图三 读取时数据掩码操作

  

 

  图四 写入时数据掩码操作

  所以DQM信号的效果便是关于突发写入,假如其间有不想存入的数据,就能够运用DQM信号进行屏蔽。DQM信号和数据信号一起宣布,接纳方在DQS的上升与下降沿来判别DQM的状况,假如DQM为高电平,那么之前从DQS中部选取的数据就被屏蔽了。

  有人或许会觉得,DQM是输入信号,意味着DRAM芯片不能宣布DQM信号给主控芯片作为屏蔽读取数据的参阅。其实,该读哪个数据也是由主控芯片决议的,所以DRAM芯片也无需参加主控芯片的作业,哪个数据是有用的就留给主控芯片自己去挑选。

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