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内存设计相关知识总结,RD中心SBC组王海,内容,内存相关名词解释内存种类内存区别及信号描述内存基本时序内存设计Example,1.名词解释,RAM：随机存储器ROM：只读存储器SRAM：StaticRAM静态随机存储器，利用双稳态触发器保存信息。DRAM：DynamicRAM动态随机存储器，利用电容充放电保存信息，需要不断的充电，也叫刷新(Refresh)。SDRAM：SynchronousDRAM同步动态随机存储器，64位带宽，3.3V工作电压。DDR：DoubleDataRateSDRAM双倍速率同步动态随机存储器。DDR2：DoubleDataRate2SDRAM4倍速率同步动态随机存储器。DDR3：DoubleDataRate3SDRAM8倍速率同步动态随机存储器。SIMM：singleinlinememorymodule单列直插内存模组，内存条两侧金手指提供相同信号，一次最高传输32bit数据。DIMM：dualinlinememorymodule双列直插内存模块，金手指两侧各自独立传输信号。,位宽：内存芯片颗粒的数据线位数，目前常用有x4，x8，x16三种。BANK：颗粒内部的存储阵列，一个阵列就是一个BANK，目前主要有4BANK和8BANK。RANK：处理器和内存能够进行一次完整的数据读取所需要的颗粒数目组成一个RANK。如64位处理器，一次完整的数据读取分别需要16个x4，8个x8，16个x4的颗粒组成一个RANK。PAGE：在一个RANK中，相同逻辑地址的BANK（分属于不同颗粒）同一行地址所包含的列的存储单元数目称为一个PAGE。频率：如DDR2等效工作频率400/533/667/800对应实际时钟频率为100/133/166/200MHz,内存的仓库解释,168PinSDRAM,两个卡口,240pinDDR2,184PinDDR,工作电压3.3V,工作电压2.5V,工作电压1.8V,DIMM内存条,2.内存种类,144PinSDRAM,工作电压2.5V,200pinDDR,200pinDDR2,工作电压1.8V,工作电压3.3V,SODIMM内存条,工作电压2.5V,172pinDDR,Micro-DIMM内存条,用于笔记本,工作电压1.8V,214pinDDR2,MINIRegisteredDIMM内存条,用于笔记本,工作电压1.8V,244pinDDR2,内存主要厂商,SDRAM（以时钟频率来命名）PC100PC133DDR（DDR/DDR2/DDR3以数据传输率命名，单位MB/s）PC1600-DDR200(64bit100MHz281600MB/s)PC2100-DDR266（64bit133MHz282128MB/s）PC2700-DDR333PC3200-DDR400DDR2PC2-4300-DDR2533PC2-5300-DDR2-667PC2-6400-DDR2-800DDR3PC3-6400-DDR3800PC3-8500-DDR3-1066PC3-10600-DDR3-1333PC3-12800-DDR3-1600,内存代码含义,SDR/DDR/DDR2/DDR3区别,3.几种内存的区别及信号描述,SDR信号描述,DDR信号描述,DDR2信号描述,DDR3信号描述,4.内存基本时序,初始化预充电BANK激活读写预充电,详细内容见JESD相关规范,DDR2内存基本时序(JESD79-2E),DDR2SDRAM内部有4个模式配置寄存器：MR/EMR(1)/EMR(2)/EMR(3)向4个寄存器中写入相应的值，也就是命令，即配置了DDR2SDRAM的工作参数。命令的写入是通过地址线和BA片选线实现。,向上述表格中信号写入不同的值即实现了对各个寄存器命令的写入,上电时，CKE=ODT=Low，VDD/VDDL/VDDQ来自同一PowerSource，VTTVDDQmin时，完成上电。启动时钟，在VDD/VDDL/VDDQ/VREF/VTT稳定后至少200us，CK/CK#稳定，执行NOP，并将CKE=High。400us后，执行PrechargeAll。EMRStoEMR(2).(BA0=BA2=Low，BA1=High)EMRStoEMR(3).(BA2=Low，BA0=BA1=High)EMRS使能DLL。MRSresetDLL。Prechargeall.Auto-refresh2ormore.MRS（A8=Low）.初始化Device。OCDCalibration，exitOCDCalibrationmode。DDR2SDRAM初始化完成。,初始化,BANK激活,激活BANK时：CAS#=WE#=High，CS#=RAS#=Low。BA0-BA2：选择所要激活的BANK。A0-A15：确定所选择BANK的行地址。激活BANK之前，不能进行Read/Write操作。同一BANK在执行相邻的两个激活命令之间，必须进行一次预充电。几个时间的定义tRAS：ACTtoPREDelaytRP：PREtoACTDelaytRC：ACTtoACTDelaytRCD：ACTtoRD(A)orWT(A)Delay（RAS#toCAS#Delay）CL：CAS#Latency,Read/Write,具体时序可参考规范JESD79-2E,内存读写可分为行有效和列读写两个部分，行有效时序理解为：CKE有效（时钟有效）CS#有效（选择一个Rank）BA0，BA1有效（选择一个逻辑地址Bank）RAS#有效（行地址选通）A0-An有效（行地址有效）。列读写时序理解为：CKE有效（时钟有效）CS#有效（选择一个Rank）BA0，BA1有效（选择一个逻辑地址Bank）CAS#有效（列地址选通）A0-An有效（列地址有效）。,5.内存设计,DDR2颗粒：256Mb/512Mb(4BANK)1Gb/2Gb/4Gb(8BANK)目前公司内存设计模组主要有：OnBoardMemoryDIMM：168Pin(SDRAM)184Pin(DDR)240Pin(DDR2)SODIMM：144Pin(SDRAM)200Pin(DDR/DDR2)除此之外，还有用于笔记本的内存模组MicroDIMM：172Pin(DDR)214Pin(DDR2)MiniRegisteredDIMM：244pin(DDR2),设计模块,内存设计主要信号：CK/CK#：240Pin和184PinDIMM有三个CLOCK差分输入，SODIMM只有两个CLOCK输入。根据内存颗粒的不同，每个CLOCK负载也不同。CS#：RANK片选，每个RANK对应一个独立的CS#信号。CKE：时钟使能，每个RANK对应一个独立的CKE信号。ODT：OnDieTermination，每个RANK对应一个独立的ODT信号。BS：BANK片选，每个通道对应一组BS片选，用于选择该通道上的BANK,SPD,SPD是SerialPresenceDetect（串行存在检测）的缩写。是内存条上的一颗采用SOIC封装形式8针的EEPROM，容量为256字节。SPD芯片内记录了该内存的许多重要信息，诸如内存芯片及模组的生产厂商、工作频率、工作电压、速度、容量、电压与行、列地址带宽等参数。SPD信息一般都是在出厂前，由内存模组制造商根据内存芯片的实际参数写入到ROM芯片中。计算机通过识别SPD的信息，配置内存运行的参数，我们可以通过硬件检测软件比如CPU-Z等检测SPD信息，来了解一个内存条的参数。,EEPROMDeviceDiagram：,PinDescription：,其中SDA/SCL为SMBus总线,SPD地址,规定：MemoryDeviceIdentifierNumber为1010,SPD相关技术文档,EXAMPLE：256Mx16DDR21RANKUnbufferDIMMDesign,x16DDR22RANKSODIMMDesign,x8DDR24RANKRegisterDIMMDesign,